Contribution à l'étude de la gravure plasma de l'arséniure de gallium

par Farès Khodr

Thèse de doctorat en Physique des gaz et des plasmas

Sous la direction de Directeur de thèse inconnu.

Soutenue en 1985

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• CF₂ Cl₂
• Arséniure de gallium
• Gravure par plasma

Résumé

Cette thèse est une contribution à l’étude de la gravure plasma de l’arséniure de gallium. Une étude de la cinétique de gravure en fonction des différents paramètres (température, pression, débit, puissance, temps de gravure) a été effectuée. La surface gravée a été analysée par les techniques suivantes : la microscopie électronique à balayage ; l’émission X ; la spectroscopie d’émission des ions secondaires ; l’éllipsomètrie ; la spectroscopie des électrons Auger, la DLTS. Les différentes techniques de caractérisation ont montré l’existence d’une couche perturbée de quelques dizaines d’angströms, ainsi que l’apparition de dépôts sous forme d’agrégats dans certains cas et qui sont composés essentiellement de chlore, de fluor et de gallium. Des conditions de gravure donnant des surfaces ayant de bonnes qualités électriques (facteur d’idéalité n=1,15) ont été trouvées. Une analyse de la décharge radiofréquence (à 500kHz et à 13,56 MHz) de CF₂Cl₂ et de CF₂Cl₂ + O₂ a été effectuée par spectroscopie d’émission et spectroscopie de masse quadrupolaire. L’addition d’oxygène s’accompagne d’une augmentation de l’émission de la raie de chlore atomique et d’une augmentation de la vitesse de gravure pour les faibles proportions d’oxygène (à 500 kHz). Une expérience de simulation de la gravure a été réalisée dans un dispositif de microanalyse ionique mettant en évidence les effets coopératifs mécanique et chimique d’un faisceau d’ions et d’un jet de Fréon 12 (CF₂Cl₂) dans la gravure du GaAs.

Titre traduit

A contribution to gallium arsenide plasma etch study

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