Etude des mécanismes de contamination particulaire et métallique des substrats de silicium en solution

par Laurent Mouche

Thèse de doctorat en Physique. Sciences des matériaux

Sous la direction de Jacques Derrien.

Soutenue en 1994

à Aix-Marseille 2 .

mots clés

• Silicium -- Substrats

Résumé

C'est dans le but de participer a l'elaboration des nouvelles strategies de nettoyage du silicium que ce travail a ete realise. Son objectif etait d'identifier les mecanismes de contamination particulaire et metallique des substrats de silicium plonges en solution. Nous montrons par modelisation et experimentation dans l'eau que les depots particulaires sont controles par les interactions electrostatiques et les interactions de van der waals qui existent entre les particules et les substrats. Deux mecanismes de transport des particules sont mis en evidence: en solution, par diffusion due au gradient de concentration particulaire genere par les interactions particule-tranche ; a l'interface air-liquide, par convection due au mouvement des tranches. Celle-ci est propice au depot uniquement en cours de plongee de tranches seches. Le modele de depot etabli a permis d'ameliorer les performances des principaux melanges chimiques utilises en micro-electronique. L'etude experimentale des depots metalliques et l'interpretation des resultats obtenus ont mis en evidence trois mecanismes de depot. Ces mecanismes sont la cementation electrochimique, controlee par les proprietes electrochimique des substrats et des impuretes metalliques ; la chimisorption par affinite chimique entre les substrats et les impuretes metalliques ; l'adsorption physique, controlee par la solubilite des impuretes metalliques et qui s'apparente aux depots particulaires

Titre traduit

Particle and metallic contamination mechanisms of silicon substrates dipped in solution

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