Zone de Gravure par Plasmas

Personnel

Pascal DUBREUIL (IR - Responsable de la zone)
Aurélie LECESTRE (IR)

La zone de gravure sèche est composée de :

  • 6 machines de gravure par plasmas de haute densité de type ICP-RIE (Inductively Coupled Plasma) pour le traitement de plaquettes 4 pouces.
  • 1 machine de gravure par plasma de type RIE (Reactive Ion Etching) pour le traitement de plaquettes 4 pouces.
  • trois machines de gravure ou délaquage des polymères organiques (résines) et de traitement de surface des matériaux (fonctionnalisation).


Chaque machine ICP-RIE est équipée de deux sources RF à 13.56MHz permettant de contrôler séparément la densité du plasma (RF source) et l'énergie des radicaux (RF platen).
La pression de travail est régulée pendant le procédé par une vanne papillon et un groupe de pompage turbomoléculaire.

L'ICP-RIE permet d'explorer une large fenêtre de procédés physico-chimiques de gravure, ce qui en fait son principal intérêt en mode ICP et mode CCP (RIE).

Les trois machines Aviza Technology de type Omega 201 permettent de traiter des lots de 25 wafers et sont destinées à traiter respectivement le silicium et ses dérivés, les matériaux III-V, et le reste des matériaux utilisés en micro et nanotechnologies. Deux machines sont équipées d’un suivi de gravure par réflectométrie laser (LEPD).
Le cluster Alcatel de type AMS4200 est équipé de 2 chambres pour la gravure respectivement du silicium profond par procédé tri-pulsé et des matériaux verre, silice fondue, quartz par procédé continu. Un système optique de suivi de gravure permet de contrôler la gravure.

La machine Sentech Si500 (ICP-RIE) permet de graver des matériaux pour des profondeurs submicroniques avec la possibilité d’utiliser le ICP ou le mode RIE. Elle est équipée d’une détection laser pour suivre la gravure en temps réel (LEPD).

La machine Sentech Etchlab200 (RIE) permet de graver des matériaux pour des profondeurs submicroniques. Elle est équipée d’une détection laser pour suivre la gravure en temps réel (LEPD).

La machine tepla 300 permet le traitement par plasma d’oxygène ou fluoré des polymères organiques et autres matériaux pour les micro et nanotechnologies.

La machine Diener de type nano permet le traitement par plasma d’oxygène des matériaux utilisés en technologie MOS.

La machine Tegal  (en cours d’installation) permettra le traitement par plasma d’oxygène ou fluoré des polymères organiques et autres matériaux pour les micro et nanotechnologies.

Le suivi ou contrôle de la gravure des matériaux se fait par des systèmes de détection optique de fin d'attaque de type OES (Optical Emission Spectroscopy) multi longueur d'onde ou de type LEPD (Laser End Point Detection). Ces systèmes sont mobiles, et peuvent être montés sur chacune des machines. Le système OES permet aussi le contrôle de l'état de propreté des chambres de gravure. Un troisième système fixe de détection d’impédance du plasma de gravure de type sonde Zscan permet le suivi de gravure ainsi que le contrôle de l’état de propreté des chambres de gravure.

 

Équipements 

Aviza Technology Omega 201 

 

 

Aviza Technology Omega 201 

 

 

Aviza Technology Omega 201 

 

 

Tepla 300 

 

 

Diener nano

 

 

ClusterAMS4200 : 
Chambre de gravure Si 

Chambre de gravure Verre 

 

Chambre de gravure Etchlab 200

Chambre de gravure Si500

 

Outils de détection

Z scan probe : 
Détection de fin d'attaque par impédance plasma 

Reflectométrie (Intellemetrix ) : 
Détection de fin d'attaque par réflectométrie Laser 670nm 

Plasmascope (Horiba Jobin Yvon) : 
Détection de fin d'attaque et contrôle de propreté du réacteur par OES (Optical Emission Spectroscopy). 
Gamme 190nm-870nm 

 

 

Savoir Faire

Procédé Bosch (STS) pour la réalisation d’une gravure du Si

 

Procédé Tripulse (Alcatel) pour la réalisation de gravure des via dans le Si

 

 

Procédé de gravure à fort rapport de forme(Alcatel) pour la réalisation de piliers Si

 

 

Procédés standards en chimie CHF3 pour la gravure de multi-couches (poly-Si, SiNx, SiO2) 

 

 

Structure VCSEL après gravure 

 

 

Procédé de gravure chlorée pour la réalisation des cristaux photoniques 2D dans la filière GaAlAs/GaAs