Caractérisations optique et électrique d'un plasma de chlore haute densité et effets des interactions plasma/surface en gravure silicium PDF Download
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Author: François Neuilly
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Languages : fr
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Book Description
Dans ce travail, nous avons etudie les plasmas inductifs en chimie chloree, leurs interactions avec la surface du reacteur et l'impact de celles-ci lors de la gravure avancee en micro-electronique. Nous avons utilise principalement deux diagnostics plasma in-situ et non perturbants : la sonde electrostatique et la spectrometrie d'absorption u.v. La sonde electrostatique plane permet de mesurer le flux ionique sur les parois du reacteur. Grace a un couplage capacitif, elle est tolerante aux depots sur sa surface. Elle fonctionne aussi avec les plasmas electronegatifs, mais a fortes pressions, les inhomogeneites de ces plasmas font que le flux ionique localise sur les parois peut differe du flux ionique sur les plaques gravees. Avec l'absorption u.v., la concentration absolue de cl 2 a ete mesuree et le taux de dissociation en a ete deduit. En se basant sur le modele global de lieberman qui suppose la temperature electronique independante de la puissance source injectee, un modele theorique a ete elabore pour calculer le taux de dissociation. La dissociation de cl 2 depend principalement de la puissance source injectee mais n'atteint jamais 100% a cause des recombinaisons rapide et diminue lorsque la pression augmente. Les concentrations des produits de gravure sicl, sicl 2 et alcl ont egalement ete determinees. Couplees aux mesures de flux ionique, ils apparait que ces produits sont produits directement par la gravure ionique. L'addition de cf 4 dans un plasma de chlore provoque une baisse progressive des concentrations des produits chlores jusqu'a un etat stationnaire. Le retour a des plasmas en chlore pur provoque une hausse egalement progressive des concentrations de produits chlore. Le changement de chimie perturbe l'etat des surfaces du reacteur ce qui modifie la composition chimique et le flux ionique des plasmas. L'historique du reacteur a une grande importance sur les derives des procedes.
Author: François Neuilly
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Dans ce travail, nous avons etudie les plasmas inductifs en chimie chloree, leurs interactions avec la surface du reacteur et l'impact de celles-ci lors de la gravure avancee en micro-electronique. Nous avons utilise principalement deux diagnostics plasma in-situ et non perturbants : la sonde electrostatique et la spectrometrie d'absorption u.v. La sonde electrostatique plane permet de mesurer le flux ionique sur les parois du reacteur. Grace a un couplage capacitif, elle est tolerante aux depots sur sa surface. Elle fonctionne aussi avec les plasmas electronegatifs, mais a fortes pressions, les inhomogeneites de ces plasmas font que le flux ionique localise sur les parois peut differe du flux ionique sur les plaques gravees. Avec l'absorption u.v., la concentration absolue de cl 2 a ete mesuree et le taux de dissociation en a ete deduit. En se basant sur le modele global de lieberman qui suppose la temperature electronique independante de la puissance source injectee, un modele theorique a ete elabore pour calculer le taux de dissociation. La dissociation de cl 2 depend principalement de la puissance source injectee mais n'atteint jamais 100% a cause des recombinaisons rapide et diminue lorsque la pression augmente. Les concentrations des produits de gravure sicl, sicl 2 et alcl ont egalement ete determinees. Couplees aux mesures de flux ionique, ils apparait que ces produits sont produits directement par la gravure ionique. L'addition de cf 4 dans un plasma de chlore provoque une baisse progressive des concentrations des produits chlores jusqu'a un etat stationnaire. Le retour a des plasmas en chlore pur provoque une hausse egalement progressive des concentrations de produits chlore. Le changement de chimie perturbe l'etat des surfaces du reacteur ce qui modifie la composition chimique et le flux ionique des plasmas. L'historique du reacteur a une grande importance sur les derives des procedes.
Author: FRANCOIS.. NEUILLY
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Languages : fr
Pages : 187
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Book Description
DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS ETUDIE LES PLASMAS INDUCTIFS EN CHIMIE CHLOREE, LEURS INTERACTIONS AVEC LA SURFACE DU REACTEUR ET L'IMPACT DE CELLES-CI LORS DE LA GRAVURE AVANCEE EN MICRO-ELECTRONIQUE. NOUS AVONS UTILISE PRINCIPALEMENT DEUX DIAGNOSTICS PLASMA IN-SITU ET NON PERTURBANTS : LA SONDE ELECTROSTATIQUE ET LA SPECTROMETRIE D'ABSORPTION U.V. LA SONDE ELECTROSTATIQUE PLANE PERMET DE MESURER LE FLUX IONIQUE SUR LES PAROIS DU REACTEUR. GRACE A UN COUPLAGE CAPACITIF, ELLE EST TOLERANTE AUX DEPOTS SUR SA SURFACE. ELLE FONCTIONNE AUSSI AVEC LES PLASMAS ELECTRONEGATIFS, MAIS A FORTES PRESSIONS, LES INHOMOGENEITES DE CES PLASMAS FONT QUE LE FLUX IONIQUE LOCALISE SUR LES PAROIS PEUT DIFFERE DU FLUX IONIQUE SUR LES PLAQUES GRAVEES. AVEC L'ABSORPTION U.V., LA CONCENTRATION ABSOLUE DE CL 2 A ETE MESUREE ET LE TAUX DE DISSOCIATION EN A ETE DEDUIT. EN SE BASANT SUR LE MODELE GLOBAL DE LIEBERMAN QUI SUPPOSE LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE INDEPENDANTE DE LA PUISSANCE SOURCE INJECTEE, UN MODELE THEORIQUE A ETE ELABORE POUR CALCULER LE TAUX DE DISSOCIATION. LA DISSOCIATION DE CL 2 DEPEND PRINCIPALEMENT DE LA PUISSANCE SOURCE INJECTEE MAIS N'ATTEINT JAMAIS 100% A CAUSE DES RECOMBINAISONS RAPIDE ET DIMINUE LORSQUE LA PRESSION AUGMENTE. LES CONCENTRATIONS DES PRODUITS DE GRAVURE SICL, SICL 2 ET ALCL ONT EGALEMENT ETE DETERMINEES. COUPLEES AUX MESURES DE FLUX IONIQUE, ILS APPARAIT QUE CES PRODUITS SONT PRODUITS DIRECTEMENT PAR LA GRAVURE IONIQUE. L'ADDITION DE CF 4 DANS UN PLASMA DE CHLORE PROVOQUE UNE BAISSE PROGRESSIVE DES CONCENTRATIONS DES PRODUITS CHLORES JUSQU'A UN ETAT STATIONNAIRE. LE RETOUR A DES PLASMAS EN CHLORE PUR PROVOQUE UNE HAUSSE EGALEMENT PROGRESSIVE DES CONCENTRATIONS DE PRODUITS CHLORE. LE CHANGEMENT DE CHIMIE PERTURBE L'ETAT DES SURFACES DU REACTEUR CE QUI MODIFIE LA COMPOSITION CHIMIQUE ET LE FLUX IONIQUE DES PLASMAS. L'HISTORIQUE DU REACTEUR A UNE GRANDE IMPORTANCE SUR LES DERIVES DES PROCEDES.
Author: Martin Kogelschatz
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Languages : fr
Pages : 160
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE COMPRENDRE LES INTERACTIONS PLASMA-SURFACE PENDANT LA GRAVURE DU SILICIUM DANS DES CHIMIES HBr/CI2I02. DANS CES PROCEDES, UNE COUCHE SE DEPOSE SUR LES PAROIS DU REACTEUIi ET MENE A LA DERIVE DU PROCEDE. LA NATURE CHIMIQUE ET LES MECANISMES DE FORMATION DE CETTE COUCHE ONT ETE ETUDIES PAR SA GRAVURE ULTERIEURE AVEC UN PLASMA ARlSF6 ET L'ANALYSE RESOLUE EN TEMPS DES PRODUITS DE GRAVURE PAR LES DIAGNOSTICS D'EMISSION OPTIQUE ET DE SPECTROMETRIE DE MASSE. IL A ETE MONTRE QUE CETTE COUCHE EST DU TYPE SiOxCly TRES RICHE EN CHLORE. AUSSI, LA CINETIQUE DES RADICAUX SiClx PRODUITS LORS DE LA GRAVURE DU SILICIUM PAR LE PLASMA HBr/CI2/02, QUI SONT LES PRECURSEURS DE CE DEPOT, A ETE ETUDIEE PAR LA SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION LARGE BANDE DANS L'UV. IL A ETE CONCLU QUE LES PRECURSEURS DU DEPOT SONT LE Si, Si+, SiCI ET SiCI+. MAIS LA REACTION DE CES ESPECES AVEC LES PAROIS PEUT AUSSI MENER A LA FORMATION DE SiCI2 VOLATIL.
Author: Odile Mourey
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Languages : fr
Pages : 0
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La course à la miniaturisation des dispositifs oblige les industriels a développé sans cesse de nouvelles technologies de gravure afin de contourner les limites imposées par les procédés plasmas continus CW à haute densité. Parmi ces nouvelles technologies on trouve, les plasmas pulsés en impulsion courtes introduits depuis une dizaine d'année et le procédé de gravure cyclée développé très récemment par Applied Materials. Ces deux types de procédés de gravure présentent la caractéristique d'avoir un faible flux d'ions. Au premier abord, cette faible densité d'ions énergétiques permet la diminution des défauts induits par les ions. Cependant, un problème se pose lorsque le nombre d'ions impactant la surface devient trop faible (moins de 1 ions/site atomique/s). Ce travail de thèse se concentre donc ici sur l'étude de l'impact de la stochasticité du bombardement ionique sur l'état de la surface dans les deux procédés de gravure utilisés. Dans un premier temps, nous avons focalisé notre travail sur l'interaction entre les plasmas pulsés de chlore puis d'HBr et le silicium. A faible rapport de cycle, une très forte rugosité de surface a été observée sans lien avec un phénomène de micro-masquage. Des diagnostics plasma ont révélés que la présence d'un très faible flux d'ions énergétique couplé avec forte réactivité chimique engendre une forte augmentation du taux de gravure créant ainsi la rugosité de surface. Dans un second temps, l'étude du plasma capacitif d'hydrogène utilisé pour la modification du SiN durant le procédé de gravure cyclée a montré après retrait de la couche modifiée en plasma délocalisé, la présence d'une rugosité de surface au sommet des espaceurs nitrure qui n'est pas acceptable pour l'application du « simplified quadruple patterning ». Une étude paramétrique de l'état de surface a permis de mettre en évidence l'impact direct de la faible quantité d'ions H+ reçue par le matériau et la rugosité observée. La stochasticité du bombardement ionique implique donc une modification inhomogène du SiN qui est révélée lors de la phase de retrait et amplifiée au cours des cycles générant une rugosité de surface.Mots-clés : Microélectronique, procédés de gravure, plasma, stochasticité, ions.
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Languages : en
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ISBN: 9781845850050
Category : Sewage
Languages : en
Pages : 932
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