Modélisation des dépôts LPCVD de SIPOS

• Auteur / Autrice : Céline Cordier
• Direction : Jean-Pierre Couderc, Patrick Duverneuil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Silane -- Dérivés

Protoxyde d'azote

Épitaxie

Composants électroniques

Traitement thermique

Silicium

Silice

Dépôt chimique en phase vapeur

Électronique de puissance

Résumé

L'objectif general de ce travail consiste a analyser et a modeliser l'operation industrielle de depot de silicium partiellement oxyde, ou sipos, elabore par un procede de type lpcvd, a partir de melanges de silane sih#4, ou de disilane si#2h#6, et de protoxyde d'azote n#2o. La premiere phase de ce travail correspond a l'analyse detaillee des mecanismes chimiques susceptibles de se produire au cours de l'operation de depot, dans la phase homogene comme sur les surfaces, puis a l'elaboration d'un schema representatif des phenomenes reels et simple d'utilisation. Les constantes cinetiques relatives aux reactions homogenes sont evaluees grace a diverses methodes de calcul previsionnel dont la methode qrrk. La seconde partie comprend le developpement et l'exploitation d'un logiciel de simulation du fonctionnement des reacteurs tubulaires de cvd, qui calcule, dans un espace inter-plaquettes particulier, les champs de vitesse et de concentration en tenant compte des reactions chimiques. Ce modele a tout d'abord permis d'identifier les constantes cinetiques de depot inconnues, puis d'etudier, pour les deux filieres, l'influence systematique de certains parametres operatoires sur les depots, l'evolution des caracteristiques des couches le long de la charge, les problemes d'heterogeneites d'epaisseur et de composition au niveau de chaque substrat. Pour les deux procedes, un accord satisfaisant a ete observe entre les resultats theoriques et les valeurs experimentales, ce qui permet de valider les choix effectues au niveau des schemas chimiques et de leur mise en equation d'une part, et des hypotheses du modele d'autre part. Une derniere partie concerne la modelisation de l'operation de depot de sipos dans le reacteur secteur, modele reduit d'un equipement de conception originale, le reacteur annulaire. L'utilisation de deux logiciels de calcul, adaptes au cas du sipos a l'aide des mecanismes precedemment etablis, a permis de retrouver, sans modification supplementaire, l'ensemble des resultats experimentaux obtenus