Thèse soutenue

Gravure plasma pour microelectronique inp

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Auteur / Autrice : Mohand Achouche
Direction : J. C. Gilles
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

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Ce travail de these est consacre a la mise au point d'une technique de gravure seche du materiau inp et de ses composes gainas et alinas, destinee a la realisation de composants microelectroniques sur inp. L'exploration des conditions de gravure du materiau inp par plasma ch#4/h#2 a permis d'identifier les mecanismes de gravure et de degager un procede de gravure anisotrope tout en evitant une degradation de la morphologie de surface. Toutefois l'insertion d'un tel procede dans la technologie de fabrication de circuits optoelectroniques integres a necessite une identification de la nature et de la profondeur des defauts crees par la gravure. Par un traitement chimique approprie, il est possible de restaurer les proprietes du materiau inp avant gravure. Nous avons valide cette mise au point a travers la gravure de caissons dans l'inp destines a l'epitaxie de photodiodes pin enterrees. La qualification des conditions de gravure ionique reactive du materiau gainas et alinas a ete etudiee en vue d'une application de la rie ch#4/h#2 aux gravures des recess de grille des transistors hfet et hemt sur inp. Cette mise au point a ete axee sur la recherche d'une selectivite de gravure entre gainas et alinas et sur la minimisation des defauts induits dans ces materiaux. Nous avons montre que cette technique s'applique avec profit au recess de grille des hfet a canal inp. Elle permet de reduire les resistances d'acces du transistor, ce qui ameliore la transconductance et le bruit en 1/f. Ces resultats ont ete valides par la realisation d'un photorecepteur 2,5 gbit/s dont la sensibilite se situe a l'etat de l'art. L'application de cette technique au hemt gainas indique que cette structure est plus sensible au bombardement ionique: les defauts crees entrainent une augmentation des fuites de grille. L'utilisation d'un plasma icp caracterise par un controle separe de la densite et de l'energie des especes gazeuses permet de reduire l'energie des ions incidents. Ainsi, nous avons realise des hemt performants presentant de faibles courants de fuite et une tension de claquage de grille elevee