DIAGNOSTICS ET MODELISATION PHYSICO-CHIMIQUE DE DECHARGES RADIOFREQUENCE DANS LES MELANGES SIH#4/H#2 POUR LE DEPOT DE SILICIUM PDF Download
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LA PRESENTE THESE CONCERNE L'ETUDE DES MECANISMES DE DEPOT DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE (UTILISEES DANS L'INDUSTRIE POUR DES APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES ET MICRO-ELECTRONIQUES) A PARTIR DE DECHARGES RF A 13.56 MHZ DANS LE MELANGE SIH#4/H#2. L'OBJET DE CE TRAVAIL EST LE DEVELOPPEMENT DE MODELES NUMERIQUES COUPLES A DES METHODES DE DIAGNOSTIC POUR OBTENIR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES PHENOMENES INTERVENANT DANS UN REACTEUR DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR ASSISTE PAR PLASMA. LA MODELISATION NECESSITE DE PRENDRE EN COMPTE LES DIVERS ASPECTS PHYSICO-CHIMIQUES QUI REGISSENT LE COMPORTEMENT DE LA DECHARGE. LE CHAUFFAGE DE L'ELECTRODE PORTE-SUBSTRAT ENTRAINE UN GRADIENT DE TEMPERATURE ENTRE LES ELECTRODES DU REACTEUR, CE QUI NOUS A CONDUIT A DEVELOPPER UN MODELE THERMIQUE, VALIDE PAR DES MESURES DE PROFILS DE TEMPERATURE PAR DIFFUSION RAMAN ANTISTOKES COHERENTE. LE CALCUL DE FONCTIONS SOURCE DE CREATION DE RADICAUX PAR DISSOCIATION DES ESPECES NEUTRES STABLES PAR IMPACT ELECTRONIQUE A NECESSITE L'ADAPTATION D'UN MODELE FLUIDE 2D, VALIDE PAR DES MESURES DE PUISSANCE COUPLEE AU PLASMA ET PAR DES MESURES PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION DE PROFILS DE TAUX D'EXCITATION D'ESPECES ENTRE LES ELECTRODES. LA MODELISATION PHYSICO-CHIMIQUE PROPREMENT DITE A CONSISTE A DEVELOPPER UN MODELE 2D PRENANT EN COMPTE LA CHIMIE EN VOLUME, LES INTERACTIONS PLASMA-SURFACE ET LES PHENOMENES DE DIFFUSION. POUR DIMINUER LES TEMPS DE CALCUL, UNE METHODE MULTIGRILLE A ETE EMPLOYEE AVEC SUCCES. LA VALIDATION DES RESULTATS EST EFFECTUEE PAR COMPARAISON AVEC DES MESURES PAR FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER DU PROFIL DE DENSITE DU RADICAL SIH ENTRE LES ELECTRODES, ET AVEC DES MESURES DE DENSITE DE RADICAUX REALISEES AU VOISINAGE DU SUBSTRAT PAR SPECTROMETRIE DE MASSE. LES VARIATIONS RADIALES DES VITESSES DE DEPOT SUR LE SUBSTRAT CALCULEES PAR LE MODELE SONT COMPAREES A DES MESURES PAR PROFILOMETRIE
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LA PRESENTE THESE CONCERNE L'ETUDE DES MECANISMES DE DEPOT DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE (UTILISEES DANS L'INDUSTRIE POUR DES APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES ET MICRO-ELECTRONIQUES) A PARTIR DE DECHARGES RF A 13.56 MHZ DANS LE MELANGE SIH#4/H#2. L'OBJET DE CE TRAVAIL EST LE DEVELOPPEMENT DE MODELES NUMERIQUES COUPLES A DES METHODES DE DIAGNOSTIC POUR OBTENIR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES PHENOMENES INTERVENANT DANS UN REACTEUR DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR ASSISTE PAR PLASMA. LA MODELISATION NECESSITE DE PRENDRE EN COMPTE LES DIVERS ASPECTS PHYSICO-CHIMIQUES QUI REGISSENT LE COMPORTEMENT DE LA DECHARGE. LE CHAUFFAGE DE L'ELECTRODE PORTE-SUBSTRAT ENTRAINE UN GRADIENT DE TEMPERATURE ENTRE LES ELECTRODES DU REACTEUR, CE QUI NOUS A CONDUIT A DEVELOPPER UN MODELE THERMIQUE, VALIDE PAR DES MESURES DE PROFILS DE TEMPERATURE PAR DIFFUSION RAMAN ANTISTOKES COHERENTE. LE CALCUL DE FONCTIONS SOURCE DE CREATION DE RADICAUX PAR DISSOCIATION DES ESPECES NEUTRES STABLES PAR IMPACT ELECTRONIQUE A NECESSITE L'ADAPTATION D'UN MODELE FLUIDE 2D, VALIDE PAR DES MESURES DE PUISSANCE COUPLEE AU PLASMA ET PAR DES MESURES PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION DE PROFILS DE TAUX D'EXCITATION D'ESPECES ENTRE LES ELECTRODES. LA MODELISATION PHYSICO-CHIMIQUE PROPREMENT DITE A CONSISTE A DEVELOPPER UN MODELE 2D PRENANT EN COMPTE LA CHIMIE EN VOLUME, LES INTERACTIONS PLASMA-SURFACE ET LES PHENOMENES DE DIFFUSION. POUR DIMINUER LES TEMPS DE CALCUL, UNE METHODE MULTIGRILLE A ETE EMPLOYEE AVEC SUCCES. LA VALIDATION DES RESULTATS EST EFFECTUEE PAR COMPARAISON AVEC DES MESURES PAR FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER DU PROFIL DE DENSITE DU RADICAL SIH ENTRE LES ELECTRODES, ET AVEC DES MESURES DE DENSITE DE RADICAUX REALISEES AU VOISINAGE DU SUBSTRAT PAR SPECTROMETRIE DE MASSE. LES VARIATIONS RADIALES DES VITESSES DE DEPOT SUR LE SUBSTRAT CALCULEES PAR LE MODELE SONT COMPAREES A DES MESURES PAR PROFILOMETRIE
Author: Bruno Allain (dramaturge) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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LES COUCHES MINCES DE NITRURE DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE SONT OBTENUES PAR PHOTOSENSIBILISATION ASSISTEE PAR LE MERCURE A 254 NANOMETRE DES GAZ SILANE ET AMMONIAC. LE PRINCIPE DE DECOMPOSITION CONSISTE A EXCITER DES ATOMES DE MERCURE DANS L'ETAT #3P#1 A L'AIDE DE LA RAIE 254 NANOMETRE EMISE PAR UNE LAMPE A VAPEUR DE MERCURE BASSE PRESSION. CES ATOMES EXCITES PEUVENT TRANSFERER LEUR ENERGIE ELECTRONIQUE PAR COLLISION ET DISSOCIER LES MOLECULES DE SILANE ET D'AMMONIAC. LE SCHEMA REACTIONNEL DE LA PHASE GAZEUSE MONTRE QU'INTERVIENNENT NON SEULEMENT L'ETAT #3P#1 MAIS AUSSI L'ETAT #3P#0 PEUPLE PAR COLLISION DES ETATS #3P#1 AVEC L'AMMONIAC. DANS UNE ETUDE PRELIMINAIRE NOUS AVONS DETERMINE LES SECTIONS EFFICACES DE COLLISION DES MOLECULES D'AMMONIAC ET DE SILANE AVEC LES ETATS EXCITES #3P#1 ET #3P#0 DU MERCURE. L'EVOLUTION DE LA VITESSE DE DEPOT ET DE LA COMPOSITION DES COUCHES EN FONCTION DU RAPPORT DES PRESSIONS PARTIELLES DE SILANE ET D'AMMONIAC MONTRE QUE LA PROBABILITE DE DECOMPOSITION DU SILANCE AUGMENTE CONSIDERABLEMENT AVEC LA DILUTION DU SILANE. NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE CINETIQUE DE LA PHASE GAZEUSE PRENANT EN COMPTE LE TRANSFERT RADIATIF, LES REACTIONS EN PHASE GAZEUSE ET LE TRANSPORT DES RADICAUX SILYLE ET AMIDOGENE PARTICIPANT A LA CROISSANCE DU FILM. LES RESULTATS ONT ETE VERIFIES EXPERIMENTALEMENT A L'AIDE DE PLUSIEURS DIAGNOSTICS. D'UNE PART, NOUS AVONS MESURE LA LUMINESCENCE DES EXCIMERES HG-NH#3 PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION ET LE TAUX DE CONSOMMATION DU SILANCE PAR SPECTROMETRIE DE MASSE, CE QUI NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE QUE LE VECTEUR DE DISSOCIATION DU SILANE EST L'ETAT #3P#0 DU MERCURE. D'AUTRE PART, NOUS AVONS DETERMINE LA DENSITE DU RADICAL AMIDOGENE EN UN POINT DU REACTEUR PAR FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER. DE PLUS LES COUCHES DE NITRURE DE SILICIUM ONT ETE ANALYSEES PAR ELLIPSOMETRIE SPECTROSCOPIQUE POUR DETERMINER LE SPECTRE OPTIQUE DE LA CONSTA
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Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par un plasma froid radiofréquence (RF) dans un mélange oxygène-hexaméthyldisiloxane (HMDSO) à basse pression, destiné à l'élaboration de couches minces d'oxyde de silicium sur des substrats métalliques. Un modèle fluide est tout d'abord développé pour décrire le comportement de la décharge au cours d'une période RF, et en particulier l'évolution du champ électrique et des densités des espèces chargées. Grâce à ce modèle, l'importance relative du bombardement ionique des électrodes et du phénomène de "wave-riding" pour la production d'électrons est mise en évidence et permet de définir des conditions de fonctionnement qui tendent à minimiser le bombardement des électrodes. Dans une seconde partie, la mise en œuvre de moyens de caractérisation tels que la spectroscopie d'émission optique et la spectroscopie d'absorption infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) permet d'estimer le taux de dissociation du monomère organosilicié et d'obtenir des renseignements sur les mécanismes de dissociation du précurseur organique. Des analyses FTIR des films déposés sont couplées aux analyses de la phase gazeuse et permettent d'établir des corrélations entre la nature des films déposés et la composition chimique du plasma. Ces résultats sont complétés par l'établissement d'un modèle décrivant la cinétique chimique des neutres du plasma 02/HMDSO, à partir duquel l'évolution, dans l'espace interélectrodes, de la concentration de différentes espèces moléculaires est calculée, afin de prédire l'enrichissement en carbone des films déposés.
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L'OBJECTIVE DE CETTE ETUDE EST L'ELABORATION D'UN DEPOT DE SILICIUM PAR PROJECTION DE PLASMA THERMIQUE RF SUR UN SUBSTRAT DESTINE A L'APPLICATION PHOTOVOLTAIQUE. DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS CORRELE LE ROLE JOUE PAR L'HYDROGENE INCLUS DANS LE MATERIAU (PASSIVATION LES LIAISONS PENDANTES ET LES POINTS DE RECOMBINAISONS ELECTRIQUES) ET LA PRODUCTION DES ETATS EXCITES DE L'HYDROGENE PAR LE PLASMA RF ARGON-HYDROGENE. PAR LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION NOUS AVONS IDENTIFIE LA PRESENCE DANS LE PLASMA DES ETATS EXCITES ELEVES DE L'HYDROGENE ATOMIQUE (JUSQU'A N = 8), LEUR DISTRIBUTION SPATIALE VARIE LORS DE L'AJOUT D'HELIUM DANS LE GAZ PLASMAGENE. CE PHENOMENE PERMET DE DOUBLER LA TENEUR EN HYDROGENE DANS LE SILICIUM MASSIF TRAITE PAR PLASMA AR+H 2+HE (4,42.10 1 5 AT.CM - 3) PAR RAPPORT AU PLASMA D'AR + H 2 (2,2.10 1 5 AT. CM - 3). CETTE TENEUR PEUT ATTEINDRE 10 1 9 AT.CM - 3 PAR L'INJECTION AXIALE DE LA POUDRE DE SILICIUM DANS LE JET PLASMA. LA MESURE DES TEMPS DE SEJOURS DE 10 MSEC A 30 MSEC DES PARTICULES DE SILICIUM EN VOL A ETE EFFECTUEE PAR LA TECHNIQUE D'ANEMOMETRIE LASER DOPPLER. AINSI LA VITESSE DES PARTICULES, ET LA DISTANCE DE PROJECTION DETERMINENT LE TAUX D'EVAPORATION DE SILICIUM ET LA MESURE DES DIAMETRES DES PARTICULES EN VOL VALIDE LE TRANSFERT DE MATIERE. LA CROISSANCE DE DEPOT EST LIEE AUX PROCESSUS DE TRANSFERT DE CHALEUR ET DE MATIERE PARTICULE/SUBSTRAT. UNE FAIBLE CONDUCTIVITE THERMIQUE DE SUBSTRAT COMME LA MULLITE CONSTITUE UNE BARRIERE THERMIQUE QUI PERMET UN REFROIDISSEMENT CONTROLE DES PARTICULES PROJETEES. LA CHALEUR APPORTEE PAR CES PARTICULES ABOUTIT A LA FORMATION SUR LE SUBSTRAT D'UNE GOUTTE LIQUIDE DONT LA CRISTALLISATION DIRECTIONNELLE DEBUTE LORS DE L'ARRET DE LA PROJECTION DES PARTICULES. LA PURIFICATION DU DEPOT MIS EN EVIDENCE PAR EDX, A EU LIEU PAR SEGREGATION DES IMPURETES DE LA PHASE SOLIDE VERS LA PHASE LIQUIDE, LA VITESSE DE DEPOT ATTEIGNANT 600-1500 M.H - 1 SELON LA TAILLE DES PARTICULES DE SILICIUM ET LA VITESSE DE PROJECTION.
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LA TECHNIQUE DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE EST UTILISEE POUR ENRICHIR SUPERFICIELLEMENT EN SI DES SUBSTRATS FERREUX. UNE ETUDE THERMODYNAMIQUE PREALABLE MONTRE QUE, PARMI LES DIVERS COMPOSES CHLORO-HYDROGENES DE SI, LE SILANE SIH4 POSSEDE LE MEILLEUR POUVOIR SILICIURANT (RENDEMENT THEORIQUE MAXIMAL). SELON LA PHASE GAZEUSE UTILISEE (PRESENCE OU NON DE CHLORURE), LES REVETEMENTS OBTENUS SONT DIFFERENTS. L'UTILISATION DU MELANGE AR-SIH4-H2 CONDUIT A LA FORMATION PAR DIFFUSION, D'UNE SOLUTION SOLIDE FE-SI COMPACTE ET ADHERENTE, AVEC 6 POUR CENT EN POIDS MAXIMUM DE SI EN SURFACE. LA PRESENCE DE SICL4 DANS LE MELANGE GAZEUX MODIFIE LE PROCESSUS REACTIONNEL, ET CONDUIT A LA FORMATION ET A LA CROISSANCE DE CRISTAUX DE FE3SI. LE REVETEMENT FORME EST PLUS RICHE EN SI MAIS POREUX. LES CONDITIONS OPERATOIRES SONT OPTIMISEES A PARTIR DE L'ETUDE DES DIVERS PARAMETRES: DEBIT ET COMPOSITION DE LA PHASE GAZEUSE, TEMPERATURE ET DUREE DE TRAITEMENT. LES DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX SONT DECRITS. DES ESSAIS DE REFUSION SUPERFICIELLE PAR FAISCEAU LASER MONTRENT QU'IL EST POSSIBLE DE REFERMER LA POROSITE OUVERTE DES REVETEMENTS DE FE3SI, POUR DONNER UN ALLIAGE DE SURFACE HOMOGENE, NON POREUX ET NON FISSURE, MAIS DONT LA TENEUR EN SI EST MOINDRE, EN RAISON D'UNE DILUTION PAR FUSION D'UNE PARTIE DU SUBSTRAT. LES REVETEMENTS SONT CARACTERISES EN CORROSION HUMIDE ET/OU EN OXYDATION SECHE. LE COMPORTEMENT EN MILIEU H2SO4 1 M ET 7 M, A TEMPERATURE AMBIANTE, CONFIRME L'INFLUENCE DE LA TENEUR EN SI ET DE LA POROSITE DE LA COUCHE, ET MONTRE LE ROLE DU POST-TRAITEMENT LASER. LE COMPORTEMENT A L'OXYDATION A L'AIR, ENTRE 600 ET 800#OC, EST RELIE A LA NATURE ET LA STRUCTURE DES COUCHES
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L’objectif de ce travail est de développer une nouvelle source plasma, fonctionnant à la pression atmosphérique, pour réaliser des dépôts de couches minces sur des cellules photovoltaïques silicium. Pour définir son régime, comprendre sa physique et cerner ses conditions d’obtention, cette nouvelle décharge, obtenue dans un mélange SiH4/NH3/Ar, est caractérisée électriquement et optiquement. La densité des métastables de l’argon est également mesurée par spectroscopie d’absorption optique. Les résultats, par mesures de courant et tension corrélées aux photographies rapides, montrent que la décharge s’amorce par un claquage de Townsend et, qu’au maximum de courant, la décharge transite en régime sub-luminescent entravée par la distance inter-électrode. L’obtention d’une décharge homogène pour réaliser des dépôts homogènes nécessite par ailleurs l’introduction d’une résistance en série avec la décharge pour faire diminuer rapidement la tension appliquée sur le gaz dès que le courant devient trop important. Les effets du wafer de silicium, de la température sont étudiés, comparés et discutés séparément puis ensemble.Le mélange de gaz a été choisi pour réaliser une couche mince de nitrure de silicium hydrogéné (SiNx:H) antireflet et passivante sur cellule silicium cristallin. Les propriétés chimiques, structurales et optiques de ces dépôts sont déterminées et corrélées aux paramètres du procédé. Le rapport des gaz précurseurs, NH3/SiH4, permet de choisir l’indice de réfraction de la couche antireflet entre 1,8 et 2,2, indice caractérisé par le rapport N-H/Si-H. L’étude de la croissance de la couche a été réalisée par des mesures d’ellipsométrie spectroscopique en fonction du temps de dépôt. Les résultats ont montré que le nitrure croissait premièrement par îlots puis que la couche tendait à se densifier en fonction du temps.
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CE TRAVAIL CONCERNE LES DEPOTS DE NITRURE DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE ASSISTES PAR PLASMA RADIOFREQUENCE, A PARTIR D'UN MELANGE GAZEUX SILANE ET AMMONIAC. L'INFLUENCE DES CONDITIONS OPERATOIRES, TELLES QUE LE RAPPORT DES DEBITS GAZEUX ET LA PUISSANCE, SUR LES PROPRIETES DU MATERIAU, A ETE ANALYSEE. LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU MATERIAU ONT ETE TOUT D'ABORD ETUDIEES PAR SPECTROSCOPIE INFRAROUGE. LES SPECTRES INFRAROUGES OBTENUS PAR TRANSMISSION DIRECTE ET PAR REFLEXION, POUR DES ANGLES D'INCIDENCE DIFFERENTS ET POUR UNE LUMIERE POLARISEE PARALLELEMENT ET PERPENDICULAIREMENT, SUGGERENT UNE INTERACTION ANISOTROPIQUE FAISCEAU-ECHANTILLON, DUE PROBABLEMENT A DES MODES DE VIBRATION SUR UNE PETITE ECHELLE DE PHONONS: UN MODE PARALLELE LO (1040-1070 CM#-#1), UN MODE PARALLELE ET PERPENDICULAIRE TO (840 CM#-#1). LA SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS PAR RAYONS X ET LES ANALYSES OPTIQUES ONT DONNE DES INFORMATIONS SUR LA COMPOSITION ATOMIQUE ET L'ENVIRONNEMENT CHIMIQUE DANS LE MATERIAU. SOUS UN POURCENTAGE DE SILANE FAIBLE ET/OU SOUS FORTE PUISSANCE, IL APPARAIT QUE L'ON TROUVE PRINCIPALEMENT DES LIAISONS N(SI#3) ET EN MOINDRE QUANTITE DES LIAISONS N-H (H#XN-SI#3#-#X) DANS LES FILMS RICHES EN AZOTE. PAR CONTRE, DANS LES FILMS RICHES EN SILICIUM, ON TROUVE DES TETRAEDRES SI(N#4), DES LIAISONS SI-H ET SI-SI, CES DERNIERES PARAISSANT LIEES AU GAP OPTIQUE. LES PROPRIETES ELECTRIQUES DES FILMS ONT ETE ENSUITE DETERMINEES ET RELIEES AUX CARACTERISTIQUES PRECEDENTES. L'ETUDE DES DENSITES DE CHARGES PIEGEES DANS LE VOLUME DU MATERIAU, DES ETATS D'INTERFACE ET DES PERTES DIELECTRIQUES, A MONTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE SOUS CERTAINES CONDITIONS DE SYNTHETISER UN DIELECTRIQUE POSSEDANT TRES PEU DE DEFAUTS. UN MODELE RELATIF AU PIEGEAGE DES CHARGES ET PRENANT EN COMPTE LES DIFFERENTS RESULTATS EXPERIMENTAUX ET BIBLIOGRAPHIQUES, A ETE DISCUTE. LE PROBLEME DE L'ORIGINE DES CHARGES A EGALEMENT ETE SOULEVE
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CE TRAVAIL CONSISTE EN L'ANALYSE ET LA MODELISATION DU DEPOT PAR LPCVD (LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) DE NITRURE DE SILICIUM, COURAMMENT UTILISE DANS L'INDUSTRIE MICROELECTRONIQUE COMME COUCHE DE PASSIVATION. LE DEPOT EST REALISE PAR PYROLYSE D'UN MELANGE SILANE-AMMONIAC DANS UN REACTEUR DE TYPE TUBULAIRE HORIZONTAL A PAROIS CHAUDES FONCTIONNANT A BASSE PRESSION. EN RAISON DU NOMBRE LIMITE DE DONNEES DE LA LITTERATURE, LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONSISTE EN UNE ETUDE EXPERIMENTALE, AFIN DE DEGAGER LES CARACTERISTIQUES DU DEPOT. NOUS MONTRONS QUE LE MECANISME CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE JOUE UN ROLE IMPORTANT, NOTAMMENT DANS LA FORMATION DE SUREPAISSEURS A LA PERIPHERIE DES PLAQUETTES. UNE ANALYSE APPROFONDIE DU SYSTEME CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE ET DU ROLE DES DIFFERENTES ESPECES SUSCEPTIBLES DE CONTRIBUER AU DEPOT NOUS AMENE A PROPOSER UN MECANISME CHIMIQUE SIMPLIFIE, MAIS SUFFISAMMENT REPRESENTATIF POUR RENDRE COMPTE DES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES. LES CONSTANTES CINETIQUES EN PHASE GAZEUSE ONT ETE EVALUEES A PARTIR D'UN MODELE QRRK. NOUS PRESENTONS ENSUITE L'EXTENSION AU CAS DU DEPOT DE NITRURE DE SILICIUM DU LOGICIEL CVD2, PRECEDEMMENT DEVELOPPE DANS NOTRE LABORATOIRE (MODELE BIDIMENSIONNEL D'ETUDE LOCALE QUI INTEGRE LES EQUATIONS DE NAVIER STOKES, DE TRANSFERT DE MATIERE COUPLEES AUX LOIS CINETIQUES DES REACTIONS CHIMIQUES MISES EN JEU). LA DETERMINATION DES CONSTANTES CINETIQUES EN PHASE HETEROGENE A ETE EFFECTUEE PAR IDENTIFICATION AVEC NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX (I. E., EPAISSEUR DU DEPOT ET RAPPORT MOLAIRE SI/N). L'ETUDE COMBINEE SIMULATION-EXPERIENCE A PERMIS DE VALIDER LES CHOIX EFFECTUES AU NIVEAU DES MECANISMES CHIMIQUES PROPOSES ET D'APPORTER UNE CONTRIBUTION A L'EXPLICATION DES PHENOMENES MIS EN JEU LORS DU DEPOT
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LE DEPOT CHIMIQUE A PARTIR D'UNE PHASE VAPEUR (CVD) EST LE PROCEDE LE PLUS UTILISE DANS L'INDUSTRIE MICRO-ELECTRONIQUE POUR REALISER DES COUCHES MINCES, EFFECTUEES LE PLUS SOUVENT DANS DES REACTEURS TUBULAIRES A MURS CHAUDS. L'UNE DES APPLICATIONS DE LA CVD EST LA FABRICATION DE COUCHES DE SILICIUM PARTIELLEMENT OXYDE, ET SEMI-ISOLANTES (APPELE SIPOS), A PARTIR D'UN MELANGE DE SILANE ET DE PROTOXYDE D'AZOTE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CORRESPOND A L'ETUDE ET L'ETABLISSEMENT D'UN SYSTEME CHIMIQUE COMPORTANT DEUX PHASES (GAZEUSE ET SOLIDE) ET REPRESENTATIF DU DEPOT. LES CONSTANTES CINETIQUES CORRESPONDANT AUX REACTIONS HOMOGENES SONT EVALUEES A PARTIR DE DIFFERENTES METHODES, EN PARTICULIER LA METHODE QRRK. LA SECONDE PARTIE COMPREND LE DEVELOPPEMENT ET L'UTILISATION DE DEUX LOGICIELS PERMETTANT DE MODELISER LES ECOULEMENTS ET LE TRANSFERT DE MATIERE DANS UN REACTEUR DE DEPOT DE SIPOS EN UTILISANT LE SYSTEME CHIMIQUE DECRIT PRECEDEMMENT. LE PREMIER LOGICIEL, CVD2 MODELISE UN ESPACE INTERPLAQUETTE. IL A PERMIS D'IDENTIFIER LES CONSTANTES DE DEPOT EN PHASE HETEROGENE. LE LOGICIEL CWCVD A PERMIS D'ETUDIER LA ZONE D'ENTREE DU REACTEUR. LES RESULTATS DE CES SIMULATIONS SONT COMPARES AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS A L'USINE MOTOROLA DE TOULOUSE. CEUX-CI SONT DETAILLES AINSI QUE LES METHODES D'ANALYSE UTILISEES. LE BON ACCORD OBTENU ENTRE LA SIMULATION ET LES EXPERIENCES PERMET DE VALIDER LES CHOIX EFFECTUES AU NIVEAU DU MECANISME CHIMIQUE ET D'AVANCER DANS LA COMPREHENSION DES PHENOMENES MIS EN JEU LORS DU DEPOT DE SIPOS. UNE DERNIERE PARTIE UTILISE LA METHODE QRRK POUR UN AUTRE TYPE DE DEPOT D'OXYDE, CETTE FOIS TOTALEMENT ISOLANT, A PARTIR D'UN MELANGE D'OXYGENE ET DE SILANE (LTO). LE TYPE DE REACTEUR DE DEPOT NE PERMETTANT PAS L'UTILISATION DIRECTE DES LOGICIELS DECRITS PRECEDEMMENT, SEULE UNE PREMIERE ANALYSE DU SYSTEME CHIMIQUE A PU ETRE EFFECTUEE
Author: Olivier Leroy (cardiologue).)
Author: Olivier Leroy (cardiologue).)
Author: Bruno Allain (dramaturge)
Author: Marjorie Goujon
Author: FADI.. KRAYEM
Author: CHRISTOPHE.. KLAM
Author: Sylvain Pouliquen
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Author: Khalid Yacoubi
Author: Francine Fayolle (Chimiste)