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Center of MicroNanoTechnology CMi

Four CENTROTHERM
Tube 2-3 : Oxyde de grille

Table des matières

  1. Introduction
  2. Principe Physique
  3. Capacité de l’équipement
  4. Restriction d'accès
  5. Caractéristiques techniques
  6. Informations

Tube Oxyde de Grille
Tube de croissance d'oxyde de grille

I. Introduction Haut CMI

Le tube 2-3 est un tube atmosphérique dédié à l'oxydation sèche de substrats en silicium, de couches de silicium amorphe ou de couches de polysilicium.

Le tube est réservé aux couches d'oxyde de grille pour les transistors MOS (Metal Oxide Semiconductor). L'accès à ce tube est strictement contrôlé pour garantir son état de propreté en évitant toute contamination.

Equipé d'un barboteur pour le dichloroéthylène (C2H2Cl2), le tube 2-3 offre la possibilité de mieux contrôler la croissance d'oxyde ultra fin (20-25nm) utilisé comme oxyde de grille dans les applications ULSI (Ultra Large Scale Integration) pour la réalisation de MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors).

II. Principe Physique Haut CMI

La croissance de l'oxyde de silicium à la surface du silicium mono-cristallin ou polysilicium est obtenue à haute température (typiquement entre 850°C et 1050°C) sous flux d'oxygène. L'oxydation est dite sèche (dry oxidation).

2-3_f1

Le dichloroéthylène (C2H2Cl2) est une source liquide permettant de fournir de l'acide chlorhydrique de grande pureté lors de l'oxydation. L'acide chlorhydrique agit comme un piège pour la contamination métallique, limitant les défauts dans l'oxyde et donnant ainsi un oxyde de très grande qualité.

2-3_f3

En se basant sur les densités et masses moléculaires du Si et du SiO2 , il est possible de montrer que pour une croissance d'oxyde d'épaisseur d, une couche de silicium d'épaisseur 0,44d a été consommée.

La vitesse de croissance de l'oxyde est fonction de la température, du flux d'oxygène, de l'orientation cristalline et du dopage du silicium. De plus, la vitesse de croissance de l'oxyde n'est pas constante au cours du temps. De manière générale, il est possible de modéliser l'épaisseur de l'oxyde d, en fonction du temps t:

2-3_f2

avec A et B, deux constantes dépendant du substrat et des conditions d'oxydation, et t une constante représentant un décalage temporel permettant de prendre en compte l'épaisseur de l'oxyde natif.

Pour des épaisseurs d'oxyde de plus de 200 Å, t peut être considéré comme étant nul si les plaques de silicium ne sont recouvertes que d'un oxyde natif inférieur à 20 Å. Dans ce cas la connaissance de deux couples de valeurs ( d , t ) permet de déterminer les constantes A et B.

III. Capacité de l’équipement Haut CMI

IV. Restrictions d'accès Haut CMI

Chargement dans le tube "Gate oxide"
Chargement de plaques dans le tube "Gate oxide"

V. Caractéristiques techniques Haut CMI

Température.

Gaz de procédé.

2-3_schema
Schéma de principe du tube de croissance d'oxyde de grille

VI. Informations Haut CMI

Bibliographie :