Gravure ionique réactive profonde

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La gravure ionique réactive profonde (en anglais Deep Reactive Ion Etching DRIE) est un procédé de gravure ionique réactive fortement anisotrope utilisé en micro-électronique. Il sert à créer des trous et des tranchées profondes dans des wafers avec un rapport largeur/hauteur de 20/1 ou plus. Cette technique a été développée pour les microsystèmes électromécaniques (MEMS) qui nécessitent ce type de fonctionnalités mais est aussi utilisée pour creuser des tranchées pour les condensateurs à haute densité de la DRAM.

Le procédé de gravure classique par diffusion thermique conduit à un profil de concentration en atomes dopants qui diminue progressivement depuis la surface. Or la réalisation de jonctions PN impose au contraire l’obtention de jonctions abruptes. En d’autres termes, cela impose un passage brutal d'une zone à concentration homogène en dopant de type P à une zone homogène en concentration de dopant N. Pour tenter d'homogénéiser la zone diffusée, on pratique un traitement thermique après arrêt du processus de diffusion. Mais cela n'est pas toujours suffisant pour obtenir une jonction très abrupte. Ainsi, on procède parfois à l'implantation directe en profondeur d'atomes ionisés à l'aide d'un implanteur ionique. Il est ainsi possible d'obtenir dans une tranche de silicium, des zones parfaitement localisées où des jonctions sont abruptes, ainsi que des zones sur-dopées de propriétés résistives particulières.

Processus cryogénique et Bosch[modifier | modifier le code]

Il existe deux principales techniques de DRIE à haut taux : cryogénique et Bosch. Les deux procédés permettent de fabriquer des murs parfaitement verticaux mais souvent les murs sont légèrement évasés, par exemple à 88° ou 92° : on parle alors de parois « rétrograde ». Il existe un autre mécanisme appelé passivation des parois : des groupes fonctionnels SiOxFy, produit à partir d'hexafluorure de soufre et d'oxygène gazeux, condensent sur les parois latérales et les protègent de la gravure. En combinant tous ces procédés, on peut alors réaliser des structures verticales profondes.

Applications[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Nano-informatique et Intelligence Ambiante, Jean-Baptiste Waldner, Hermes Science, London, 2006, ISBN 2746215160, pages 76/77