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Tutoriel 3

Partie III : Oxydation thermique du silicium

III.1. But

 
    • Isolation des dispositifs
    • Masquage
    • Oxyde de grille

III.2. Produits chimiques utilisés

 
    • Oxygène ;
    • Vapeur d’eau désionisée pour l’oxydation humide (Utilisée essentiellement pour le masquage);
    • Azote (étapes de chargement et déchargement).

III.3. Température et Durée

 

On choisit généralement la température et la durée est imposée par l’épaisseur voulue pour l’oxyde. Pour déterminer la durée, on utilise les abaques suivants.

Oxydation sèche vs Oxydation humide

N.B. : Pour une épaisseur donnée, on choisit la température et on détermine le temps nécessaire de l’une des deux abaques ci-dessus selon que l’on a affaire à une oxydation sèche (sous oxygène) ou humide (sous la vapeur d’eau).

III.4. Oxydation humide

 

III.4.1 Etapes préliminaires

  1. Nettoyage standard des plaquettes ;
  2. Préparation du four (température, gaz, ....) ;
  3. Charger les plaquettes, ayant subis le nettoyage standard, dans le bateau (à l’aide d’une pince en téflon) ;
  4. Préparer le bubbler (T=94-98°C *) 10 à 15 min avant chargement
  5. 5 min avant chargement, balayer avec N2 (débit 12 cm)
  6. Charger le bateau dans le four à oxydation avec faces à oxyder contre le flux de gaz (N2 –débit 12 cm pendant la phase de chargement);
  7. Pousser le bateau lentement au centre du tube où T est stable

*NB.1: Pour un endroit au niveau de la mère, prendre T=98°C. Pour endroit élevé, diminuer T d'à peu près 2°C/ 200 m.

NB.2: Pour éviter le choc thermique, le temps de chargement /déchargement du bateau est de l’ordre de 3 min environ (vitesse » 10 cm/mn)

III.4.2. Procédure

Procéder à l’oxydation humide comme suit :

  1. Couper N2 et injecter O2 (débit 7 cm)     5min ;
  2. O2 (débit 7 cm) à travers vapeur eau pendant un temps t (voir abaque)
  3. O2(débit 7 cm)  5min
  4. N2(débit 12 cm)              5 min
  5. Décharger sous N2(débit 7 cm)

III.5. Oxydation sèche

 

III.5.1. Etapes

  1. Nettoyage standard des plaquettes ;
  2. Préparation du four (température, gaz, ...) ;
  3. Charger les plaquettes, ayant subis le nettoyage standard, dans le bateau (à l’aide d’une pince en téflon) ;
  4. 5 min avant chargement balayer avec N2 (débit10 cm)
  5. Charger le bateau dans le four à oxydation avec faces à oxyder contre le flux de gaz (N2 – débit 10 cm pendant la phase de chargement);
  6. Pousser le bateau au centre du tube ou T est stable

III.5.2. Procédure

  1. Procéder à l’oxydation comme suit (oxydation sèche) :
  2. Couper N2 et injecter O2 (débit 10 cm) pendant un temps t (voir abaque)
  3. Couper O2 et injecter N2  (débit 10 cm) pendant15 min
  4. Décharger sous N2