Actuellement, le procédé de gravure par plasma froid joue un rôle clef dans la miniaturisation des composants électroniques grâce à la possibilité de transfert anisotrope des motifs vers le substrat. Ceci a pour effet de réduire la taille et l’espacement entre les motifs et par conséquent d’augmenter l’intégration des dispositifs sur une puce. Qu’il s’agisse de la filière silicium ou III-V, la forte intégration des dispositifs électroniques nécessite un besoin de plus en plus accru de développement de procédés de gravure capables de transférer des motifs profonds avec des rapports d’aspect (profondeur/ouverture) qui peuvent atteindre quelques dizaines. Ainsi, la gravure profonde de silicium est devenue cruciale aussi bien dans la filière CMOS (réalisation de tranchées de silicium pour les capacités mémoires dynamiques), que dans la technologie MEMS. D’autre part, la gravure des matériaux III-V pour les dispositifs dédiés à l’électronique rapide, à l’opto-électronique ou à l’optique intégrée connaît un essor important avec l’avènement des dispositifs nouvelle génération comme les cristaux photoniques, les transistors à hétérostructure (TBH, HEMT, …). Enfin les semiconducteurs II-VI sont des composés de choix pour les dispositifs photodétecteurs dans le domaine infra-rouge.

Dans ce contexte, l’équipe Plasmas et Couches Minces de l’IMN développe une thématique de recherche liée à la gravure par plasma froid des matériaux semiconducteurs pour des applications en électronique, opto-électronique et optique intégrée. L’objectif est d’étudier les phénomènes de la décharge plasma, les mécanismes d’interaction plasma-matériaux et leurs impacts sur la gravure, les propriétés structurelles, morphologiques et optiques des matériaux gravés. Pour ce faire, nous nous basons à la fois sur des approches expérimentales et de modélisation.

Gravure cryogénique profonde de silicium par plasma ICP SF₆-O₂

Lire la suite

Gravure de l’InP par Plasma Chloré à Couplage Inductif : Application aux cristaux photoniques

Lire la suite

Gravure de matériaux CdHgTe en plasma dense à base de méthane/hydrogène

Lire la suite

• G. Marcos, A. Rhallabi, P. Ranson “A Monte-Carlo simulation method for etching of deep trenches in Si by SF₆/O₂ plasma mixture” J. Vac. Sci. Technol.  A 21, 87 (2003).

• A. Blauw, E. Van Der Drift, G. Marcos, A. Rhallabi “Modelling of anisotropic plasma etching of silicon with oxygen sidewall passivation” J. of Appl. Phys. 94, 6311 (2003)

• G. Marcos, A. Rhallabi, P. Ranson “Topographic and kinetic effects of the SF6/O2 rate during a cryogenic etching process of silicon” J. Vac. Sci. Technol. B, 22, (2004).
• G. Marcos, A. Rhallabi, P. Ranson “Angular dependence of sputtering yield and etched species redeposition: consequences on etched trench profiles”   Applied Surface Science, en correction (2007).

• B.Liu, J-P.Landesman, J-L. Leclercq, A. Rhallabi, S. Guillet,  C..Cardinaud, F.Pommereau, M. Avella, M.A. González, J. Jiménez “InP surface properties under ICP plasma etching using mixtures of chlorides and hydrides” Materials Science in Semiconductor Processing, 9, Issues 1-3,  225-229  (2006) .

• M. Avella, J. Jiménez, F. Pommereau, J.P. Landesman, A. Rhallabi « Investigation of point defect generation in dry etched InP ridge waveguide”.  Appl. Phys. Lett. 90, 223510  (2007)

Gravure de l’InP par Plasma Chloré à Couplage Inductif : Application aux cristaux photoniques

• E. Laffosse, J. Baylet, J-P. Chamonal, G. Destefanis, G. Cartry, Ch. Cardinaud, J. Electronic Materials, 34 740-746 2005.