Description

Descriptions des principaux enchainements technologiques permettant la réalisation des circuits intégrés :

• Généralités (loi de Moore, filière type, du sable au substrat de Si) ;
• Lithographie et gravures ;
• Formation des films minces (dépôts, oxydation thermique) ;
• Dopage localise´ (implantation ionique et diffusion) ;
• Principales techniques de caractérisations [SIMS, "Spreading resistance", effet Hall, C(V) et I(V)] ;
• Interconnexions et mise en boîtier

TP :
Réalisation d'une capacité´ MOS en salle blanche et sa caractérisation C(V)

Pour les travaux pratiques en salle blanche :
Réalisation en salle blanche de condensateurs de type métal/isolant/semiconducteur (MIS) et caractérisation de ces condensateurs.
Une première séance de 4h en salle blanche permet de se familiariser avec la lithographie et de caractériser les substrats utilisés par la suite (épaisseur d’oxyde et dopage).
Une seconde séance de 8h en salle blanche est réservée à l’élaboration des capacités MIS utilisant de nombreuses étapes de lithographie standard.
Chaque étape est validée par l’observation (microscopie en champ clair/sombre) et la mesure (profilométrie) des paramètres principaux.
Enfin, une dernière séance de 4 h est dévolue à la mesure des caractéristiques (C-V) des capacités MIS. En s’appuyant sur les connaissances acquises lors des cours et TD sur ce type de composants, les étudiants devront retrouver, par l’exploitation des caractéristiques, les paramètres mesurés lors des deux séances en salle blanche.

Compétences visées

A l'issue de ce cours, l'étudiant devrait maîtriser les différentes étapes de l’élaboration des circuits intégrés et les matériaux impliqués, ainsi que la problématique posée par l’évolution permanente et rapide de ces technologies.
Il sera familiarisé avec le langage spécialisé du domaine.

Pour les travaux pratiques en salle blanche :
Acquérir un savoir-faire expérimental autour de la réalisation de composants électroniques simples dans un environnement de salle blanche. Confronter mesures expérimentales et paramètres extraits de caractéristiques électriques de ces composants.
Utilisation de matériel de recherche pour l’élaboration et la caractérisation de dispositifs élémentaires.

Bibliographie

• S.M. Sze « Semiconductor devices, physics and technology » (MOS diode).