Les moyens des plateformes du réseau RENATECH
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- exposé
- empilement de couches
- moyens des centrales
- résine photosensible
- dépôt enlèvement de la résine transfert du motif par gravure transfert du motif
- lpn
- equipements d'epitaxie
- vision globale des moyens
- gravure
- gravures
- matériaux
Les moyens des plateformes du réseau
RENATECH
H. GRANIER
Colloque INSU
R&D pour l’astronomie et l’astrophysique
10 mai 2011
Grenoble
IEF-MINERVEPlan de l’exposé
•Bref rappel des principes technologiques
• Les moyens des centrales
• Matériaux
• Dépôts
• Lithographie
• Gravure
• Caractérisation
• Intégration
•Quelques exemples de projets
•ConclusionLES PRINCIPES
TECHNOLOGIQUESLa fabrication de composants :
un empilement de couches pour réaliser une fonction
électrique, mécanique, optique…..
Exemple du procédé
de fabrication d’un
composant
Chaque couleur
correspond à un
matériau différent ou à
un matériau dont les
propriétés ont été
modifiées localement
Pour fabriquer des micros et nano composants il faut donc :
• disposer de matériaux en couches (dépôts, croissances)
• structurer ces matériaux (lithographie, gravure)
• avec les bonnes dimensions
• à la bonne positionLes procédé de lithographie
Par projection
Radiation
Masque Ecriture directe
Avec masque
Laser
Electrons
Radiation Réducteur UV
optique ion
Masque
Résine photosensible Résine photosensible Résine photosensible
Substrat Substrat Substrat
Les propriétés de la résine changent uniquement aux endroits insolés
Après développement
Résine positive Résine négativeLes procédés de mise en forme des matériaux
Procédé additifProcédé soustractif
Photolitographie
Gravure Dépôt
Enlèvement de la résine
Transfert du motif par gravure Transfert du motif par « lift-off »LES MOYENS
TECHNOLOGIQUES EN
MATERIAUXElaboration des matériaux:
VISION GLOBALE DES MOYENS
• Les matériaux élaborés peuvent différer suivant les spécificités des
centrales, même si les techniques de base sont souvent génériques:
• Epitaxie par Jets Moléculaires: 10 réacteurs et plus de 1000
échantillons traités dans l’année
• Epitaxie en Phase Vapeur par Organo-Métalliques: 1 équipement
• Implantation ionique: 2 équipements et près de 1000 implantations/an
• Fours d’oxydation/diffusion/recuit : une vingtaine de réacteurs et près
de 4000 échantillons/an
• Equipements sous ultra vide de pulvérisation par magnétron pour
matériaux avancés (magnétiques, nanofils…): 3 bâtis généralement
couplés à des moyens de caractérisationElaboration des matériaux:
LES EQUIPEMENTS D’EPITAXIE 1/2
•Epitaxie: technique permettant de faire croitre une couche
monocristalline sur un substrat lui-même monocristallin
•9 réacteurs d’Epitaxie par Jets Moléculaires LPN
• dédiés à la croissance des matériaux III-V
Interfaces abruptes
Compatibilité avec des techniques d’analyses
in-situ et sous vide (RHEED, STM...)
Matériaux de très haute pureté
Maîtrise de la couche monoatomique
Self-catalyzed GaAs NWs on Silicon
EJM avec couplage du microscope à LPN LPN
effet tunnel OMICRON
Image STM d’une
surface GaAs
(LPN)
EJM de nanofils III-VMatériaux:
LES EQUIPEMENTS D’EPITAXIE 2/2
IEMN
• De nombreuses structures et applications:
•HEMTs InGaAs/InAlAs et AlSb/InAs
•DHBTs InP/InGaAs/InP, InP/GaAsSb/InP
•quaternaires InGaAsP et structures pour
dispositifs optoélectroniques
•Alliages InAlSb et InGaSb, GaAs basse
température
•Semiconducteurs semimagnétiques, Nanofils III-V
2 bâtis d’EJM couplés à une analyse XPS•Diodes laser, structures VCSEL
•Matériaux de haute mobilité, etc…
• Epitaxie en phase vapeur aux organo-métalliques (EPVOM) : 1 bâti
– Matériaux III-V à base d’InP et de GaAs
– Nano-épitaxie sélective en une seule étape - (Nano-SAG) de boîtes quantiques
InAs / InP localisées
• Flexibilité des sources gazeuses
• Accès à des vitesses de croissance élevées (jusqu’à 10µm/h)
• Excellente reproductibilité
