Procédés de gravure à faible endommagement des surfaces : application à la gravure SiN sur AlGaN/GaN pour les transistors à haute mobilité électronique
type: CreativeWork
description: Les semi-conducteurs en Nitrure de Gallium (GaN), constituent des matériaux prometteurs pour la fabrication de transistors à haute mobilité électronique (HEMT) pour les prochaines générations de dispositifs de puissance, grâce à leurs propriétés physiques exceptionnelles adaptées aux applications à haute tension, température, et fréquence. Lors de la fabrication de HEMT à basé d’une hétérostructure AlGaN/GaN, la formation de la grille est reconnue comme l'étape la plus critique pouvant entraîner une dégradation électrique du transistor. Cette étape vise le retrait de la couche de cap SiN protégeant l’hétérostructure en s’arrêtant précisément sur la couche barrière AlGaN sans l’endommager. L’objectif de cette thèse est de développer et d’optimiser des procédés de gravure plasma de la couche cap SiN et des procédés humides post-gravure permettant de préserver l’intégrité de la couche AlGaN. Dans cette étude, deux approches de gravure du SiN ont été évaluées : 1) l’approche traditionnelle utilisant des plasmas fluorés développés dans un réacteur ICP, 2) une approche alternative utilisant un réacteur équipé d’un plasma capacitif et d’un plasma post-décharge (RPS) dans le lequel peut être mis en oeuvre le concept de gravure Smart Etch. Ce concept vise la gravure du SiN en deux étapes : une étape de modification de la couche SiN par implantations d’ions H2 suivie d’une étape de retrait utilisant la voie humide (BOE) ou la voie plasma (RPS) impliquant des espèces neutres réactives (fluorées) interagissant avec le substrat. Plusieurs techniques de caractérisation des matériaux ont été combinées (AR-XPS, AFM, TEM) pour évaluer l'impact du procédé de gravure ainsi que des traitements post-gravure sur les propriétés physicochimiques de la couche barrière AlGaN. Ces propriétés incluent la stoechiométrie, la composition chimique, la position du niveau de Fermi, la rugosité et l'évolution de l'épaisseur. Les modifications physicochimiques identifiées à la surface de l’AlGaN ont e…
abstract: Les semi-conducteurs en Nitrure de Gallium (GaN), constituent des matériaux prometteurs pour la fabrication de transistors à haute mobilité électronique (HEMT) pour les prochaines générations de dispositifs de puissance, grâce à leurs propriétés physiques exceptionnelles adaptées aux applications à haute tension, température, et fréquence. Lors de la fabrication de HEMT à basé d’une hétérostructure AlGaN/GaN, la formation de la grille est reconnue comme l'étape la plus critique pouvant entraîner une dégradation électrique du transistor. Cette étape vise le retrait de la couche de cap SiN protégeant l’hétérostructure en s’arrêtant précisément sur la couche barrière AlGaN sans l’endommager. L’objectif de cette thèse est de développer et d’optimiser des procédés de gravure plasma de la couche cap SiN et des procédés humides post-gravure permettant de préserver l’intégrité de la couche AlGaN. Dans cette étude, deux approches de gravure du SiN ont été évaluées : 1) l’approche traditionnelle utilisant des plasmas fluorés développés dans un réacteur ICP, 2) une approche alternative utilisant un réacteur équipé d’un plasma capacitif et d’un plasma post-décharge (RPS) dans le lequel peut être mis en oeuvre le concept de gravure Smart Etch. Ce concept vise la gravure du SiN en deux étapes : une étape de modification de la couche SiN par implantations d’ions H2 suivie d’une étape de retrait utilisant la voie humide (BOE) ou la voie plasma (RPS) impliquant des espèces neutres réactives (fluorées) interagissant avec le substrat. Plusieurs techniques de caractérisation des matériaux ont été combinées (AR-XPS, AFM, TEM) pour évaluer l'impact du procédé de gravure ainsi que des traitements post-gravure sur les propriétés physicochimiques de la couche barrière AlGaN. Ces propriétés incluent la stoechiométrie, la composition chimique, la position du niveau de Fermi, la rugosité et l'évolution de l'épaisseur. Les modifications physicochimiques identifiées à la surface de l’AlGaN ont e…
author: Fesiienko, Oleh
language: fr
keywords: Gravure plasma, Dommages induits par le plasma, HEMT, Hétérostructure AlGaN/GaN, Traitements de surface, AR-XPS, Plasma etching, Plasma-induced damage, AlGaN/GaN heterostructure, Surface treatment
date published: 2023
date modified: 2026-07-27T21:07:59Z
provider: Université de Sherbrooke
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Université de Sherbrooke

PropertyValue
property ID: Handle
value: http://hdl.handle.net/11143/21519