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.

1. Disciplinaires

• Savoir décrire les principales étapes de fabrication d’un circuit intégré (lithographie, gravures, dopage, dépôt de couches…)
• Savoir expliquer l’enchaînement des étapes de fabrication d’un procédé CMOS
• Savoir expliquer les techniques de base de caractérisation électrique d’un procédé CMOS
• 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.

2. Transversales

• Savoir rechercher des informations et faire preuve d’analyse critique
• Savoir planifier son travail

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

• Physique générale.

Notions de physique des composants électroniques.

Pour les travaux pratiques en salle blanche :
Cours de technologie des composants.