Le LTM possède plusieurs équipements industriels pouvant accueillir des substrats de très grandes tailles (jusqu’à un diamètre de 300 mm). Ces équipements sont localisés dans la salle blanche du CEA-Leti de micro et nanoélectronique 200-300 (bâtiment 41). Ces plateformes sont ouvertes aux utilisateurs du LTM ainsi qu’aux utilisateurs extérieurs dans le cadre du réseau RENATECH.
– Equipement d’épitaxie MOCVD La plateforme d’épitaxie par MOCVD est installée depuis 2013 dans la salle blanche nanoélectronique 200/300mm du CEA-Leti dans le cadre d’un programme de développement commun avec l’équipementier industriel Applied Materials. Elle est la copropriété du CNRS-RENATECH et du CEA-Leti. L’objectif de la plateforme est de développer des procédés de croissance avancés, large échelle, de matériaux III-V et matériaux 2D pour les différents projets de recherche, thèses et collaborations du LTM en nanoélectronique et optoélectronique sur substrat silicium 200/300mm.
Elle comprend 4 modules : ° Une chambre de désoxydation du silicium par plasma déporté ° Une chambre avec source plasma ICP et suscepteur chauffant pour le traitement de surface et de couches minces. ° Une chambre d’épitaxie par MOCVD de matériaux III-V (arséniures, phosphures, antimoniures) et monochalcogénures bidimensionnelles (GaSe, InSe). ° un module avec valise Pfeiffer/Adixen permettant le transport sous vide des substrats épitaxiés vers les différents équipements de caractérisation de la plateforme IMPACT.
La plateforme est ouverte aux utilisateurs du LTM, du CEA-Leti, à la fédération grenobloise de nanoélectronique (FMNT) et au réseau académique national de nanotechnologie (Renatech)
– Equipements de gravure 200 et 300 mm Le LTM possède deux plateformes de gravure plasma industrielles 200 et 300mm (5 réacteurs) de chez Applied Materials. Depuis plus de 20 ans, le LTM travaille au développement et à la caractérisation de procédés de gravure utilisant des plateformes similaires à celles utilisées dans l’industrie. Grâce aux accords de collaboration avec Applied Materials, ces équipements de gravure ont été modifiés dans le but d’installer une grande variété de diagnostics in situ et quasi in situ conçus afin d’analyser la phase gazeuse du plasma (absorption VUV, spectrométrie de masse, sonde de flux ionique…) et les interactions plasma / surface (ellipsométrie en temps réel, chambres d’analyse XPS connectées via un sas de transfert sous vide). Chaque réacteur de gravure est équipé d’un système de détection de fin d’attaque qui permet un suivi en temps réel des processus de gravure et permet d’arrêter les processus de gravure de manière reproductible.
La plateforme de gravure 200 mm comporte quatre modules dont trois chambres de gravure industrielles : ° Deux chambres de gravure plasma à couplage inductif (ICP) (DPS), dont une avec une cathode chauffante (150° à 250°C) (DPS+). ° Une chambre de gravure plasma à couplage capacitif à confinement magnétique (MERIE) (eMAX™). ° Un chambre d’analyse XPS (permettant de faire des analyses en quasi in situ)
Cette plateforme permet de graver un large panel de matériaux (semi-conducteurs (Si, IIIV, Ge…), matériaux diélectriques (SiO2, SiN, High-k…), polymères, métaux (Ti, Ta, Cr… à l’exception de certains dont les métaux nobles)) de toutes tailles allant jusqu’à des diamètres de 200 mm. Un large catalogue de procédés robuste a ainsi pu être mis en place au fil des ans.
La plateforme de gravure 300 mm est équipée de quatre modules dont une chambre de gravure industrielle et un prototype : ° Un réacteur plasma à couplage inductif (ICP) (ADVANTEDGE™ MESA™), alimenté par deux générateurs RF 13,56 MHz, équipés du système PulsyncTM, afin de moduler le plasma en impulsions (de 10 Hz et 20 kHz, avec des rapports cycliques compris entre 10% et 90%). Le système est capable de pulser à la fois la source et/ou la polarisation indépendamment ou de manière totalement synchronisée. ° Un prototype de réacteur alliant un réacteur à couplage capacitif (CCP) et une chambre de plasma délocalisé afin de mettre au point une nouvelle technologie plasma en rupture complète avec les technologies de gravure habituelles. ° Une chambre d’analyse XPS angulaire parallèle. ° Un module avec valise Pfeiffer/Adixen permettant le transport sous vide des substrats vers les différents équipements de caractérisation de la plateforme IMPACT.
Cette plateforme est plus orientée vers la recherche amont et permet d’étudier de nouvelles technologies (plasma pulsé, plasma délocalisé…) et peut évoluer au fils du temps dans le cadre du programme de développement conjoints avec Applied Materials en accueillant de nouvelles chambres de gravure (arrivée prévue d’une nouvelle chambre à l’état de l’art courant 2020).
