A

Absorption

Phénomène par lequel des molécules d’une substance sont directement retenues dans une autre substance. L’absorption peut être un processus physique ou chimique. L’absorption physique comprend des facteurs tels que la solubilité et les relations vapeur-pression, tandis que l’absorption chimique comprend des réactions chimiques entre la substance absorbée et le milieu absorbant.

Adsorption

Phénomène d’adhésion des molécules de liquides, gaz et substances dissoutes aux surfaces de solides, par opposition à l’absorption.

ALCVD

Dépôt de couches atomiques en phase vapeur (Atomic Layer Chemical Vapor Deposition) ; même processus que l’ALD.

ALD

Dépôt de couches atomiques (Atomic Layer Deposition), méthode de dépôt selon laquelle le dépôt de chaque couche atomique de matière est contrôlé par une couche de précurseur préalablement déposée ; des précurseurs et différents composants du film sont introduits de manière alternée ; la méthode repose sur une couverture complète et une très bonne conformité ; la méthode est utilisée par exemple en dépôt de diélectriques alternatifs pour grilles MOS.

ALE

Épitaxie en couches atomiques (Atomic Layer Epitaxy), processus de dépôt de couches atomiques formant une couche épitaxiale.

Gravure anisotrope

Gravure pour laquelle la vitesse de gravure dans le sens normal de la surface est bien plus importante que celle dans le sens parallèle à la surface ; pas de caniveau, c’est-à-dire que la distorsion latérale du tracé est minimisée ; nécessaire pour définir des géométries très étroites.

Recuisson

Traitement thermique auquel une plaquette est soumise afin de modifier les propriétés des matériaux/structures à sa surface ou dans le substrat.

APCVD

Dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition), processus de dépôt chimique en phase vapeur réalisé à la pression atmosphérique ; offre généralement une qualité de film et de conformité de revêtement inférieure au dépôt chimique en phase vapeur à faible pression (LPCVD).

Calcination

Élimination (par volatilisation) de matières organiques (p. ex. photorésine) de la surface de la plaquette à l’aide d’un milieu fortement oxydant ; p. ex. calcination par plasma d’oxygène.

B

Barrière métallique

Fine couche de métal, p. ex. du nitrure de titane (TiN), couche enserrée entre un autre métal et un semi-conducteur (ou matériau isolant) afin de prévenir toute interaction potentiellement nuisible entre les deux, p. ex. l’ensemencement.

Procédé par lots

Procédé au cours duquel plusieurs plaquettes sont traitées en même temps ; par opposition au procédé par plaquette unique ; p. ex. l’oxydation thermique dans le four (horizontal ou vertical) est un exemple typique du procédé par lots.

BPSG

Verre de borophosphosilicate (Boro-phospho-silicate Glass) ; dioxyde de silicium (silice) avec ajout de bore et de phosphore à une faible température, à laquelle le verre (oxyde) commence à couler, à environ 950 °C pour du SiO2 pur et à environ 500 °C pour du BPSG ; utilisé pour planariser la surface ; déposé par CVD.

Barboteur

Récipient contenant un liquide par lequel certains types de gaz porteurs inertes sont envoyés afin de porter une pression partielle du liquide dans un tube de processus ou une chambre de réaction.

C

CAIBE

Gravure par faisceau d’ions assistée chimiquement (Chemically Assisted Ion Beam Etching).

Gaz porteur

Gaz inerte utilisé pour transporter d’autres éléments vers une chambre ou un tube de processus.

CBE

Épitaxie par faisceaux chimiques (Chemical Beam Epitaxy).

Gravure chimique

Procédé de gravure par réaction chimique entre les espèces de gravure chimiquement réactives et le matériau gravé ; isotrope et sélective.

Chimisorption

Absorption d’espèces (adsorbats) sur des surfaces solides par la formation d’une liaison chimique entre l’adsorbat et la surface.

Classe de salle blanche

Prescription gouvernementale FED-STD-209 qui définit le nombre de particules de dimension et de répartition données par volume cubique d’espace de chaque salle blanche.

CMOS

Semi-conducteur complémentaire à l’oxyde de métal (Complementary metal-oxide semiconductor). Famille logique obtenue en combinant les transistors MOS de canal N et de canal P.

CMP

Polissage chimico-mécanique (Chemical Mechanical Polishing), planarisation chimico-mécanique (Chemical Mechanical Planarization), méthode d’élimination de couches de solides par polissage chimico-mécanique réalisé aux fins de planarisation de la surface et de définition du tracé d’interconnexion métallique ; procédé essentiel en fin de fabrication de circuits intégrés.

Composé semi-conducteur

Semi-conducteur formé à l’aide de deux éléments ou plus ; les composés semi-conducteurs n’apparaissent pas dans la nature ; ils sont synthétisés à partir d’éléments issus des groupes II à VI du tableau périodique, p. ex. des groupes III et V (composés III-V) ou II et VI (composés II-VI).

Coût total de propriété

Coût total engagé par un fabricant pour posséder des biens d’équipement tout au long de leur durée de vie, y compris les coûts initiaux et les coûts d’exploitation annuels.

Pompe cryogénique

Pompe à vide poussé fonctionnant à une plage de pression comprise entre 10-3 torr et 10-10 torr ; élimine les molécules de gaz du vide en les piégeant sur des surfaces froides ; pompage propre et efficace ; couramment utilisée dans l’équipement à vide poussé pour la fabrication de semi-conducteurs.

CVD

Dépôt chimique en phase vapeur (Chemical Vapor Deposition), procédé gazeux qui dépose des films isolants ou métalliques sur une plaquette à haute température. Une basse pression est généralement utilisée pour favoriser la réaction chimique.

D

Diffusion

Procédé d’étuvage ou de liaison de nouvelles couches fines sur la plaquette en silicium. Ce procédé; réalisé à l’aide de fours de diffusion, met en jeu une oxydation haute pression et un traitement thermique rapide.

Dopant

Élément altérant la conductivité d’un matériau semi-conducteur en prévoyant un trou libre (type P) ou un électron (type N) sur le cristal. Du bore est couramment utilisé pour le type P et du phosphore, de l’arsenic et de l’antimoine sont utilisés pour le dopage de type N du silicium.

Dopage

Introduction d’un dopant dans un semi-conducteur afin de modifier ses propriétés électriques en créant une concentration de porteurs N ou P. Le dopage est généralement réalisé par des procédés de diffusion ou d’implantation ionique.

Drain

Région fortement dopée dans les substrats du semi-conducteur situés à l’extrémité du canal dans les transistors à effet de champ ; les porteurs s’échappent du transistor par le drain.

DRIE

Gravure ionique réactive profonde (Deep Reactive Ion Etching) ; méthode utilisée pour délimiter des caractéristiques géométriques profondes en silicium ; nécessaire pour former des structures microélectromécaniques.

Gravure à sec

Procédé de gravure réalisé en phase gazeuse ; peut être purement chimique (gravure au plasma), purement physique (gravure ionique) ou les deux (gravure ionique réactive, RIE – Reactive Ion Etching).

Pompe sèche

Pompe à prévidage (pour un vide d’environ 10-3 torr) entièrement sèche (sans vapeur d’huile) ; de plus en plus utilisée dans l’équipement de procédé des semi-conducteurs car sans huile ; pompe sèche à vis : le rotor en forme de vis évacue les molécules de gaz.

E

Couche épitaxiale

Couche cristalline formée (généralement dopée) ayant la même orientation cristallographique que le substrat (plaquette). Also called Epi.

Épitaxie

Procédé par lequel une fine couche de matériau monocristallin est déposée sur un substrat monocristallin ; une croissance épitaxiale se produit de sorte que la structure cristallographique du substrat soit reproduite dans la matière en croissance ; les défauts cristallins du substrat sont également reproduits dans la matière en croissance.

Gravure

Procédé d’élimination de matière (telle que les oxydes ou autres films minces) par des moyens chimiques, électrolytiques ou au plasma.

F

FET

Transistor à effet de champ (Field Effect Transistor), transistor dans lequel le courant de sortie (courant source-drain) est modulé par la tension appliquée à la grille, qui peut être une structure MOS (MOSFET), une jonction PN (JFET) ou un contact métal-semi-conducteur (MESFET) ; le FET est un transistor unipolaire, c’est-à-dire que le courant est modulé uniquement par des porteurs majoritaires.

FTIR

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (Fourier – Transform Infrared Spectroscopy), méthode de caractérisation des matériaux utilisée pour obtenir la composition des matériaux sur la base de l’analyse de bandes spectrales d’absorption ; utilise le spectromètre à transformée de Fourier ; les échantillons doivent être transparents au rayonnement infrarouge.

Four

Outil utilisé dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs pour traiter les plaquettes à haute température dans un milieu dont la composition est strictement contrôlée ; utilise un élément chauffant de gros calibre et, par conséquent, ne permet pas de modifications rapides de la température des plaquettes ; procédé thermique à coût élevé ; le traitement thermique rapide (RTP) est une alternative thermique à faible coût.

Four horizontal

Four pour le traitement à haute température des plaquettes de semi-conducteur dans lequel le tube de processus est positionné horizontalement et les plaquettes sont placées dans le porte-échantillon, verticalement et sur leurs bords ; utilisé pour l’oxydation thermique, le CVD, la diffusion et la recuisson ; traitement groupé ; configuration alternative : four vertical.

Four vertical

Four pour le traitement à haute température des plaquettes de semi-conducteur dans lequel le tube de processus est positionné verticalement et les plaquettes sont placées horizontalement dans le tube ; supérieur au four horizontal en termes d’uniformité de chauffe, compatible avec le chargement automatique et l’encombrement des plaquettes ; prévention du gondolage des plaquettes placées horizontalement ; traitement groupé.

G

Grille

Structure utilisée pour moduler le courant de sortie (c’est-à-dire le débit des porteurs dans le canal) dans le transistor à effet de champ (FET) ; une grille MOSFET comprend un contact de grille et une fine couche d’oxyde ; une grille MESFET comprend un contact Schottky ; une grille JFET comprend métal et jonction PN.

Oxyde de grille

Fine couche d’oxyde thermique séparant l’électrode de grille (borne) du substrat semi-conducteur.

H

HDP

Plasma de haute densité (High Density Plasma) – plasma présentant une forte concentration d’électrons libres, et par conséquent une forte concentration d’ions.

HDPCVD

Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma de haute densité (High Density Plasma Chemical Vapor Deposition).

I

ICP

Plasma couplé par induction (Inductively Coupled Plasma) ; plasma de haute densité utilisé dans le traitement de semi-conducteurs ; gravure notamment.

Implanteur

Outil utilisé pour réaliser les procédés d’implantation ionique.

Implantation ionique

Moyen utilisé pour ajouter des dopants à un matériau semi-conducteur. Les atomes chargés (ions) sont accélérés dans un champ électrique dans le matériau semi-conducteur. Ce procédé est particulièrement utile pour les zones fines dopées et présente une plus grande précision par rapport à la méthode de diffusion du dopage.

J

JFET

Transistor à effet de champ à jonction (Junction Field Effect Transistor) ; transistor à effet de champ dont le canal et sa conductivité sont contrôlés en modifiant la largeur de la zone de charge d’espace associée à une jonction PN.

L

Lithographie

Transfert d’un tracé ou d’une image d’un support à un autre, p. ex. d’un masque à une plaquette. Si la lumière est utilisée pour réaliser le transfert, le terme photolithographie s’applique. La microlithographie se réfère au procédé tel qu’appliqué à des images avec des propriétés dans la plage des sous-microns.

LPCVD

Dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition), procédé de dépôt chimique en phase vapeur réalisé à pression réduite (inférieure à la pression atmosphérique).

M

MBE

Épitaxie par faisceaux moléculaires (Molecular Beam Epitaxy), procédé de dépôt physique (évaporation essentiellement) réalisé sous ultra-vide (moins de 10-8 torr) et à une température du substrat ne dépassant généralement pas 800 °C ; le jet d’espèces non obstruées (moléculaires) à déposer et la propreté chimique de la surface du substrat permettent une croissance hautement contrôlée des couches épitaxiales ultra-fines ; méthode de dépôt la plus précise utilisée dans le traitement de semi-conducteurs.

MEMS

Systèmes microélectromécaniques (Micro Electro Mechanical Systems) micro-usinés en silicium ; généralement intégrés aux microcircuits électroniques ; relèvent en général de deux catégories de microcapteurs et de microactionneurs ; selon le fonctionnement de l’application basé sur un effet d’électrostriction, électromagnétique, thermoélastique, piézoélectrique ou piézorésistif.

MESFET

Transistor à effet de champ à structure métal-semi-conducteur (Metal Semiconductor Field Effect Transistor) ; FET avec contact métal-semi-conducteur (diode Schottky) en tant que grille ; permet l’implémentation d’un transistor à effet de champ sur des semi-conducteurs ne présentant pas un oxyde natif de haute qualité (p. ex. GaAs), et par conséquent incompatibles avec l’approche de grille MOS.

Métallisation

Procédé de dépôt d’une fine couche de métal et de son tracé en vue de la configuration d’interconnexion souhaitée.

MOCVD

Dépôt chimique en phase vapeur par composés organométalliques (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) ; procédé de CVD utilisant des composés organométalliques en tant que matériaux source ; les composés organométalliques se décomposent thermiquement à des températures inférieures par rapport à d’autres composés contenant du métal ; méthode souvent utilisée dans la croissance épitaxiale de très fines couches de semi-conducteurs III-V.

MOSFET

Transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) ; FET avec structure MOS en tant que grille ; le courant passe dans le canal entre la source et le drain ; le canal est créé en appliquant un potentiel adéquat au contact de la grille et en inversant la surface du semi-conducteur sous la grille ; la structure MOSFET est implémentée presque exclusivement avec l’oxyde de grille Si et SiO2 ; dispositif de commutation efficace dominant les applications logiques et de mémoire ; PMOSFET (canal P, substrat Si de type N) et NMOSFET (canal N, substrat Si de type P) combinés forment la cellule CMOS de base.

MPA

1-Méthylpyrrolidine Alane

MTBF

Temps moyen entre défaillances (Mean Time Between Failures) ; il s’agit de la valeur inverse de la somme du taux de défaillances de chaque composant dans un système.

N

Semi-conducteur de type N.

Semi-conducteur cristallin contenant une petite quantité d’atomes dopants ayant un électron de valence de plus que les autres atomes dans le cristal. Ces électrons négatifs supplémentaires ne trouvent aucune liaison inoccupée pour les relier, ils sont donc libres et constituent un courant électrique. Le phosphore et l’arsenic sont des dopants de type N courants.

O

OMVPE

Épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (Organometallic Vapor Phase Epitaxy).

Oxydation

Procédé chimique de liaison de l’oxygène à un autre élément. Dans les semi-conducteurs, l’oxydation correspond à la liaison de l’oxygène et du silicium pour former du dioxyde de silicium (SiO2).

Oxyde

Dans la terminologie relative aux semi-conducteurs, ce terme désigne généralement le dioxyde de silicium (SiO2).

Gravure d’oxyde

Élimination du dioxyde de silicium.

P

Semi-conducteur de type P.

Semi-conducteur cristallin contenant une petite quantité d’atomes dopants ayant un électron périphérique de moins que les autres atomes. Chaque atome dopant laisse un emplacement inoccupé, appelé trou, parmi les électrons liés dans leurs orbites. Les trous sont positivement chargés et se déplacent, constituant un courant électrique. Le bore est un dopant de type P couramment utilisé pour le silicium.

PDMAT

Pentakis (diméthylamino) Tantale

PECVD

Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (Enhanced Chemical Vapor Deposition), dépôt chimique en phase vapeur à faible pression utilisant l’énergie RF.

Photorésine

Liquide photosensible répandu en un film mince uniforme sur la plaquette ou le substrat. Après étuvage, les tracés spécifiques sont exposés en utilisant un masque. Les matériaux résiduels suite au développement résistent aux opérations ultérieures de gravure ou d’implantation.

Gravure physique

Gravure par pulvérisation ; procédé de gravure par le biais d’interactions physiques (transfert de la quantité de mouvement) entre des ions inertes chimiquement accélérés (p. ex. Ar) et un solide gravé ; anisotrope, non sélective.

Physisorption

Forme la plus faible d’adsorption résultant d’une attraction purement physique (force de Van der Waals) entre l’adsorbat et la surface ; aucune liaison chimique entre l’adsorbat et la surface n’est formée.

Plasma

Gaz électriquement conducteur composé de particules ionisées qui sont utilisées pour graver des matériaux indésirables par le biais d’un procédé de bombardement chimique ou physique. La gravure au plasma a lieu dans un réacteur, qui peut être de type cylindrique ou planaire.

Gravure au plasma

Gravure sèche au cours de laquelle une plaquette à semi-conducteur est immergée dans du plasma contenant des espèces de gravure ; une réaction de gravure chimique a lieu au même rythme dans toutes les directions, cela signifie que la gravure est isotrope ; peut être très sélective ; utilisée dans les applications où l’orientation des propriétés (anisotropie) de la gravure n’est pas nécessaire, p. ex. lors du décapage.

Polysilicium

Silicium polycristallin. Sometimes called poly. Forme de silicium constituée de nombreux petits cristaux orientés de manière aléatoire. Le polysilicium dopé est un conducteur d’électricité souvent utilisé en alternative au métal dans les dispositifs d’interconnexion sur les circuits intégrés.

ppb

Partie par milliard (part per billion).

ppm

Partie par million (part per million).

PVD

Dépôt physique en phase vapeur (Physical Vapor Deposition), dépôt d’un film mince par transfert physique de matériau (p. ex. évaporation thermique et pulvérisation) de la source au substrat ; la composition chimique du matériau déposé n’est pas altérée au cours du procédé.

R

Plasma à distance

Termes décrivant le mode de traitement par plasma selon lequel la plaquette est placée à distance du plasma, et n’est donc pas exposée directement au plasma ; les réactions souhaitées (p. ex. gravure) sont implémentées en extrayant des espèces ionisées du plasma et en les dirigeant vers la plaquette ; le procédé de plasma à distance permet de réduire les dommages superficiels par rapport au procédé standard car les ions générés par plasma sont exempts d’énergie lorsqu’ils arrivent à la surface de la plaquette.

RIE

Gravure ionique réactive (Reactive Ion Etching), variation de la gravure par plasma. Lors de la gravure, une plaquette à semi-conducteur est placée sur l’électrode alimentée en RF ; la plaquette se charge de potentiel, qui accélère les espèces de gravure extraites du plasma vers la surface gravée ; une réaction de gravure chimique a lieu de préférence dans la direction normale par rapport à la surface , c’est-à-dire que la gravure est plus anisotrope mais moins sélective que la gravure par plasma ; laisse la surface gravée endommagée ; mode de gravure le plus courant dans la fabrications de semi-conducteurs.

RTCVD

Dépôt chimique en phase vapeur par traitement thermique rapide (Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition) ; procédé de CVD thermiquement optimisé, réalisé à une température très élevée mais pendant un temps très court.

RTP

Traitement thermique rapide (Rapid Thermal Processing) ; terme générique décrivant le type de procédé au cours duquel la température de la plaquette augmente rapidement par chauffage par rayonnement provenant de lampes halogènes à quartz très puissantes ; procédé thermique à faible coût ; utile dans plusieurs applications lors du traitement des dispositifs à semi-conducteurs pour lesquels une exposition à une température élevée est requise, mais le transfert d’une grande quantité d’énergie thermique vers la plaquette est indésirable.

S

SACVD

Dépôt chimique en phase vapeur sur zone sélective (Selective Area Chemical Vapor Deposition) ; procédé de CVD déposant un film mince de matériau dans des zones sélectionnées sur la surface de la plaquette uniquement ; la sélectivité du dépôt est contrôlée par la composition chimique de la surface, qui peut être localement altérée.

Semi-conducteur

Matériau regroupant les propriétés d’un conducteur et d’un isolant. Les semi-conducteurs courants contiennent du silicium et du germanium.

Source

Une des trois bornes dans les transistors à effet de champ ; région fortement dopée depuis laquelle les porteurs majoritaires affluent dans le canal.

Technique par rotation

Procédé utilisé pour appliquer la photorésine à la surface de la plaquette.

Décapage

Procédé d’élimination de matériau de la surface de la plaquette ; implique généralement que cette élimination n’est pas réalisée aux fins de la mise en motif, p. ex. décapage de la résine, dans quel cas l’intégralité de la résine est éliminée à la suite des opérations de lithographie et de gravure.

T

TBA

Tert-butyl-arsine

TBP

Tert-butyl-phosphine

TDEAH

Tétrakis(diéthylamido) hafnium

TDMAT

Tétrakis(diméthylamino) titanium

TEGa

Tri-Ethyl Gallium

TEIn

Tri-Ethyl Indium

TEMAH

Tétrakis(éthylméthylamino) hafnium

TEOS

Orthosilicate de tétraéthyle, Si(OC2H5)4 ; composé gazeux couramment utilisé dans le CVD de traitement du SiO2 (appelé oxyde TEOS) ; bonne conformité de revêtement ; matériau relativement inerte, liquide à température ambiante ; se décompose thermiquement à environ 700 °C pour former du SiO2 ; l’optimisation du plasma réduit la température de dépôt à moins de 500 °C.

TiN

Nitrure de titane, conducteur (résistivité 30-70 microohm-cm) utilisé dans la technologie à base de silicium en tant que contact de séparation en silicium et métal ; point de fusion élevé (2 950 °C) ; déposé par LPCVD.

TLV

Valeur limite d’exposition (Threshold Limit Value)

TMA

Triméthylaluminium

U

UDMH

Diméthylhydrazine dissymétrique (Unsymmetrical Dimethylhydrazine)

V

Via

Voie remplie de matériau conducteur entre deux couches du circuit.

W

Gravure humide

Procédé de gravure dans le traitement de semi-conducteurs basée sur une réaction chimique en phase liquide ; hautement isotrope mais peut être très sélective.