Équipement de gravure plasma DRIE

Fourniture d’un équipement neuf de gravure profonde par plasma réactif (DRIE), destiné à des procédés de gravure fluorée sur des matériaux diélectriques et piézoélectriques, ainsi que sur certaines couches minces métalliques. La prestation comprend l’équipement et ses accessoires, l’installation, la mise en service, la formation, la garantie, le support et un plan de maintenance préventive et corrective.

Procédés et performances attendus

La machine doit traiter des substrats allant de quelques dizaines de mm² à des wafers de 100 mm (4 pouces), d’épaisseur comprise entre 200 µm et 1,5 mm, avec passage aisé entre tailles et sans collage. Les profondeurs de gravure visées vont de 100 nm à 200 µm; la surface gravée ne dépasse pas 25 % de celle du wafer. Les matériaux comprennent quartz, verre, silice, niobate de lithium, tantalate de lithium, borofloat 33, oxyde et nitrure de silicium, ainsi que des couches d’accroche en titane, chrome et cuivre (moins de 200 nm).

Les procédés de base doivent permettre notamment des gravures de 100 µm dans le quartz et le borofloat 33, des gravures de 1 µm dans le niobate et le tantalate de lithium avec masques en résine UV ou nickel électroformé, et la gravure des couches d’oxyde/nitrure de silicium et des couches métalliques d’accroche. Les recettes doivent être fournies. L’uniformité de profondeur sur un wafer de 100 mm doit être inférieure à 5 % et la vitesse de gravure du quartz supérieure à 300 nm/min. Les performances attendues incluent une bonne verticalité des flancs, une sous-gravure et une rugosité minimales, une sélectivité adaptée aux masques et une reproductibilité des résultats.

Équipement, pilotage et interfaces

L’ensemble comprend une enceinte avec source plasma et sas de chargement, un système de pompage dédié à la chambre et au sas, un porte-substrat avec générateurs RF, une gaz box avec lignes indépendantes et régulateurs de débit massique, un système de détection de fin d’attaque in situ (OES et/ou interféromètre), ainsi qu’une interface de pilotage avec ordinateur. Le chargement et le transfert des échantillons sont automatisés. Le porte-substrat doit maintenir les wafers sans collage; le refroidissement ou chauffage du porte-substrat et le chiller sont inclus.

Le logiciel permet le pilotage automatique ou pas à pas, la création et la sauvegarde des recettes, l’export des données, le suivi en temps réel des paramètres et l’accès aux journaux. Il comporte au minimum les modes opérateur, ingénieur, administrateur, maintenance et récupération de données. L’interface est compatible avec le système de badgeage CROSS, dont les conditions électriques et les seuils d’autorisation sont spécifiés dans le cahier technique.

Les raccordements aux servitudes doivent être normalisés. L’équipement prévoit notamment les protections et dispositifs de sécurité liés aux gaz, à la pression, à la température, au refroidissement, aux alarmes et à l’arrêt d’urgence; le fournisseur précise la compatibilité avec le craqueur de gaz UPAS Evolution 1 et les besoins éventuels d’un craqueur supplémentaire. Il fournit les dimensions, le poids, les besoins d’implantation et la liste des servitudes nécessaires, ainsi que la déclaration de conformité CE et, le cas échéant, les certificats des sous-systèmes concernés.

Installation, formation, maintenance et vérifications

L’installation comprend le déchargement sans quai disponible, le déballage, le positionnement, l’assemblage, le raccordement aux réseaux, les réglages et calibrations. La mise en service comprend les tests fonctionnels et de sécurité, l’exécution de recettes de démonstration et la remise d’un rapport de mise en service. Les consommables de démarrage et les câbles, adaptateurs, outils et composants de raccordement nécessaires sont fournis. L’équipementier avertit l’acheteur au moins 15 jours ouvrés avant la livraison.

La formation sur site porte sur l’utilisation, l’exécution des recettes, l’influence des paramètres, la maintenance de premier niveau et les consignes de sécurité; elle concerne trois personnes et donne lieu à une attestation individuelle et à un rapport. Les documentations techniques et procédés, manuels d’entretien, schémas électriques et pneumatiques, ainsi que les codes d’erreur et procédures d’autodiagnostic applicables, sont remis en version électronique et papier compatible avec la salle blanche.

Le fournisseur détaille les opérations et visites de maintenance préventive, les pièces d’usure, le nettoyage, la recalibration, les pièces détachées et le support correctif. La disponibilité des pièces détachées est garantie au moins 10 ans après livraison et le délai standard d’intervention doit être inférieur à 96 heures. L’option obligatoire de maintenance annuelle après garantie comprend les visites préventives préconisées et trois à quatre visites correctives par an, pour un total de trois jours de correctif par an.

La réception est conditionnée à la réussite des contrôles de conformité, de performance, d’arrêt d’urgence/redémarrage et de chargement-déchargement de cinq wafers successifs sans erreur. Elle comprend aussi la vérification des performances de gravure du quartz à 100 µm et du niobate de lithium à 600 nm. Pour ce dernier, la rugosité des flancs et du fond de tranchées doit être inférieure à 10 nm Ra; les performances doivent être conformes aux valeurs annoncées dans l’offre.