Développement d'un procédé de gravure plasma pour la fabrication de composants photoniques à base d'hétérostructures InP/InGaAsP

Le but du projet est de développer un procédé de gravure stable et bien intégré dans le processus complet de fabrication de dispositifs photoniques à base d'InP. Le présent document expose le résultat de différents procédés de gravure sur échantillons à base d'InP. La préparation des échantillons et la succession d'étapes, telles que le nettoyage en banc humide, la déposition de masque, la photolithographie et la gravure sont à contrôler, car ils déterminent la qualité finale de la gravure. La température est un élément clef du procédé de gravure plasma. Pour graver l'InP en utilisant une chimie chlorée, il est généralement nécessaire de chauffer le porte-échantillon du réacteur au dessus de 160ÀC, pour éliminer efficacement les espèces crées par les réactions chimiques plasma. Dans ce travail, deux recettes de gravure de l'InP à base de SiCl[indice inférieur 4] et de BCl[indice inférieur 3] ont été développées. Elles permettent de graver les échantillons sans chauffer le substrat, ce qui assure un conditionnement plus rapide de la machine. C'est le chauffage provoqué par le bombardement ionique qui comblera l'absence de chauffage thermique du porte substrat. Il a été montré que la recette à base de SiCl[indice inférieur 4] n'est pas adaptée à cause de la pollution en SiO[indice inférieur 2] qu'elle génère dans le réacteur.Le procédé à base de BCl[indice inférieur 3] a été optimisé pour obtenir des profils verticaux avec une faible rugosité sur les flancs et dans le fond de gravure.Le procédé a démontré une très bonne stabilité et reproductibilté. Les différents paramètres de gravures (pression, flux de gaz, puissance ICP et plateau) ont été modifiés pour vérifier leur influence sur le procédé. La technique a été ensuite appliquée dans la fabrication de guide de diode D istributed B ragg R eflector (DBR), de micro-structures et dans la gravure de structures formée plusieurs matériaux