L'épitaxie est une étape technologique consistant à faire croître du cristal sur du cristal (le silicium dans notre cas). Etymologiquement, "épi" signifie "sur" et "taxis", "arrangement". La technique va donc consister à utiliser le substrat obtenu dans l'étape précédente comme germe cristallin de croissance et à faire croître la couche par un apport d'éléments constituant la nouvelle couche.
l'epitaxie est un procédé aussi lent
que couteux...
Il existe plusieurs techniques permettant d'obtenir cette épicouche,
celle utilisé pour les wafer est l'épitaxie par
jet moléculaire. Cette technique consiste à envoyer des
ions à la surface d'un substrat dans un vide très poussé
afin d'éviter tout choc ou contamination sur le parcours. Le principe
est l'évaporation sous vide par chauffage. Par le contrôle
des cellules d'évaporation, on crée un jet de molécules
en direction du substrat. On obtient ainsi une très grande précision
de croissance, des jonctions très abruptes, mais cette opération
est très lente. La vitesse de croissance est de l'ordre de 1nm
par minute. Cette technique est donc très coûteuse et ne
concerne que des dispositifs à très forte valeur ajoutée.
Ce procédé permet d'une part une meilleure tenue en tension
des transistors bipolaire et d'autre part pallier aux imperfections du
silicium. On obtient alors une épi-couche extremement pure, d'approximativement
3% de l'épaisseur initiale, de meilleur qualité que le silicium
constituant le wafer.
Non, cette machine sortie des usines Varian Semiconductor
ne permet pas de remonter
dans le temps mais pour 60 000 € elle permet de traiter 4 wafer
à la fois.
PHASE 4
OXYDATION ET EXPOSITION
Cette étape à pour but de créer la base des transistors, nous ne parlerons pas des autres composants comme les condensateurs car bien plus simples et créés à partir des mêmes techniques que les transistors. L'épi-couche est chauffée afin de développer une couche d'oxyde de silicium. Un vernis photosensible est ensuite déposé sur l'oxyde puis cuit pour lui octroyer une meilleure résistance.
Création d'une couche d'oxyde de silicium par chauffage
Depot d'un vernis photosensible (qui réagit à la lumière)