FR2532297A1 - Procede de refonte d'une couche de verre au phosphosilicate, notamment pour le traitement de composants semi-conducteurs - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE REFONTE D'UNE COUCHE DE VERRE AU PHOSPHOSILICATE. LE PROCEDE CONSISTE ESSENTIELLEMENT A INTRODUIRE UN ARTICLE 37 REVETU D'UNE COUCHE DE VERRE AU PHOSPHOSILICATE DANS UNE CHAMBRE DE TRAITEMENT 24, A REDUIRE 32, 33 LA PRESSION DANS CETTE CHAMBRE DE TRAITEMENT, ET A CHAUFFER L'ARTICLE DANS LA CHAMBRE PAR UNE SOURCE A CORPS NOIR 35 POSSEDANT UNE CARACTERISTIQUE DE FLUX D'ENERGIE PLANE ET CONSTANTE, L'ARTICLE ETANT CHAUFFE PENDANT UN TEMPS SUFFISANT ET A UNE TEMPERATURE SUFFISANTE POUR ENTRAINER UN ECOULEMENT PLASTIQUE DE LA COUCHE DE VERRE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU TRAITEMENT DES COMPOSANTS SEMI-CONDUCTEURS.

Description

La présente invention se rapporte à la fabrica-

tion des composants semi-conducieurs et concerne plus par-

ticulièrement la refonte de couches isolantes en verre de composants semiconducteurs pour former une couverture uniforme et une couverture avec des gradins inclinés sur

la surface à couvrir.

Dans la fabrication des composants semi-conduc-

teurs, de multiples couches de matières sont appliquées

sur la surface d'une plaquette semi-conductrice, générale-

ment en silicium Les couches peuvent étre appliquées selondivers procédés comme par diffusion, implantation d'ions et dép 8 t de vapeur chimique Chacune des couches remplit une ou plusieurs fonctions spécifiques Etant

donné que les composants semi-conducteurs deviennent pro-

gressivement plus complexes et plus miniaturisés, les pro-

cédés utilisés pour les fabriquer deviennent plus spéciali-

sés et critiques.

Le verre au phosphosilicate qui est un bioxyde de silicium dopé avec une quantité prescrite de phosphore a été largement utilisé comme une couche isolante-entre

des éléments conducteurs de composants semi-conducteurs.

Le verre au phosphosilicate est avantageux comme couche de passivation grâce à sa capacité d'absorption des ions alcalins Des couches de verre au phosphosilicate sont

également utilisées pour modifier la topographie superfi-

cielle dans des circuits intégrés à très grande échelle, lorsque la topographie du substrat est très complexe en

raison de la nature de la structure A couches multiples.

Le verre' au phosphosilicate déposé par vapeur chimique est relativement peu uniforme sur la surface du composant

et présente une mauvaise couverture des gradins Par con-

séquent, les couches de verre au phosphosilicate doivent être chauffées jusqu'à leur point de ramollissement pour

produire une coulée plastique et obtenir une épaisseur uni-

forme et une couverture à gradins inclinés Une couverture uniforme est nécessaire pour préserver les propriétés

d'isolement de la couche tandis qu'une couverture à gra-

dins inclinés est nécessaire pour éviter des ruptures

diélectriques aux gradins dans les couches sous-jacentes.

Dansle cas de circuits intégrés àtrès grande échelle,

la refonte de la couche de verre au phosphosilicate éli-

mine les irrégularités à la surface du composant. Des couches de verre au phosphosilicate avec des teneurs en phosphore dans la plage d'environ 6 pour cent

à 10 pour cent sont couramment utilisées Avec des con-

centrations en phosphore inférieures à 16 pour cent envi-

ron, le point de fusion de la couche est très élevé Avec des concentrations en phosphore supérieures à environ 10 pour cent, la couche de verre au phosphosilicate devient

hygroscopique et pose des problèmes de fiabilité des com-

posants. Différents procédés ont été mis en oeuvre pour

produire une refonte des couches de verre au phosphosili-

cate La technique courante pour assurer cette refonte

consiste en un traitement dans un four avec les tempéra-

tures de 1000 C à 1100 C pendant des durées de l'ordre de 10 à 60 minutes Une atmosphère d'azote est couramment

utilisée Il y a lieu de se référer par exemple à l' tar-

ticle Armstrong et col, "A Scanning Electron Microscope Investigation of Glass Flow in MOS Integrated Circuits Fabrication," J Electrochem Soc: Solid State Science

and Technology, Vol 121, N 2, Février 1974, page 307.

La refonte de verre au phosphosilicate dans des fours a été améliorée en utilisant des atmosphères d'oxygène ou de vapeur Il a également été déterminé que la durée et/

ou la température du traitement au four du verre phospho-

silicate peut être réduite en augmentant la pression de

l'atmosphère dans le four Voir par exemple Razouk et col.

"Pressure Induced Phosphosilicate Glass Flow", J Electro-

chem Soc: Extended Abstracts, vol 82-1, Mai 1982, page 138 La refonte du verre au phosphosilicate résultant

d'un traitement au four est généralement satisfaisante.

Mais le traitement des plaquettes semi-conductrices à ces

températures pendant des durées notables produit une dif-

fusion ou une redistribution indésirable des impuretés

de O dopage, à la fois latéralement et verticalement.

Cela est particulièrement nuisible pour des implantations

à forte dose de l'ordre de 015 _ 2 x 1016 par centi-

mètre carré comme celles utilisées pour la fabrication des composants MOS à haute densité La redistribution

peut en outre rendre difficile sinon impossible à fabri-

quer des jonctions peu profondes et/ou des composants à intégration à très grande échelle En outre, le traitement courant au four est long et n'est pas particulièrement

économe en énergie.

Des faisceaux laser ont également été utilisés pour refondre le verre au phosphosilicate Un faisceau laser à l'anhydride carbonique fonctionnant dans la plage de 9 à 11 microns a été focalisé pour balayer la surface d'une plaquette semi-conductrice, produisant ainsi un chauffage localisé et une refonte de la couche de verre

au phosphosilicate Voir par exemple Jeuch et colo, DP-

Glass Reflow With a Tunable C 02 Laser," Poster Paper Materials Research Society Conference, Boston d 6 à- 20 Novembre 1981, et Delfino et col, "Laser Activated Flow of Phosphosilicate Glass," Jo Electrochem; Society: Extended Abstracts, Vol 82-1, Mai 19829 page 1 13 Le traitement au laser assure généralement une refonte satisa faisante du verre au phosphosilicate et, en raison du

chauffage rapide de la couche de verre il élimine large-

ment leproblème de redistribution des impuretés dans la ma-

tière semi-conductriceo mais les faisceaux de laser ont un rendement énergétique extrêmement mauvais et imposent des

dispositifs mécaniques, électro-optiques ou êlectromécani-

ques pour balayer et fecaliser le faisceau, ce qui augmente

la complexité du dispositif de traitement thermique.

En outre, le chauffage extrêmement rapide de la

couche de verre au phosphosilicate par le laser peut en-

trainer des fissures, -n-décollage ou un soulèvement de

la couche de verre par rapport à la plaquette.

La demande de Brevet des Etats Unis d'Amérique NO 262 838 déposée le 12 Mai 1981 au nom de la demanderesse décrit un processeur dans lequel un radiateur à corps

noir ayant une caractéristique de flux d'énergie plan con-

stant est placé en face d'une matière semi-conductrice. La source à corps noir est capable de recuire les dommages

du cristal dans des plaquettes oemi-conductrices et d'ac-

tiver des dopants en impuretés dans le silicium en des

durées de l'ordre de 10 secondes.

Un objet de l'invention est donc de proposer un

nouveau procédé perfectionné pour produire une fonte plas-

tique d'une couche de verre appliquée sur la surface d'une

matière semi-conductrice.

Un autre objet de 'Invention est de proposer un

procédé de traitement thermique d'une plaquette semi-con-

ductrice de manière à provoquer une fonte plastique d'une couche de verre au phosphosilicate tout en réduisant la redistribution des impuretés de dopage dans la plaquette semi-conductrice.

Un autre objet enfin del'invention est de pro-

poser un procédé simple et rapide pour produire une fonte plastique d'une couche de verre appliquée sur la surface d'une plaquette semi-conductrice, de manière que la couche

présente une épaisseur uniforme et forme une couverture.

à gradins inclinés.

Selon l ' invention, ces objets et avantages

ainsi que d'autres sont obtenus grâce à un procédé de trai-

tement d'un article sur une surface duquel est appliquée une couche de verre isolante, ce procédé consistant à faire

couler plastiquement la couche de verre Le procédé con-

siste essentiellement à introduire l'article dans une cham-

bre de traitement, à-réduire la pression dans la chambre de traitement, et à chauffer l'article dans la chambre par une source à corps noir possédant une caractéristique de flux d'énergie plan constant L'article est positionné en alignementplan parallèle avec la source à corps noir

et il est chauffé pendant un temps suffisant et à une tem-

pérature suffisante p Dur que la source à corps noir fasse

couler plastiquement la couche de verre.

D'autres caractéristiques et avantages de 11 in-

vention-apparaîtront au cours de la description qui va

suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples mllement limitatifs La Figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle d'tun appareil de traitement utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, la Figure 2 est une vue de côté de l'appareil de la Figure 1, la Figure 3 est une vue de c 8 té d'une plaque destinée à maintenir une plaquette semi-conductrice dans l'appareil de traitement des Figures 1 et 2, la Figure 4 est une vue de face d un radiateur corps noir cqi produit un flux d'énergie plan constant

et destiné à 4 tre incorporé dans l'appareil de traite-

ment des Fig 1 et 2, et les Figures 5 A et 5 B sont des coupes dtune plaquette semi-conductrice courante montrant une couche de verre au phosphosilicate respectivement avant et après le

traitement selon l'tinvention.

L'invention concerne donc un procédé de traite-

ment d'un article, en général d'une plaquette semi-conduc-

trice, sur une surface de laquelle est appliquée une couche de verre isolante Le traitement entraîne un écoulement plastique de la couche de verre, ce dont il résulte une couche de verre avec une bonne uniformité et une couverture avec des gradins inclinés Le verre le plus couramment utilisé dans le traitement des semi-conductreurs est du

verre au phosphosilicate avec une teneur en phosphore en-

tre 6 et 10 % en poids La plaquette semi-conductrice est introduite dans une chambre de traitement A l'intérieur de la chambre se trouve une source à corps noir avec une caractéristique de flux d'énergie plane constante La source à corps noir produit une émission importante dans la région de 7 à 10 microns du spectre infrarouge La plaquette semi- conductrice est positionnée en alignement plan parallèle avec la source à corps noir La chambre de traitement est ensuite vidée et la source à corps noir est alimentée ou est explosée à la plaquette en enlevant une plaque d'obturateur La source à corps noir chauffe rapidement la couche de verre au phosphosilicate à une

température suffisante pour entralner son écoulement plas-

tique La plaquette est ensuite enlevée du voisinage de

la source à corps noir et refroidie l'ensemble du pro-

cessus prend environ quelques secondes ou quelques di-

zaines de secondes, inhibant ainsi toute redistribution d'impuretés En raison de la nature plane de la source à corps noir, la couche de verre est chauffée uniformément

sur toute la surface de la plaquette.

Les Figures-1 et 2 illustrent un appareil de trai-

tement qui convient pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention Le dispositif de traitement est réalisé

de manière à recevoir, à traiter thermiquementi et à dé-

charger des plaquettes semi-conductrices; L'appareil de

traitement 10 est représenté sur la Figure 1 enperspec-

tive et en coupe partielle représente d'une façon géné-' rale le IA 6200 Isothermal Annealer manufacture et diffusé

par Extrion Division de Varian Associates, I Nc Des pan-

neaux de commande électronique 13 sont inclus dans le meu-

ble 11 et sont accessibles par des portes 12 L'appareil utilise la gravité Weyflow TM, dans un poste d'extrémité à gravité comme décrit dans le brevet des Etats Unis D'Amérique N 3 901 183 pour l'insertion et l'enlèvement des plaquettes de silicium Dans le poste d'extrémité TM Wayflow M, une plaquette est introduite à partir d'une cassette placée dans un porte-cassette 18, par un verrou d'entrée 16 (voir le Brevet des Etats Unis d'Amérique

N 3 954 191) dans une chambre à vide 24, 20 Les plaquet-

tes glissent par gravité sur un plateau 21 qui est en-

suite orienté dans une position de réception appropriée; Après l'introduction de la plaquette, le plateau 21 est tourné autour de l' axe 34 vers une position derecuit en face de la source à corps noir 22 La source à corps noir 22 peut être obturée par une plaque d'obturateur

23, jusqu'à ce que le plateau amène la plaquette en op-

position En variante, la source 22 peut etre an marche, mais au ralenti jusqu t ce que la plaquette soit en place ou dtautres variantes peuvent être utilisées La distance entre la plaquette et la source à corps noir 22 peut varier depuis environ 6 mm, jusqu'à toute autre distance praticable La distance réelle est déterminée par des conditions d'uiifformité et par la place prise par l 'ob= turateur, les écranq et le plateau En ce qui concerne

l'uniformités la zone active de la source est de préfé-

renee au moins aussi grande que la plaquette car le fac-

tour d'irradiation entre la source et la plaquette doit

être aussi élevé et uniforme que possible La tempéra-

ture de la source à corps noir est génér'zlement comprise entre 1000 C et 1500 C pour effectuor la refonte du verre au phqshposilicate et la durée du traitement varie entre 5 et 60 secondes comme cela sera décrit ci-après Le

chauffage se fait par rayonnement des sorte qea la tempé-

rature de la plaquette augmente jusqu Aà un équilibre qui est à peu près la température de la source thermiqueo

Mais dans certains cas, la p Laquette ngatteint pas léqui-

libre carla refonte se fait avant que la température d'équilibre soit atteinte Après la refonte dce verre au phosphosilicate, la plaquette est enlevée par la porte

de sortie 17 dans une cassette, dans un porte-cassette 19.

Pour faciliter un chauffage uniforme, il est sou-

haitable de chauffer par rayonnement et non par convec-

tion Un contr 81 e est maintenu de la pression au moins entre la source à corps noir et l'a matière semi-e-nnduc= trice La pression dont cette région varie de 1 330104 Pascal à la pression ambiante et elle est choisie de manière que le trajet libre moyen du gaz soit très supérieur à la

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distance entre la source et la plaquette Un chauffage

notable par conduction est ainsi éliminé Comme le mon-

tre la Figure 2, une pompe préliminaire mécanique 33 est utilisée en série avec une pompe à diffusion 32 pour vider la cnambre 24 par le tube 30 et le déflecteur 31 Ainsi, la pression dans la chambre de travail'24, 20 est contr 81 ee, avec comme critère ci-dessus que le trajet libre moyen desmoléculesde gaz soit très supérieur à la distance entre la source à corps noir 35 et la plaquette

37 Par conséquent, le chauffage par rayonnement au mo-

yen de la source thermique 35 prédomine.

La plaquette 37 est chauffée par un flux d'éner-

gie plan constant produit par la source de rayonnement à corps noir 35 Le terme de flux d'énergie plan constant

signifie que sur un front plan, un flux d'énergie con-

stant est produit mar la source La puissance peut varier par variation continue de la source mais le flux d'ténergie sur le front plan reste constant Le plan

isotherme chauffe uniformément la plaquette 37 Cela ré-

sulte en partie du fait que le rayonnement du corps noir

se situe principalement dans l'infrarouge et que le sili-

cium est partiellement transparent -au rayonnement infra-

rouge Ainsi, le rayonnement pénètre en quelques milli-

secondes dansune plaquette d'une épaisseur de quelques centaines de microns et la chauffe uniformément Pour la refonte du verre au phosphosilicate, le rayonnement du corps noir dans la partie de 7 à 10 microns du spectre

infrarouge est d'un intérêt primordial.

Quand le traitement thermique est terminé, la source thermique est masquée par l'obturateur mécanique 23 représenté sur la Fig 1, ou elle est mise au ralenti ou elle est arrêtée Si la plaquette est en silicium, elle est de préférence refroidie jusqu'à 700 C ou moins

afin qu'elle puisse être enlevée de la chambre de reacuit.

Cela se fait par un refroidissement actif du plateau

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ou en faisant tourner le plateau de manière de la la plaquette rayonne vers les parois de la chambre çi

apparaissent Alors comme un dissipateur à corps noir.

Comme le montre la Figure 3, le plateau 21 est consti-

tué par un bloc métallique 19 à l'arrière duquel sont

fixés des tubes de refroidissement 40 Les tubes de re-

f roidissement 40 contiennent de l'eau refroidie (lo 0-15 C à 4 litres par minute) ou autres agents de refroidissement

et ils sont reliés par des passages de traversée (non re-

présentés) à une source extérieure à la chambre de recuit.

Une bande circonférentielle 42 en un métal réfractaire est prévue sur la face avant du plateau peur favoriser un

recuit uniforme Cette bande peut être chauffée pour as-

surer unprofil de température uniforme entre les bords de la plaquette et son centre Des écrans plans

et 41 sont également positionnés entre la source ther-

mique 35 et les parois de la chambre à vide Ces écrans réduisent les pertes thermiques selon la formule 1/n+l o N est le nombre des écrans qui se suivent, pourvu qu il existe une séparation sous vide entre chacun d'entre eux -Un mode de réalisation par radiateur à corps noir 35 est représenté en détail sur la Figure 4 Pour obtenir un chauffage uniforme sur la surface de la plaquette, la source à corps noir présente une distribution themique

uniforme sur sa surface o Cette distribution thermique uni-

forme produit un front thermique plan c'est-à-dire que la môme température apparaît sur des plans parallèles en avant de la source Ainsi, étant donné que le chsuffage de la plaquette se fait par rayonnement, le rayonnement

chauffe cette plaquette avec une isotropie bidimension-

nelle Pour obtenir les isothermes, une source plane est

utilisée de préférence bien que cela ne soit nécessaire.

La source à corps noir préférée est faite d'une matière résistante qui peut 9 tre moulée ou découpée en une forme plane comprenant un ensemble de bandes La source préférée est en graphite dont un exemple est le Stackpole 2020 qui est disponible en feuilles et qui peut

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être découpé sous la forme en méandres de la Figure 4.

Une feuille 50 de graphite d'une épaisseur d'environ -

1,6 à 3,2 mm est formée pour produire la configuration en méandres consistant en des bandes 54 Les angles de la source à corps noir 55 sont fixés sur les angles ap-

posés d'un cadre métallique 41 par des goujons conduc-

teurs 52 et 53 Dans un mode préféré de réalisation, la feuille de carbone est fraisée avant que les bandes

soient découpées afin de réduire son épaisseur à l'inté-

rieur de la circonférence 51 Il en résulte que la tempé-

rature est plus élevée dans la zone circulaire à l'inté-

rieur de la circonférence 51, à savoir-la zone placée

en face de la plaquette maintenue sur un plateau En gé-

néral, cette source plane à bandes en méandres utilise une source d'alimentation d'environ 5 kilowatts bien que la puissance d'entrée soit d'autant plus basse quand l'efficacité des écrans est plus élevée Pour un chauffage plus uniforme, la surface effective de la source à corps noir doit être au moins aussi grande que la plaquette à

chauffer et cette dernière doit tre aussi pres que pos-

sible de la source.

Pour la refonte du verre au phosphosilicate selon le procédé selon l'invention, il est préférable que la radiateur plan à corps noir soit élevé jusqu'à

une température entre 10000 C et 1500 C pendant une pério-

de 5 à 60 secondes en fonction de la teneur en phosphore

du verre Il faut noter que lorsque la teneur en phos-

phore augmente, le point de fusion du verre diminue Par conséquent, la durée et/ou la température du traitement

peuvent être réduits pour des couches de verre au phospho-

silicate avec une plus haute teneur en phosphore Il faut aussi noter que pour une composition donnée de verre au phosphosilicate, différentes combinaisons de durée et de

température peuvent 9 tre utilisées pour effectuer la re-

fonte de la couche de verre Il est en outre préférable que, pendant le traitement du verreau phosphosilicate par le radiateur à corps noir plan, la chambre de traitement

soit maintene sous un vide entre 1,3310-4 et 1,33104 Pascal.

Dans un exemple de refonte de verre au phospho-

silicate utilisant l'appareil décrit ci-dessus, du verre dopé avec 8 % de phosphore a été traité à une température du radiateur de 1400 O C et avec une exposition de 8 secon- des D'excellents résultats de refonte ont été obtenus comme l'a indiqué une analyse-au microscope électronique à balayage Du verre au phosphosilicate dopé avec 6 % de phosphore a été traité avec une température du radiateur de 1400 C et une exposition de 15 secondes', créant un contour régulier et des parois-latérales inclinées Une température plus élevée et/ou des durées d'exposition

plus longues sont nécessaires pour du verre au phospho-

silicate de moindre teneur en phosphore tandis que 11 in-

verse est vrai pour des teneurs en phosphore plusé levées o Selon les résultats recherchés 9 di'férentes combinaisons de durée et de température peuvent donner d 8 excellentes résultatso Par exemplev avec du verre ou phosphosîlicate

dtune teneur en 8 % en phosphore 9 d'autres combinaisons-

satisfaisantes sont 1100 C pendant 35 secondes 9 125000 pendant 20 secondes et 13500 C pendant 10 secondes Ces

combinaisons de durée et de température peuvent être lé-

gèrement réglées pour modifier l'importance de la refonte obtenue Des combinaisons similaires de durée et de tem= pérature peuvent être déterminées pour traiter des verres au phosphosilicate avec d'autres teneurs en phosphoreo Pour le traitement des couches de verre au phosphosilicate selon le procédé de l'invention, il S 8 est avéré que la

redistribution de dopant a été nettement réduite compara-

tivement aux procédés de recuit au four Cela est d& prin-

cipalement à la durée beeaucoup plus courte nécessaire

pour le procédé selon l'invention.

La Figure 5 A représente, 1 ' exemple d'un compo-

sant semi-conducteur pendant sa fabrication Le composant comporte des couches planes 110, 112 et un gradin 114

qui peut $tre formé par des procédés courants de photo-

gravure et d'attaque chimique Une couche 116 de verre au

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phosphosilicate est appliquée sur la surface du compo-

sant, généralement par dépôt de vapeur chimique La couche 116 se comporte comme un isolant entre la couche 114 et des couches conductrices appliquées ensuite, comme des métallisations Lorsqu'elle est déposée,

l'épaisseur de la couche 116 n'est généralement pas uni-

forme, comme indiqué en 120 et n'assure pas une bonne

couverture du gradin 114 comme indiqué en 122 En gneé-

ral, l'épaisseur de la couche 116 est de 1 à 2 microns.

Après le chauffage de la couche 116 par le procédé selon l'invention, la matièr e-se ramollit jusqu'à un point o un écoulement plastique peut se produire Le chauffage ne doit pas être suffisant pour entraîner un passage à l'état liquide En raison de l'écoulement plastique, les régions d' épaisseur non uniforme sont régularisées et

la couverture des gradins peut être inclinée Des incli-

naisons de couverture des gradins au voisinage de 45 ont été obtenues avec le procédé de l'invention La Fig. B montre la couche 1 î 6 après la refonte. Il apparait que le procédé de l'invention est

efficace pour effectuer une refonte du verre au phospho-

silicate grâce à l'absorption sélective du rayonnement infrarouge provenant de la source à corps noir dans le verre am phosphosilicate, par couplage par rayonnement

avec la liaison Si-O qui possède une forte bande d'ab-

soi ption à une longueur d'onde de 9,25 microns, et par couplage par rayonnement avec la liaison P-O qui possède une forte bande d'absorption à environ 7,7 microns Le substrat de silicium dopé sous-jacent absorbe également le rayonnement infrarouge et les deux couches viennent en équilibre thermique par des mécanismes de conduction Il est critique pour l'intégrité de la mince couche de verre phosphosilicate que cette couche et le silicium arrivent aux températures à des vitesses suffisamment

comparables pour ne pas entraîner de contraintes thermi-

ques et par conséquent des fissures et des décollements

de la couche de verre Une telle situation peut se pré-

senter lorsqu'une source de lumière monochromatique

par exemple un laser, qui n'est couplé que par une -ban-

de dans le verre phosphosilicate (par exemple la liaison

Si-O ou la liaison P-O) est utilisée Une situation simi-

laire peut se présenter lorsqu'une source à corps noir n'ayant pas une intensité suffisante dans la région d'infrarouge entre 7 et 8 microns, cosmme ur source à corps noir avec des crates dans la plage optique ou au voisinage est utilisée Dans ce cas, le silicium absorbe tout le rayonnement et s'échauffe plus rapidement que la couche de Si O 2 o La valeur du couplage par rayonnement

avec la couche de verre au phosphosilicate dépend égale-

ment de l'épaisseur de cette couche I 1 est le plus cou-

* rant d'utiliser une couche de verre d'une épaisseur entre 1 et 2 microns qui permet un couplage convenable avec la source de rayonnement à corps noir décrite ci-dessus

(qui présente une crgte à environ 2,0 microns à 14 o 00 C).

De minces couches de verre au phosphosilicate peuvent

ne pas absorber suffisamment de rayonnement pour s'4 chauf-

fer à une vitesse suffisante comparativement à la masse de silicium dopé entraînant ainsi des dommages dans la

couche de verre Selon l'invention, le rapport d ' absorp-

tion de la couche de verre au phosphosilicate (ou toute autre couche de verre) est réglé par rapport à celui du si Licium (ou autre substrat) en réglant la distribution spectrale du corps noir de la source rayonnantes par des filtres, des sources multiples ou toute autre conception

de source.

Le procédé de l'invention a été décrit en re-

gard des verres an phosphosilicate mais il est bien évi-

dent que le procédé peut s'appliquer aux autres types de

verre, comme au borosilicate et à l'arsénosilicate.

La condition est que la source plane à corps noir soit

capable de chauffer rapidement la couche de verre jus-

qu'au point o un écoulement plastique se produit.

L'invention apporte donc un procédé pour pro-

voquer un écoulement plastique d'une couche de verre ap-

pliquée sur la surface d'un composant semi-conducteur.

Le procédé permet une refonte très rapide du verre, ré-

duisant ainsi à un niveau négligeable la redistribution des impuretés Par ailleurs, le procédé est simple et d'un bon rondement énergétique. Il estbien entendu que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et

illustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sor-

tir du cadre ni de l'esprit de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Procédé de traitement d'un article de forme générale plane sur une surface de laquelle est appliquée une couche isolante en verre de manière à provoquer un

écoulement plastique de la couche de verre 9 procédé carac-

térisé en ce qu'il consiste essentiellement à introduire

ledit article( 37)dans une chambre de traitement( 34) à ré-

duire( 329 33) la pression dans ladite chambre de traite-

ment et à chauffer ledit article dans ladite chambre par

une source à corps noir ( 35) possédant une caractéristi-

que de flux d'énergie plane constante 9 ledit articee

étant positionné essentiellement en alignement en paral-

lèle avec ladite source à corps noir et étant chauffé -

pendant un temps suffisant et à une température suffi-

sante par ladite source à corps noir pour entrâner un écoulement plastique de ladite couche de verreo

2 Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ee que ladite couche de verre ( 116) est une couche de verre au phosphosilicate 9 ledit chauffage dudit article étant effectué en le chauffant à au moins 1000 C 9 pendant

5 à 60 secondes.

3 Procédé selon la revendication 1 caracté-

risé en ce que après le chauffage dudit article 9 il con-

siste à refroidir ( 40) ledit article dans ladite chambre de traitement par ref oidissement par rayonnement O

4 Procédé selon la revendication 3 ' caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre, après le refroidisse-

ment dudit article,9 à sortir ( 17) ledit article de la-

dite chambre de traitement.

Procédé selon la revendication 4 caracté-

risé en ce que la réduction de pression dans ladite cham-

bre de traitement produit une pression entre 1,3310 et

1-33104 Pascal pendant l'opération de chauffage dudit ar-

ticle.

6 Procédé de traitement d'une plaquette semi-

conductrice sur une surface de laquelle est appliquée une couche de verre de manière à produire un écoulement plastique de ladite couche de verre, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à chauffer ladite

plaquette semi-conductrice ( 37) dans une chambre de trai-

tement ( 24) vidée au moyen d'une source à corps noir ( 35) possédant une caractéristique de flux d'énergie plane, ladite plaquette semiconductrice étant positionnée en alignement plan parallèle avec ladite source à corps noir

et étant chauffé pendant un temps suffisant et à une tem-

pérature suffisante par ladite source à corps noir pourpro-

voquer un écoulement plastique de ladite couche de verre.

7 Procédé selon la revendication 6, caracté-

risé en ce-que le chauffage de ladite plaquette semi-

conductrice est effectué par une source à corps noir ( 35)

produisant un rayonnement substantiel dans la partie in-

frarouge du spectre.

8 Procédé selon la revendication,6, carac-

térisé en ce que ladite couche de verre ( 116) est une couche de verre auphophosphosilicate, ledit chauffage de la plaque semi-conductrice étant effectué par ladite source à corps noir émettant un rayonnement substantiel

dans la plage spectrale entre 7 et 10 microns.

9 Procédé selon la revendication 6, caracté-

risé en ce qu'il consiste essentiellement à régler la distribution spectrale de ladite source à corps noir

de manière à équilibrer pratiquement les vitesses d'échauf-

fement de-ladite couche db verre et de ladite plaquette

semi-conductrice afin d'éviter toute contrainte thermi-

que.

Procédé de traitement d'une plaquette semi-

conductrice sur une surface de laquelle est appliquée une couche de verre de manière à entraîner un écoulement plastique de ladite couche de verre, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à introduire ladite

plaquette semi-conductrice ( 37) dans une chambre de trai-

tement ( 24), à réduire ( 32, 33) la pression dans ladite

chambre de traitement, à chauffer ladite-plaquette semi-

conductrice par une source à corps noir ( 35) possédant

une caractéristique de flux d'énergie plane et une dis-

tribution spectrale qui équilibre pratiquement la vitesse d'échauffement de ladite couche de verre et de ladite

plaquette semi-conductrice, ladite plaquette semi-conduc-

trice étant positionnée en alignement plan essentielle- ment parallèle avec ladite source à corps noir et étant chauffée pendant un temps suffisant 'et à une terpérature suffisante par ladite source à corps noir pour provoquer

un écoulement plastique de ladite couche de verre, à re-

froidir ( 40) ladite plaquette semi-conductrice dans ladite chambre de traitement par refroidissement par rayonnement, et à sortir ( 17)>ladite plaquette semi-conductrice de la

dite chambre de traitement.

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