Traitements thermiques
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l’espace. Un autre trait distinctif de ces applications est l’importance accrue de
l’homogénéité de l’échauffement en dimensions latérales, qui s’explique par la
nécessité de contrôler la diffusion à l’échelle de 10 nm sur une étendue de 300 mm
depuis 1997.
10.3 TRANSFERT DE CHALEUR
10.3.1 Transport de chaleur
Le transport de chaleur tend à équilibrer la température à l’intérieur d’un corps.
L’échange de chaleur entre corps et phases (gaz, liquide, solide, plasma) se fait par
d’autres mécanismes. Localement, on a une relation linéaire entre flux de chaleur et
gradient de température:
(10.1)
avec j Q : flux de chaleur en J/sec m 2 .
λ :
tenseur de conductivité thermique W/mK.
T :
température en K.
A ceci s’ajoute la conservation locale de l’énergie d Q dans l’élément d V :
(10.2)
j Q
λ∇T
–
=
dQ
mC
dT
dt
------ -
j Q S
d
⋅
∫
∫
°
–
=
=
Fig. 10.3 Rapid Thermal Processing: diffusion du bore dans le silicium avec différents revenus
créant des jonctions avec profil de concentration plus ou moins abrupt et donc des qualités de la jonction différentes (voir volume 18 du TM). Le dopage par le bore a été effectué préalablement par
implantation ionique (sect. 12.8). (a) Profil de température des 3 revenus, (b) profil de concentration
du bore mesuré par SIMS (chap. 6).
1000
800
600
400
200
0
0
100
200
300
400
500
temps [sec]
T
[°C]
100
22
6
β [°C/sec]
(10 5 °C/sec) = 2,45 2,54 2,29
budget
100
80
60
40
20
0
0,4
0,8
1,2
820
780
730
profondeur [nm]
T imprégnation [°C]
B conc (10 19
cm –3
)
(a)
(b)