INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le système de refroidissement est configuré pour assurer le refroidissement du ou des paliers de guidage du rotor, même si ce dernier tourne à des hautes vitesses supérieures ou égales à 25.000 tours/minutes. La configuration du système de refroidissement n’est pas contrainte par les capacités du second circuit de lubrification et bénéficie des capacités du premier circuit de lubrification, les capacités du premier circuit étant en général supérieures à celles du second circuit. On entend par capacités, notamment le débit et le volume d’huile disponibles pour assurer le refroidissement.
L’équipement au sens de l’invention est de préférence choisi parmi une machine électrique, une boîte d’engrenages ou de vitesse, un réducteur de vitesse et une boîte de transmission. Il peut par exemple s’agir d’un réducteur de vitesse du type RGB (acronyme de l’anglais Reduction GearBox ), d’une boîte de transmission du type BTP ou BTI (acronyme de Boîte de Transmission Principale ou Intermédiaire ), d’une boite de vitesse de propulsion du type PGB (acronyme de l’anglais Propeller GearBox ).
le système de refroidissement est configuré pour assurer une circulation d’huile au niveau d’une bague externe dudit palier à roulement ; le système de refroidissement est un système de refroidissement permanent et est configuré pour assurer une circulation d’huile en continu au niveau de la ou des bagues dudit palier à roulement ; le système de refroidissement est un système de refroidissement de sécurité et est configuré pour être activé pour assurer une circulation d’huile au niveau de la ou des bagues dudit palier à roulement ; le système de refroidissement est relié à un système d’activation qui est choisi parmi un système électrique, un système thermostatique, et un système thermofusible ; le système de refroidissement comprend des canalisations formées dans un carter externe de l’équipement ; les canalisations comprennent au moins une canalisation de refroidissement s’étendant autour de la ou des bagues du palier à roulement, ladite au moins une canalisation de refroidissement étant reliée à la fois à au moins une canalisation d’amenée d’huile depuis le premier circuit de lubrification, et à au moins une canalisation de retour d’huile jusqu’au premier circuit de lubrification ; la bague externe dudit palier à roulement est intégrée dans ledit carter ou est montée dans ledit carter ; ledit carter est fixé au générateur de gaz ; l’équipement est choisi parmi une machine électrique, une boîte d’engrenages ou de vitesse, un réducteur de vitesse et une boîte de transmission ;
-- les bagues du palier sont en alliage métallique ou en céramique ;
-- chacun desdits premier et second circuits de lubrification comprend un réservoir d’huile dédié, voire une pompe dédiée ;
-- le réservoir d’huile du second circuit de lubrification est un réservoir gravitaire ;
-- la pompe du second circuit de lubrification est configurée pour alimenter des gicleurs d’huile et pour remplir le réservoir gravitaire.
la est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine d’aéronef, et en particulier d’un générateur de gaz et d’un équipement de cette turbomachine ;
la est une vue à plus grande échelle d’une partie de la et montre un rotor de l’équipement guidé par des paliers à roulement ;
la est une vue en perspective d’une partie d’un équipement destiné à être accouplé à un arbre de sortie d’un générateur de gaz, et montre un système de refroidissement de paliers de guidage de son rotor ;
la est une vue schématique en perspective et en coupe axiale de la partie d’équipement de la ;
la est une vue schématique partielle en coupe axiale d’une turbomachine d’aéronef, similaire à la , et montre une variante de réalisation de l’invention.
Description détaillée de l'invention La montre une turbomachine 10 pour un aéronef, et en particulier pour un hélicoptère. La turbomachine 10 comprend pour l’essentiel deux parties ou modules à savoir un générateur de gaz 12, à droite sur le dessin, et un équipement 14, à gauche sur le dessin.
Le générateur de gaz 12 comprend de manière classique, de l’amont vers l’aval (de gauche vers la droite sur le dessin), par référence à l’écoulement des gaz, un ou plusieurs compresseurs 16, une chambre de combustion 18 et une ou plusieurs turbines 20.
Formation d'évidement La formation d'un évidement (par exemple d'une tranchée) dans le substrat semi-conducteur est effectuée par exemple par gravure. A titre d'exemple de la gravure, on peut illustrer un traitement de gravure utilisant un catalyseur contenant un métal noble, appelé procédé MacEtch (gravure chimique assistée par un métal). La formation d'un évidement (par exemple d'une tranchée) par le procédé MacEtch sera décrit en référence à la . Le substrat semi-conducteur 1 peut être par exemple un substrat de Si (galette de silicium). Sur une surface principale du substrat semi-conducteur 1 le long du plan xy, une couche de catalyseur 11 contenant un métal noble est formée au niveau d'une portion où un évidement doit être formé, et une couche de masque 12 est formée au niveau d'une portion où aucun évidement ne doit être formé. La surface principale où la couche de catalyseur 11 et la couche de masque 12 sont formées est portée en contact avec un agent de gravure (non illustré) contenant un agent oxydant et un agent corrosif. En résultat de cela, l'agent oxydant oxyde une portion de la surface adjacente au métal noble, et l'agent corrosif dissout et élimine l'oxyde. Par conséquent, l'agent de gravure peut graver la surface du substrat semi-conducteur dans une direction perpendiculaire à la surface (par exemple la direction de l'axe z) sous l'action de la couche de catalyseur. En résultat de cela, par exemple, comme l'illustre la , un évidement 2 (par exemple une tranchée) ayant une profondeur dans la direction de l'axe z peut être formé dans le substrat semi-conducteur 1. On note que l'évidement (la tranchée) 2 s'étend le long de la direction de l'axe y. En outre, une pluralité d'évidements (tranchées) 2 peut être formée tout en étant espacés les uns des autres le long de la direction de l'axe x.
Ici, des exemples de la couche de catalyseur, de la couche de masque, et de l'agent de gravure sont les suivants.
Des exemples des matériaux de la couche de masque comprennent : des matériaux organiques tels qu'un polyimide, une résine fluorée, une résine phénolique, une résine acrylique, et une résine novolaque ; et des matériaux inorganiques tels que l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium.
Dans la couche de catalyseur, le métal noble peut être présent, par exemple, sous la forme de particules de métal noble. Le métal noble est par exemple un ou plusieurs métaux choisis dans le groupe constitué par Au, Ag, Pt, Pd, Ru et Rh.
L'épaisseur de la couche de catalyseur est de préférence située dans la plage allant de 0,01 µm à 0,3 µm, et mieux encore dans la plage allant de 0,05 µm à 0,2 µm. Si la couche de catalyseur est trop épaisse, l'agent de gravure a des difficultés à atteindre le semi-conducteur, et donc la gravure a des difficultés à se dérouler. Si la couche de catalyseur est trop mince, le rapport de la superficie totale des particules de métal noble à la superficie devant être gravée est trop petit, et donc la gravure a des difficultés à se dérouler.
On note que l'épaisseur de la couche de catalyseur est la distance allant d'une surface principale à la surface principale opposée de la couche de catalyseur dans une image obtenue par observation de la section transversale parallèle à la direction de son épaisseur au moyen d'un microscope électronique à balayage (MEB).
La forme de la particule de métal noble est de préférence sphérique. La forme de la particule de métal noble peut être par exemple une autre forme telle qu'une forme de bâtonnet ou une forme de plaque. La particule de métal noble sert de catalyseur pour la réaction d'oxydation de la surface de semi-conducteur qui est en contact avec la particule de métal noble.
La granulométrie des particules de métal noble est située de préférence dans la plage allant de 0,001 µm à 1 µm et mieux encore dans la plage allant de 0,01 µm à 0,5 µm.
On note que la "granulométrie", telle qu'utilisée ici, est une valeur obtenue par le procédé suivant. En premier lieu, la surface principale de la couche de catalyseur est photographiée au microscope électronique à balayage. Le grossissement est situé dans la plage allant de 10 000x à 100 000x. Ensuite, la superficie de chacune des particules de métal noble est déterminée dans l'image. Etant supposé que chaque particule de métal noble soit sphérique, le diamètre de la particule de métal noble est ensuite obtenu à partir de la superficie telle que déterminée ci-dessus. Ce diamètre est défini comme étant la "granulométrie" de la particule de métal noble".
La couche de catalyseur peut être formée par exemple par placage électrolytique, placage par réduction, ou placage par déplacement. L'application d'un liquide en dispersion comprenant des particules de métal noble, ou un procédé de dépôt en phase vapeur tel qu'un dépôt en phase vapeur et un dépôt par pulvérisation cathodique, peut être utilisé pour former la couche de catalyseur. Parmi ces procédés, le placage par déplacement peut déposer directement et uniformément un métal noble sur une surface formée d'un semi-conducteur.
Pour la déposition d'un métal noble par placage par déplacement, on peut par exemple utiliser une solution aqueuse contenant un sel d'acide tétrachloroaurique(III) ou une solution contenant du nitrate d'argent. Un exemple de ce traitement sera décrit ci-dessous.
La solution de placage par déplacement est par exemple une solution mixte d'une solution aqueuse de tétrachloroaurate(III) d'hydrogène et d'acide fluorhydrique. L'acide fluorhydrique a pour action d'éliminer le film d'oxyde natif sur la surface formée d'un semi-conducteur.
Dans le cas où le substrat semi-conducteur est immergé dans la solution de placage par déplacement, le film d'oxyde natif sur la surface du substrat semi-conducteur est éliminé, et un métal noble, de l'or dans ce cas, est déposé sur la surface du substrat semi-conducteur. En résultat de cela, on obtient une couche de catalyseur poreuse.
La concentration de tétrachloroaurate(III) d'hydrogène tétrahydraté dans la solution de placage par déplacement est de préférence située dans la plage allant de 0,0001 mol/l à 0,01 mol/l. La concentration de fluorure d'hydrogène dans la solution de placage par déplacement est de préférence située dans la plage allant de 0,1 mol/l à 6,5 mol/l.
On note que la solution de placage par déplacement peut en outre comprendre un agent complexant contenant du soufre. En variante, la solution de placage par déplacement peut en outre comprendre de la glycine et de l'acide citrique.
L'agent de gravure contient un agent corrosif et un agent oxydant. L'agent de gravure peut contenir de l'eau servant de solvant. L'agent de gravure peut être une solution aqueuse.
L'agent corrosif peut dissoudre l'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur. Cet oxyde est par exemple SiO 2 . L'agent corrosif est par exemple l'acide fluorhydrique ou le fluorure d'ammonium. On peut utiliser un seul type ou deux types ou plus d'agent corrosif. Si l'on prend la vitesse de gravure en considération, on préfère un agent corrosif contenant de l'acide fluorhydrique.
La concentration de fluorure d'hydrogène dans l'agent de gravure est de préférence située dans la plage allant de 0,4 mol/l à 20 mol/l, mieux encore dans la plage allant de 0,8 mol/l à 16 mol/l, et plus particulièrement dans la plage allant de 2 mol/l à 10 mol/l. Si la concentration de fluorure d'hydrogène est trop faible, il est difficile d'obtenir une vitesse de gravure élevée. Si la concentration de fluorure d'hydrogène est trop élevée, il est possible que la contrôlabilité de la gravure dans la direction de traitement (par exemple la direction de l'épaisseur du substrat semi-conducteur) soit réduite.
L'agent oxydant dans l'agent de gravure peut être par exemple au moins un agent oxydant choisi parmi le peroxyde d'hydrogène, l'acide nitrique, AgNO 3 , KAuCl 4 , HAuCl 4 , K 2 PtCl 6 , H 2 PtCl 6 , Fe(NO 3 ) 3 , Ni(NO 3 ) 2 , Mg(NO 3 ) 2 , Na 2 S 2 O 8 , K 2 S 2 O 8 , KMnO 4 et K 2 Cr 2 O 7 . Le peroxyde d'hydrogène est préférable en tant qu'oxydant parce qu'il ne génère pas de sous-produit dangereux et également parce qu'il ne se produit pas de contamination de l'élément semi-conducteur.
La concentration de l'agent oxydant tel que le peroxyde d'hydrogène dans l'agent de gravure est de préférence située dans la plage allant de 0,2 mol/l à 8 mol/l, mieux encore dans la plage allant de 0,5 mol/l à 5 mol/l, plus particulièrement dans la plage allant de 0,5 mol/l à 4 mol/l. Si la concentration de l'oxydant est trop faible, il est difficile d'obtenir une vitesse de gravure élevée. Si la concentration de l'oxydant est trop élevée, il est possible qu'une gravure latérale excessive puisse survenir.
Dans le cas où l'évidement est traité par le procédé MacEtch, la gravure se déroule le long du catalyseur. D'autre part, du fait de la porosité, des irrégularités au moment de la formation, ou analogue, la couche de catalyseur peut ne pas couvrir complètement la portion du substrat semi-conducteur où l'évidement doit être formé, et il peut y avoir une portion partiellement non recouverte. Dans la portion partiellement non recouverte, le traitement n'a pas lieu et, comme l'illustre la , un matériau de substrat semi-conducteur allongé aciculaire 3 (par exemple du Si aciculaire) reste sur la surface intérieure de fond 2a de l'évidement formé 2. On note que, sur la , la couche de catalyseur et la couche de masque sont omises dans un but de commodité de la description. Par exemple, dans le cas où une couche diélectrique ou analogue est formée sur l'évidement 2 afin de fabriquer un condensateur, il y a un risque qu'une fissure apparaisse dans la couche diélectrique du fait d'une rupture du matériau de substrat semi-conducteur aciculaire 3 ou analogue, ayant pour résultat une défaillance due à une fuite. De plus, comme une portion où le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire 3 est présent peut être une portion de coin, il y a comme problème que ceci peut provoquer une diminution des caractéristiques de tension de tenue du fait de la concentration de champ électrique au niveau de la portion de coin. Afin d'éliminer le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire 3, on effectue un traitement d'oxydation et un traitement d'élimination d'oxyde, décrits ci-dessous. É limination de la couche de catalyseur et de la couche de masque
Avant d'effectuer le traitement d'oxydation, on peut effectuer un traitement d'élimination de la couche de catalyseur et de la couche de masque.
L'élimination de la couche de catalyseur peut être effectuée par exemple par lavage à l'eau régale. La couche de masque peut être éliminée par exemple par lavage à l'acide phosphorique chaud.
On note que, dans le cas où il n'y a pas de résidu de la couche de masque, l'élimination de la couche de masque peut être omise.
Oxydation Au moins la surface intérieure de fond 2a de la surface intérieure de l'évidement 2 est oxydée pour former un oxyde du matériau de substrat semi-conducteur. Un exemple du traitement d'oxydation est illustré sur la . Sur la , en plus de la surface intérieure de fond 2a de l'évidement 2, la paroi latérale 2b est également oxydée. En résultat, la portion de couche de surface 5 de toute la surface intérieure de l'évidement 2 est oxydée pour former un oxyde du matériau de substrat semi-conducteur. De plus, comme le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire 3 est aussi mince que par exemple quelques dizaines de nanomètres, la totalité du matériau de substrat semi-conducteur aciculaire 3 est oxydée pour devenir l'oxyde 4 du matériau de substrat semi-conducteur aciculaire lorsque l'oxydation de la portion de couche de surface 5 sur la surface intérieure de l'évidement 2 progresse.
Le procédé d'oxydation n'est pas particulièrement limité, et des exemples de celui-ci comprennent une oxydation thermique, une oxydation anodique, et une photo-oxydation. L'oxydation thermique est une oxydation effectuée à une température élevée, et la température est, de façon souhaitable, égale ou inférieure au point de fusion du matériau de substrat semi-conducteur. Le silicium (Si), à titre d'exemple d'un matériau de substrat semi-conducteur, a un point de fusion d'environ 1400°C. Par conséquent, dans le cas où un substrat de Si (galette de Si) est utilisé en tant que substrat semi-conducteur, la température d'oxydation thermique est, de façon souhaitable, de 800°C ou plus et 1100°C ou moins. Ceci permet d'effectuer l'oxydation de façon stable et d'augmenter la vitesse de formation de film du film en oxyde de Si.
Le débit d'introduction d'oxygène gazeux au moment de la mise en œuvre de l'oxydation thermique est, de façon souhaitable, de 0,5 l/min ou plus et 10 l/min ou moins. La vitesse d'oxydation du matériau de substrat semi-conducteur (par exemple Si) varie avec la pression partielle de l'oxygène gazeux dans une atmosphère contenant de l'oxygène gazeux, et la vitesse de formation d'oxyde tend à être plus élevée quand la pression partielle d'oxygène augmente, si bien que l'oxydation peut être effectuée de façon stable. Des quantités en traces de Cl 2 et/ou HCl gazeux peuvent être ajoutées à l'atmosphère contenant de l'oxygène gazeux, ce qui favorise ainsi l'oxydation. L'atmosphère contenant de l'oxygène gazeux peut contenir du HCl gazeux en une quantité d'environ 1 à 10 %.
L'oxydation anodique est un procédé de formation d'un film d'oxyde sur la couche de surface d'un substrat semi-conducteur par application d'un potentiel avec l'utilisation du substrat semi-conducteur en tant qu'anode dans une solution électrolytique. La photo-oxydation est un procédé d'oxydation locale par laser. D'autre part, par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), un film d'oxyde (par exemple un film d'oxyde de Si) peut être formé sur un substrat semi-conducteur, mais le procédé CVD n'oxyde pas le substrat semi-conducteur lui-même. Par conséquent, avec le procédé CVD, seul le film d'oxyde est formé sur le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire, et le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire lui-même reste non oxydé. Par conséquent, ce qui est éliminé dans le traitement subséquent est uniquement le film d'oxyde sur le matériau de substrat semi-conducteur aciculaire.
Elimination de l'oxyde L'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur formé par l'oxydation décrite ci-dessus peut être éliminé par un liquide (liquide de traitement) capable de dissoudre l'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur. En résultat de cela, comme l'illustre la , la portion aciculaire sur la surface intérieure de fond 2a de l'évidement 2 et d'autres rugosités minuscules peuvent être éliminées. Le liquide de traitement doit être en contact avec une portion du substrat semi-conducteur devant être traité, et des exemples du procédé pour ce faire comprennent l'immersion du substrat semi-conducteur dans le liquide de traitement.
Des exemples du liquide capable de dissoudre l'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur comprennent l'acide fluorhydrique (solution aqueuse de fluorure d'hydrogène). La concentration d'acide fluorhydrique peut être de 0,1 mol/l ou plus et 5 mol/l ou moins. La concentration d'acide fluorhydrique est ajustée de façon à être située à l'intérieur de la plage mentionnée ci-dessus, ce qui permet ainsi de réduire les dommages lorsque l'extrémité supérieure de l'évidement ou analogue est en contact avec le liquide, tout en favorisant la dissolution de l'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur.
La est une vue schématique illustrant un exemple d'un traitement de formation d'un oxyde contenant des impuretés dans le procédé du mode de réalisation.
La est une vue schématique illustrant un exemple d'un traitement d'oxydation dans le procédé du mode de réalisation.
La est une vue schématique illustrant un exemple du traitement d'élimination d'oxyde dans le procédé du mode de réalisation.
La est une vue schématique illustrant un traitement dans le procédé de fabrication d'un condensateur selon le mode de réalisation.
La est une micrographie électronique à balayage montrant une section transversale au voisinage du fond d'une tranchée après le traitement de gravure dans le procédé du mode de réalisation.
La est une micrographie électronique à balayage montrant une section transversale au voisinage du fond d'une tranchée dans un condensateur qui est fabriqué par le procédé du mode de réalisation.
La est une vue schématique illustrant un traitement d'élimination d'oxyde par le procédé de l'exemple comparatif.
Description détaillée En général, conformément à un mode de réalisation, il est mis à disposition un procédé de fabrication d'une structure, le procédé comprenant : la formation d'un évidement dans un substrat semi-conducteur ; l'oxydation d'au moins une surface intérieure de fond de l'évidement ; et la fourniture d'un liquide capable de dissoudre un oxyde d'un matériau de substrat semi-conducteur au moins à la surface intérieure de fond de l'évidement.
En outre, conformément à un mode de réalisation, il est mis à disposition un procédé de fabrication d'une structure, le procédé comprenant : la formation d'un évidement dans un substrat semi-conducteur ; la fourniture d'un oxyde contenant des impuretés au moins à une surface intérieure de fond de l'évidement ; le chauffage du substrat semi-conducteur en présence d'oxygène gazeux ; et la fourniture d'un liquide capable de dissoudre un oxyde d'un matériau de substrat semi-conducteur au moins à la surface intérieure de fond de l'évidement.
Conformément à un autre mode de réalisation, il est mis à disposition un procédé de fabrication d'un condensateur, le procédé comprenant : la fabrication d'une structure comprenant un substrat semi-conducteur comprenant un évidement par le procédé de l'un quelconque des modes de réalisation ; et la formation d'une couche conductrice ou d'une couche diélectrique dans l'évidement du substrat semi-conducteur.
Des modes de réalisation vont être décrits ci-après en détail en référence aux dessins. On note que des composants qui présentent des fonctions identiques ou similaires sont désignés par les mêmes numéros de référence sur tous les dessins, et une description redondante sera omise.
Le semi-conducteur est choisi par exemple parmi le silicium (Si) ; le germanium (Ge) ; un semi-conducteur formé d'un composé d'un élément du Groupe III et d'un élément du Groupe V, tel que l'arséniure de gallium (GaAs) ou le nitrure de gallium (GaN) ; et le carbure de silicium (SiC). Conformément à un exemple, le substrat semi-conducteur comprend du silicium. On note que le terme "Groupe" utilisé ici est un "groupe" de la forme courte du Tableau Périodique.
Le substrat semi-conducteur est par exemple une galette de semi-conducteur. La galette de semi-conducteur peut être dopée avec une impureté, et/ou un élément semi-conducteur tel qu'un transistor ou une diode peut être formé sur la galette de semi-conducteur. En outre, la surface principale de la galette de semi-conducteur peut être parallèle à n'importe quel plan cristallin du semi-conducteur. Pour la galette de semi-conducteur, par exemple, on peut utiliser une galette de silicium ayant un plan (100) en tant que surface principale, ou une galette de silicium ayant un plan (110) en tant que surface principale.
Des exemples du matériau de substrat semi-conducteur comprennent un semi-conducteur choisi parmi les types de celui-ci décrits ci-dessus. Le matériau de substrat semi-conducteur est par exemple Si. Des exemples de l'oxyde du matériau de substrat semi-conducteur comprennent un oxyde d'un semi-conducteur choisi parmi les types de celui-ci décrits ci-dessus. Cet oxyde est par exemple l'oxyde de Si (SiO 2 ).