Cette étude évalue systématiquement la relation entre l'uniformité au niveau wafer des procédés de photolithographie et de gravure sèche sur une plateforme silicium isolée de 8 pouces, et la morphologie physique ainsi que les performances optiques des dispositifs photoniques passifs en silicium. Basé sur une plateforme silicium à couche supérieure de 220 nm, les procédés de photolithographie à ultraviolets profonds et de gravure par plasma à induction couplée par radiofréquence ont été utilisés pour réaliser un traitement complet en deux étapes de coupleurs à réseau (gravure peu profonde de 70 nm) et de guides d'onde monomodes (gravure complète de 220 nm). Un microscope à force atomique, un microscope électronique à balayage de dimensions critiques et une station de sondage optique entièrement automatique ont été employés pour caractériser intégralement les dimensions physiques et les pertes de transmission sur cinq wafers de 8 pouces. Les résultats montrent que la profondeur moyenne de gravure et la largeur moyenne des lignes restent relativement stables entre les wafers ; néanmoins, des déviations procédurales radiales sont observées à l'intérieur d'un même wafer, où la réduction microscopique des dimensions dans les zones périphériques et la dégradation de la morphologie des parois latérales peuvent affecter la distribution du champ optique et augmenter les pertes par diffusion sur les parois latérales, ce qui conduit finalement à une augmentation des pertes de transmission du guide monomode de la zone centrale vers la périphérie. En conclusion, les effets de charge macroscopiques et les comportements latéraux de gravure lors du processus de gravure sèche sur de grands wafers constituent des facteurs importants influençant la cohérence des performances des puces photoniques sur silicium au sein d'un même wafer ; cette découverte offre une base expérimentale et des références pour optimiser le procédé, compenser les effets optiques de proximité, et améliorer le rendement au niveau wafer sur la plateforme SOI de 8 pouces.

photonique sur silicium;guide d'onde silicium monomode;coupleur à réseau;SOI 8 pouces;gravure sèche ICP-RIE;uniformité au niveau wafer;perte de transmission;effet de bord