FR2472213A1 - Fabrication de circuit microminiature a l'etat solide et circuits ainsi obtenus - Google Patents

Abstract

MASQUE POUR PROJECTEUR D'IMAGE A FAISCEAU D'ELECTRONS. UN SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR 1 EST MONTE DANS UN PROJECTEUR D'IMAGE A FAISCEAU D'ELECTRONS AVEC UN MASQUE 13. LE FAISCEAU D'ELECTRONS DE FORME DONNEE PROVENANT DU MASQUE 13 COMPORTE UN PREMIER SOUS-MOTIF 22A ET UN SECOND SOUS-MOTIF 22B DE MOINDRE INTENSITE. LA DIFFERENCE D'INTENSITE DES DEUX SOUS-MOTIFS PERMET L'ALIGNEMENT AUTOMATIQUE DUDIT FAISCEAU D'ELECTRONS PAR RAPPORT AU SUBSTRAT 1 PAR DETECTION DU MOMENT OU LE PREMIER SOUS-MOTIF 22A FRAPPE UN MOTIF DE REFERENCE 7 PREVU SUR LE SUBSTRAT 1 TANDIS QUE LES PREMIER ET SECOND SOUS-MOTIFS EXPOSENT ENSEMBLE UNE COUCHE SENSIBLE AUX ELECTRONS 11 DANS TOUTE LA ZONE DU MOTIF DE REFERENCE 7. LA PARTIE DE LADITE COUCHE 11 MAINTENUE APRES DEVELOPPEMENT PEUT ETRE UTILISEE COMME MASQUE DE GRAVURE PENDANT LA DELIMITATION D'UNE COUCHE PROTECTRICE OU L'ELIMINATION D'UNE MATIERE INDESIRABLE DE TOUTE LA ZONE DU MOTIF DE REFERENCE 7 SUIVANT QUE LA COUCHE EST UNE MATIERE SENSIBLE AUX ELECTRONS NEGATIVE OU POSITIVE. APPLICATION: CIRCUITS INTEGRES.

Description

-1-

"FABRICATION DE CIRCUIT MICROMINIATURE A L'ETAT SOLIDE

ET CIRCUITS AINSI OBTENUS"

La présente invention concerne un procédé de fabrica-

tion de circuits microminiatures à l'état solide dans les-

quels une couche de matière sensible aux rayonnements dis-

posée sur une surface principale d'un substrat est exposée à un faisceau de rayons de forme donnée provenant d'un mas-

que approprié.

Des circuits microminiatures à l'état solide bien connus sont des circuits semiconducteurs, par exemple des circuits intégrés comportant des transistors. Parmi d'autres exemples

de ces circuits on peut citer les circuits à bulles magné-

tiques.

La fabrication d'un circuit intégré comportant un tran-

sistor bipolaire au moyen d'un système de projection d'image électronique est décrite et représentée à titre d'exemple dans le brevet anglais n0 1 520 925. Un motif de référence est prévu sur une zone d'un substrat semiconducteur et une couche de matière sensible aux électrons est soumise à un faisceau d'électrons dé forme donnée obtenue à partir d'un masque comportant une couche photocathodique de manière à délimiter par rapport à la zone du motif de référence et hors

de celle-ci des zones du substrat sur lesquelles une opéra-

tion de traitement doit être effectuée. Ledit faisceau d'é-

lectrons, qui a une intensité uniforme, comporte un sous-

motif provenant d'un motif d'alignement prévu sur le masque

et présentant sensiblement la même configuration que le mo-

tif de référence prévu sur le substrat semiconducteur. Un signal de rayons X dérivé de l'incidence du sous-motif sur

le motif de référence est utilisé pour aligner automatique-

ment ledit faisceau d'électrons avec le substrat.

-2-

A un certain stade de la fabrication de ce circuit inté-

gré, une couche protectrice de nitrure de silicium est for-

mée sur le motif de référence.

A un autre stade, est éliminée une partie de la couche de silicium polycristallin provenant de la surface du motif

de référence tandis que le silicium monocristallin environ-

nant est conservé. A cet effet, dans une couche de masquage prévue à. la surface du circuit,a été ouverte une fenêtre par attaque chimique de manière à mettre à nu la partie en

silicium polycristallin.

Dans ces deux stades, la zone de matière à enlever est délimitée au moyen d'un faisceau de rayons de forme donnée

par un masque présentant une ouverture à l'endroit normale-

ment occupé par un motif d'alignement. L'ouverture et, par

conséquent, le faisceau de rayons provenant du masque cor-

respondent donc a la totalité de la zone de la couche de nitrure de silicium à conserver ou à la partie du silicium polycristallin à éliminer. Un alignement automatique n'est pas possible parce que le faisceau de rayons de forme donnée

ne contient pas une partie correspondant au motif de réfé-

rence. Etant donné qu'un alignement mécanique ne peut être effectué que grossièrement, par exemple avec une précision de moins de 50 microns, un intervalle important doit être prévu entre le bord de l'ouverture du masque et le bord du motif de référence prévu sur le substrat ainsi qu'entre le bord de l'ouverture et le bord d'un chemin de découpe prévu sur le substrat. Ces intervalles qui sont normalement de 60

et de 40 microns respectivement limitent la surface du sub-

strat semiconducteur qui peut être occupée par le motif de référence. Ceci a pour inconvénient de limiter la précision avec laquelle un alignement automatique peut être effectué

à d'autres stades puisqu'elle dépend de l'intensité du si-

gnal de rayons X due au motif de référence. L'intensité de ce signal dépend en effet de la zone occupée par ledit motif

de référence.

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un circuit microminiature à l'état solide selon lequel on -3-

expose une couche de matière sensible aux rayonnements dis-

posée sur une surface principale d'un substrat à un faisceau de rayons de forme donnée provenant d'un masque approprié ledit faisceau de rayons comportant un premier sous-motif et un second sous-motif de moindre intensité que le premier, ledit premier sous-motif étant contenu dans au moins une

partie du second et présentant sensiblement la même configu-

ration qu'un motif de référence prévu à la surface du sub-

strat, puis on aligne ledit faisceau de rayons par rapport 1o au substrat de telle sorte que le premier sous-motif frappe le motif de référence et, enfin, on poursuit l'exposition

pour déterminer une partie de la couche qui doit être enle-

vée et qui est délimitée par le périmètre dudit faisceau.

La différence d'intensité des deux sous-motifs permet d'utiliser le premier sous-motif pour l'alignement tandis que le premier et le second sous-motifs réunis permettent d'exposer la matière sensible aux rayonnements à la totalité

de-la zone du motif de référence.

Le faisceau de rayons peut être un faisceau de rayons électroniques ou un faisceau de rayons électromagnétiques,

par exemple lumière visible ou rayons X, et il peut s'é-

tendre sur toute la surface du masque.

La couche de matière sensible aux rayonnements peut être positive ou négative. Au développement, une matière sensible aux rayonnements positive est complètement éliminée de toute la zone du motif de référence. La partie restante de la

couche peut couvrir la totalité de la zone située à l'exté-

rieur du motif de référence. Au contraire, une matière sen-

sible aux rayonnements négative est éliminée complètement

d'une zone située à l'extérieur de la zone du motif de ré-

férence. La partie restante de la couche peut être alors délimitée de manière à ne couvrir que la surface du motif

de référence.

Cependant, avec les deux types de matière sensible aux rayonnements, la partie restante de la première couche peut délimiter à l'extérieur de la zone et par rapport au motif de référence une ouverture correspondant à une zone du -4- substrat dans laquelle une opération de traitement doit être

effectuée. Un seul masque peut donc être utilisé simultané-

ment pour délimiter d'une part les zones du substrat dans lesquelles une opération de traitement doit être effectuée et, d'autre part, la zone de matière qui doit être éliminée

ou maintenue sur le motif de référence.

On peut créer le motif de référence sur le substrat sans

utiliser de masque distinct par exposition d'une couche pré-

liminaire de matière sensible aux rayonnements positive ou négative disposée sur la surface du substrat au faisceau de

rayons de forme donnée provenant du masque, par développe-

ment de ladite couche préliminaire pour en éliminer complè-

tement une partie délimitée par le périmètre du premier

sous-motif et-par formation du motif de référence aux en-:-

droits touchés par le premier sous-motif dans les limites

définies par la partie restante de la couche préliminaire.

Si la couche préliminaire est une matière sensible aux rayonnements positive, les parties restantes masquent la surface du substrat pendant le dépôt du matériau constituant le motif de référence. Les parties restantes de la couche

préliminaires sont alors éliminées avec les parties du maté-

riau du motif de référence présentes sur cette couche de

sorte que le reliquat dudit matériau forme le motif de réfé-

rence. Si la couche préliminaire est une matière sensible aux rayonnements négative, les parties restantes protègent une

couche sous-jacente du matériau constituant le motif de réfé-

rence contre un traitement chimique de gravure de sorte que le reliquat de ladite couche sous-jacente forme le motif de

référence.

Outre l'avantage d'éviter-l'utilisation d'un masque sup-

plémentaire, cette forme de réalisation du motif de référence permet'd'obtenir une-configuration correspondant de manière précise à celle du premier sous-motif. L'alignement du motif des rayons provenant du masque avec un motif de référence

ainsi réalisé peut être effectué avec une grande précision.

2472213.

-5- Si la mise en oeuvre du procédé est effectuée à l'aide d'un faisceau d'électrons provenant d'un masque comportant une couche photocathodique, on peut utiliser un signal de rayons X dérivé de l'incidence du premier sous-motif sur le motif de référence pour aligner automatiquement le premier

sous-motif provenant du masque par rapport au substrat.

L'alignement automatique est effectué pendant la pre-

mière partie du temps d'exposition et la définition des zones exposées dépend ainsi de la proportion du temps d'exposition

total occupé par l'alignement. L'intensité du second sous-

motif étant plus basse, les temps d'exposition sont plus longs que ceux appliqués dans le procédé connu faisant appel à un masque présentant une ouverture. La proportion du temps

total d'exposition nécessaire à l'alignement est ainsi ré-

duite ce qui assure une meilleure définition des zones ex-

posées.

L'alignement automatique peut être effectué avec préci-

sion. Dans ces conditions, les intervalles entre le bord du

chemin de découpe et le motif de référence peuvent être ré-

duits. En conséquence, la zone pouvant être occupée par le

motif de référence est accrue et il est alors possible d'ob-

tenir un signal de rayons X plus puissant en vue d'un ali-

gnement plus précis.

L'invention concerne également un circuit microminia-

ture à l'état solide fabriqué selon le procédé ci-dessus décrit. Des formes d'exécution de l'invention seront décrites ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels:

-la figure 1 est une vue en plan d'une plaquette semi-

conductrice présentant deux zones comportant chacune un motif de référence à la surface -la figure 2 est une vue en plan de l'un desdits motifs de la figure 1; -la figure 3 est une vue en coupe transversale du motif de référence représenté sur la figure 2;

247221 3

-6-

-les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transver-

sale illustrant des stades différents de la fabrication du motif de référence de la figure 3;

-les figures 6 et 7 sont des vues en coupe transver-

sale.montrant une partie d'un masque et d'une plaquette semiconductrice à différents stades d'une forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention;

-la figure 8 est une vue en coupe transversale illus-

trant une partie d'un masque et d'une plaquette semiconduc-

trice à un stade particulier d'une forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, et

-les figures 9 et 10 sont des vues en coupe transver-

sale illustrant des parties d'un masque et d'une plaquette semiconductrice à différents stades d'une autre forme de

mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.

Le substrat représenté sur la figure 1 a la forme d'une plaquette semiconductrice monocristalline 1, par exemple en

silicium. La plaquette 1, de contour circulaire avec un mé-

plat d'alignement 2 classique, comporte deux zones de réfé-

rence 6 et une zone 3 extérieure auxdites zones 6. Comme le montre la figure 2, chaque zone de référence 6 est occupée par un motif ayant la forme de barres épaisses et fines, respectivement 7a et 7b, en une matière d'origine métallique, par exemple de l'oxyde de tantale. Les barres de chaque type sont disposées en deux groupes orthogonaux. Comme le montre la figure 3, le motif de référence 7 est réalisé sur une couche d'oxyde 9 qui empêche une diffusion d'impuretés dans

le substrat à partir dudit motif pendant un traitement ulté-

rieur. Le motif de référence peut être obtenu de la manière suivante: -la couche d'oxyde 9 peut être déposée sur la surface

de la plaquette 1 par exemple par oxydation thermique fai-

sant croître une couche d'oxyde de silicium d'épaisseur égale, par exemple, à 0,6 micron (fig. 4). La couche d'oxyde 9 est ensuite recouverte d'une couche préliminaire 21 d'une laque sensible positive telle que le polyméthacrylate de -7-

méthyle (PMaA). La plaquette est alors montée dans un pro-

jecteur d'image électronique connu et la couche de laque sensible 21 est exposée à un faisceau d'électrons de forme

donnée 22a,22b provenant d'un masque 13.

Le masque 13 comporte un substrat 19, en quartz par

exemple, qui est transparent aux rayonnements 20 à utiliser.

A sa surface, le substrat 19 porte un motif formé à partir d'une couche de chrome 14 d'épaisseur égale, par exemple, à 1000 angstroms et délimitant une ouverture 15. Une couche de chrome 16a,16b, d'une épaisseur inférieure à 400 angstroms, généralement 200 angstoms, est déposée dans l'ouverture 15 et sur le-motif en couche 14. La couche 14 et la partie 16b

de la couche 16a,16b forment ensemble un premier motif 14-

16b opaque aux rayonnements 20. La partie 16a de la couche

16a,16b située dans l'ouverture 15 forme un second motif.

Une couche conductrice transparente 18, par exemple en chrome et d'épaisseur égale à 80 angtroms, couvre toute la surface. La couche conductrice- 18 est revêtue d'une couche 17 de matière photocathodique telle que de l'iodure de

césium qui peut avoir 200 angtroms d'épaisseur.

Lorsque le masque 13 est éclairé par des rayons ultra-

violets 20, aucun rayon nlatteint la photocathode recouvrant le motif opaque 14-16b de sorte qu'aucun rayon électronique n'émane de cette zone du masque.Mais les rayons ultraviolets

pénètrent dans d'autres parties du masque à des degrés dif-

férents. Comme la densité-des électrons émis par la photo-

cathode dépend de l'intensité du rayonnement qui la frappe, un premier sous-motif 22a du faisceau d'électrons provient des zones o la couche conductrice 18 est en contact direct avec la surface du substrat 19 et un second sous-motif 22b, d'intensité inférieure à celle du sous-motif 22a, provient des zones o le second motif 16a est en contact direct avec la surface du substrat 19. Le premier sous-motif 22a est inclus dans le second sous-motif 22b. Il est à noter que, pour plus de clarté, le faisceau d'électrons de forme donnée a été rerpésenté par des flèches rectilignes bien que, en pratique les électrons du faisceau suivent des trajets -8-

hélicoïdaux à travers les champs électromagnétiques et élec-

trostatiques habituelllement produits dans la chambre à vide.

Comme le montre la figure 4, la couche de laque 21 sen-

sible aux électrons est exposée aux motifs 22a,22b du fais- ceau de rayons pendant un laps de temps suffisamment court

pour que, après développementseules les zones 21a de la-

dite laque frappées par le premier sous-motif 22a soient

entièrement éliminées.

Une couche de tantale 23 est ensuite déposée par pulvé-

risation cathodique sur la surface sur une épaisseur d'en-

viron 1000 angstroms (voir fig. 5). Des parties 23b de la couche de tantale sont déposées sur les parties restantes 21b de la laque sensible et des parties 23a sont déposées

sur la surface exposée de la couche d'oxyde 9. La laque sen-

sible 21b est alors dissoute de manière connue en entraînant les parties 23b de la couche de tantale pour ne laisser que les parties 23a. Lesdites parties restantes 23a sont oxydées,

par exemple par chauffage à 12000C dans de l'oxygène sec -

pendant environ 15 minutes, pour former le motif de réfé-

rence en oxyde de tantale 7 représenté sur la figure 2.

Dans une variante du procédé servant à former le motif de référence 7, on peut utiliser une laque sensible négative telle que le polystyrène. Selon ce procédé, on dépose une couche de tantale directement sur la surface de la couche d'oxyde. La couche de tantale est ensuite recouverte d'une couche de laque qui est -exposée à l'aide du masque 13. La laque est développée de telle sorte que les parties qui n'ont pas été exposées et les parties qui ont été frappées

par le second sous-motif soient éliminées. La laque res-

tante est utilisée comme masque de gravure du motif de réfé-

rence. Le masque 13 peut être fabriaué de la manière suivante une couche de chrome est déposée par pulvérisation cathodique d'une manière connue jusqu'à une épaisseur de 1000 angstroms sur le substrat en quartz 1. Une couche de laque sensible aux électrons est déposée sur la couche de chrome puis elle -9- est exposée sélectivement de manière connue à un faisceau

d'électrons provenant d'un générateur de motif. Après déve-

loppement de ladite laque, les ouvertures ainsi pratiquées mettent à nu le chrome qui peut être éliminé sélectivement par exemple par morsure au plasma pour former les ouver- tures 15 et le motif en couche 14. Une couche de chrome est

alors déposée par pulvérisation cathodique jusqu'à une épais-

seur de 200 angstroms sur la surface du substrat exposé 19

et sur la surface de la couche 14. Une laque sensible néga-

tive, comme du polystyrène, dont on recouvre la couche de chrome est exposée à un faisceau d'électrons provenant d'un

générateur de motif d'électrons de telle sorte qu'après dé-

veloppement de ladite laque, la partie restante puisse être utilisée comme masque de gravure pendant l'attaque chimique

du chrome en vue de laisser les motifs 16a et 16b. La tota-

lité de la surface est alors recouverte d'une couche conduc-

trice 18 de chrome déposée par pulvérisation cathodique jus-

qu'à une épaisseur de par exemple 80 angstroms avant de dé-

poser la couche photocathodique 17 d'iodure de césium par

évaporation.

Un procédé conforme à l'invention peut être utilisé

pour former une couche de protection sur le motif de réfé-

rence, comme décrit ci-dessous.

Une couche 10 d'une matière telle que le nitrure de

silicium est déposée d'une façon connue jusqu'à une épais-

seur de, par exemple, 0,15 micron sur le motif de référence en oxyde de tantale 7 et sur la couche d'oxyde 9 (voir fig. 6). Une couche de laque négative 11 sensible aux électrons, telle que le polystyrène, est ensuite déposée sur la surface de la couche de nitrure 10. La plaquette semiconductrice 1 est ensuite montée dans un projecteur d'image électronique connu avec le masque 13. En éclairant le masque 13 au moyen de rayons ultraviolets 20, on expose la laque sensible il à un faisceau d'électrons 22a,22b de forme donnée. Comme décrit plus haut, le premier sous-motif 22a du faisceau d'électrons provient des-zones du masque o la couche -10- conductrice 18 est en contact direct avec la surface du substrat 19 et un second sous-motif 22b provient des zones o le second motif 16a est en contact direct avec la surface du substrat 19. Le premier sous-motif 22a est contenu dans le second sous-motif 22b. Le faisceau d'électrons 22a,22b de forme donnée frappe la laque sensible aux électrons pour l'exposer sur toute la zone lia, déterminant ainsi la partie

devant être éliminée et définie par le périmètre dudit fais-

ceau d'électrons. La différence d'intensité des deux sous-

motifs est suffisante pour que le premier sous-motif 22a puisse être utilisé pour produire un signal de rayons X à

partir du motif de référence 7 et aligner ainsi automatique-

ment le faisceau de rayons de forme donnée provenant du

masque avec la plaquette 1.

Après alignement, on poursuit l'exposition de la couche 11 de laque sensible audit faisceau de rayons de sorte que, après développement de ladite laque, sa partie lla couvrant le motif de référence soit conservée et les autres parties

éliminées. Par des techniques de gravure connues et en uti-

lisant la couche de laque lia comme masque, on attaque la couche de nitrure 10 et la couche d'oxyde 9 de telle façon

que seules subsistent les parties 9a et 1Qa des couches pro-

tectrices (fig. 7).

En fait, les parties de la laque frappées par le pre-

mier sous-motif 22a sont surexposées. Cependant, étant donné

que le permier sous-motif 22a se trouve dans le second sous-

motif 22b, l'exposition supplémentaire n'affecte pas défa-

vorablement la définition de la zone exposée.

Comme le montre la figure 7, le motif de référence 7

est enveloppé dans les deux couches protectrices 9a et lOa.

La couche de nitrure iQa peut être prévue par exemple pour protéger le motif de référence en tantale pendant un dernier

stade de la fabrication du circuit à l'état solide par ex-

emple pendant l'élimination de tout surplus de tantale éven-

tuel à la surface de la plaquette. En' variante, la couche a peut être prévue de manière à faire croître du silicium -11- par épitaxie sous sa forme monocristalline sur les zones 3 de la plaquette et sous sa forme polycristalline sur la couche protectrice lOa comme décrit dans le brevet anglais n' 1 520 925. Pour réexposer le motif de référence dans le but de l'utiliser en vue d'un alignement aux stades ulté- rieurs de la fabrication de circuits à l'état solide, on peut éliminer le silicium polycristallin à l'aide d'un agent de

gravure qui attaque la matière polycristalline plus rapide-

ment que la matière monocristalline comme décrit dans le

brevet anglais n0 1 520 925.

La figure 8 représente la partie en silicium polycris-

tallin 27 formée par croissance sur la couche de nitrure de

silicium 1Qa et la partie en silicium monocristallin 26 for-

mée par croissance sur la zone 3 de la plaquette extérieure à la zone du motif de référence. Comme décrit dans le brevet anglais 1 520 925, la surface de la matière monocristalline peut être protégée contre l'agent de gravure par une couche

protectrice d'oxyde 25a.

Dans une seconde forme d'exécution de l'invention, une couche 28 de laque sensible positive, telle que du PMMA, est

déposée à la surface d'une couche d'oxyde 25. La couche d'o-

xyde 25 formée sur la surface de la partie en silicium poly-

cristallin 27 et de la partie en silicium monocristallin 26, est obtenue par exemple, par oxydation de la surface. La

couche d'oxyde peut être de 0,6 micron d'épaisseur. Le mas-

que 13 et la plaquette 1 sont ensuite montés dans un projec-

teur d'image électronique connu et la couche de laque 28 est

exposée au faisceau d'électrons de forme donnée 22a,22b pro-

venant du masque 13 lorsqu'il est éclairé au moyen de rayons

ultraviolets 20. Ledit faisceau 22a,22b frappe la laque sen-

sible 28 pour l'exposer sur la totalité de la zone 28b, déterminant ainsi la zone devant être éliminée et définie par le périmètre du motif du faisceau d'électrons. Cependant, la différence d'intensité des deux sousmotifs est suffisante pour que le premier sous-motif 22a soit utilisé pour produire un signal de rayons X à partir du motif de référence 7 de - 12-

manière à aligner automatiquement la masque 13 et la pla-

quette semiconductrice. On poursuit l'exposition pendant un laps de temps sffissenu1t lng pour que au stade de développer ment ultérieur, toute la laque 28b frappée par le faisceau d'électrons 22a, 22b soit éliminée. Les parties restantes

28a de la laque masquent alors les parties en silicium mono-

cristallin 26 pendant la gravure de la partie en silicium polycristallin 27. Grâce à ce procédé, la partie éliminée 28b de la laque correspond avec précision à la zone de la

partie en silicium polycristallin 27 à éliminer.

Dans les formes d'exécution que l'on vient de décrire, la matière sensible au rayonnement à éliminer ou à conserver a été limitée à la zone du motif de référence. Cependant, dans une autre forme d'exécution de l'invention, on utilise un_:masque pour délimiter des zones se trouvant à l'extérieur de la zone du motif de référence et ayant un rapport avec celui-ci o d'autres opérations de traitement doivent être effectuées.

Comme le montre la figure 9, la plaquette semiconduc-

trice 1 comporte un motif de référence en oxyde de tantale 7 formé sur une couche d'oxyde 9. Le motif de référence 7 et la couche d'oxyde 9 sont recouverts d'une couche protectrice , par exemple de nitrure de silicium. Les deux couches protectrices 9 et 10 s'étendent jusqu'à la zone 3 extérieure de la zone 6 du motif de référence 7. La couche de nitrure de silicium 10 est recouverte d'une couche 31 d'une laque sensible négative. La plaquette 1 est ensuite montée dans

un projecteur d'image électronique connu avec un masque 33.

Le masque peut être fabriqué comme décrit plus haut. Cepen-

dant, les configurations du premier motif 34,36b et du se-

cond 36a en chrome sont différentes. Le premier motif 34,36b correspond aux zones de la plaquette 1 dans lesquelles une fenêtre doit être ouverte dans la couche protectrice 9 et

en vue d'y effectuer une autre opération de traitement.

Les zones du masque o le motif 34,36b n'est pas présent correspondent aux zones des-couches protectrices 9 et 10 sur la plaquette 1 à conserver. Lorsqu'on éclaire le masque -13- comme décrit plus haut, on produit un faisceau d'électrons 52a,52b. Le sous-motif 52a d'intensité plus élevée permet alors à nouveau un alignement automatique. Toute la zone 31c de la laque frappée par le motif du faisceau d'électrons 52a, 52b est exposée de manière telle que, lors du développement ultérieur, seule est éliminée la partie de la laque 31d, qui n'est frappée par aucun électron. Les parties restantes 31c

de la laque peuvent alors être utilisées comme masque pen-

dant la gravure des couches protectrices 9 et 10. Après cette opération de gravure, une ouverture 35 est pratiquée dans les couches 9 et 10 comme le montre la figure 10. Au niveau de la surface de silicium ainsi mise à nu par l'ouverture, une autre opération de traitement peut être effectuée. Il peut s'agir par exemple de la diffusion d'une impureté ou de la formation localisée d'une couche d'oxyde partiellement enterrée. Dans une variante de cette forme d'exécution, la laque

sensible aux électrons peut être une laque positive. La cou-

che protectrice 10 peut alors être éliminée de la zone du

motif de référence tandis que les ouvertures sont simulta-

nément pratiquées dans les couches 9 et 10 en des zones si-

tuées à l'extérieur de la zone du motif de référence o

d'autres opérations de traitement doivent être exécutées.

De nombreuses modifications sont possibles sans sortir

* du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, un masque com-

prenant plus de deux motifs peut être utilisé pour produire un faisceau de rayons de forme donnée comportant plus de

deux sous-motifs d'intensités différentes.

De plus, des faisceaux de rayons de forme donnée autre que des faisceaux d'électrons, par exemple de lumière visible ou rayons X, peuvent être utilisés pour exposer la matière sensible au rayonnement. Dans ce cas, le masque ne comporte pas de couche photocathodique et le rayonnement n'est pas converti d'un type déterminé d'un côté du masque en un autre type de l'autre côté. Au lieu d'utiliser un système de projec-

tion dans lequel la matière sensible au rayonnement prévue -14- sur la surface du substrat est exposée à travers un masque

éloigné de ce substrat, on peut utiliser un système dans le-

quel le substrat et le masque sont en contact pendant l'expo-

sition.

Claims (9)

- REVENDICATIONS -

1.- Procédé pour fabriquer un circuit microminiature à l'état solide, caractérisé en ce qu'on expose une couche

de matière sensible aux rayonnements (11, 21, 28, 31) dis-

posée sur une surface principale d'un substrat (1) à un fais-

ceau de rayons de forme donnée provenant d'un masque (13), ledit faisceau de rayons comportant un premier sous-motif

(22a,52a) et un second sous-motif (22b,52b) de moindre inten-

sité que le premier, le premier sous-motif (22a,52a) étant contenu dans au moins une partie du second sous-motif (22b, 52b) et ayant sensiblement la même configuration qu'un motif de référence (7) prévu à la surface du substrat, en ce qu'on aligne le faisceau de rayons de forme donnée provenant du masque (13) par rapport au substrat (1) de telle sorte que le premier sous-motif (22a,52a) frappe le motif de référence (7) et en ce qu'on poursuit l'exposition pour déterminer une partie de la couche (11, 21, 28, 31) devant être éliminée et

délimitée par le périmètre dudit faisceau de rayons.

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en

ce que la couche (21,28) est une matière sensible aux rayon-

nements positive et en ce que qu'elle est éliminée totalement

de toute la zone du motif de référence(7) par le développement.

3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en

ce que la cocche (11,31.) est une matière sensible aux rayon-

nements négative et en ce qu'elle est éliminée totalement

des zones situées à l'extérieur de la zone du motif de ré-

férence (7) par le développement.

4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce que la partie restante de la couche (11, 21, 28, 31) délimite à l'extérieur de la zone du

motif de référence (7) et par rapport à celui-ci une ouver-

ture correspondant à une zone du substrat (1) o une opéra-

tion de traitement doit être effectuée.

5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce que pour former le motif de ré-

férence (7) on expose une couche préliminaire de matière -16- sensible aux rayonnements (11, 21, 28, 31) sur la surface

du substrat (1) au faisceau de rayons de forme donnée prove-

nant du masque (13), en ce qu'on développe ladite couche préliminaire (11, 21, 28, 31) pour éliminer totalement une partie de cette couche délimitée par le périmètre du premier

sous-motif (52a,22a) et en ce qu'on forme le motif de réfé-

rence (7) à des endroits délimités par la partie restante

de ladite,.couche préliminaire.

6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 à 5, - caractérisé en ce que le faisceau de rayons est un motif de faisceau d'électrons produit par l'incidence

d'un rayonnement électromagnétique sur une couche photoca-

thodique (17) du masque (13) et en ce que la matière sen-

sible aux rayonnements est une laque sensible aux électrons.

7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un signal de rayons X dérivé du contact du premier

sous-motif (22a,52a) sur le motif de référence (7) est uti-

lisé pour aligner automatiquement le premier sous-motif (22a,

52a) provenant du masque (13) par rapport au substrat (1).

8.- Procédé suivant la revendication 6 ou 7, caracté-

risé- en ce que le masque (13) comporte un substrat (19) trans-

parent aux rayonnements électromagnétiques (20) qui frappent ce masque, un premier motif (14,16b) en couche de chrome en

contact direct avec la surface du substrat (1) et suffisam-

ment épais pour être opaque aux rayonnements incidents (20) et un second motif (16a) en couche de chrome transparent aux rayonnements incidents (20), le second sous-motif (22b,52b) du faisceau d'électrons provenant des parties du masque o

le second motif (16a) est présent.

9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en

ce que le masque (13) comprend en outre une couche conduc-

trice (18) transparente.aux rayonnements incidents et qui s'étendant sur au moins le substrat transparent (19) et le second motif (16a), et en ce que la couche photocathodique (17) est une couche d'iodure de césium en contact direct avec

la couche conductrice (18).

-17- 10.- Circuit microminiature à l'état solide fabriqué

par un procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 9.