FR2478421A1 - Procede de fabrication de dispositifs microminiatures par attaque reactive du silicium avec bombardement - Google Patents

Procede de fabrication de dispositifs microminiatures par attaque reactive du silicium avec bombardement Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DU SILICIUM. ON REALISE UNE ATTAQUE REACTIVE AVEC BOMBARDEMENT DE SILICIUM MONOCRISTALLIN OU DE SILICIUM POLYCRISTALLIN DOPE OU NON 20 DANS UN PLASMA DE CHLORE. LA PIECE EN SILICIUM EST MAINTENUE EN CONTACT AVEC LA CATHODE 18 DE L'APPAREIL DE TRAITEMENT. LES TRAITEMENTS D'ATTAQUE SONT PRATIQUEMENT EXEMPTS D'EFFETS DE CHARGE ET ILS SONT CARACTERISES PAR UNE RESOLUTION ELEVEE, UNE EXCELLENTE UNIFORMITE ET UNE SELECTIVITE ELEVEE PAR RAPPORT AU DIOXYDE DE SILICIUM, PAR EXEMPLE. APPLICATION A LA FABRICATION DES CIRCUITS INTEGRES COMPLEXES.

Description

247842 t La présente invention concerne la fabrication de dispositifs
microiiniatures tels que les circuits intégrés, et elle porte plus particulièrement sur le tracé de motifs à lignes fines dans de tels
dispositifs au toyen de traitements d'attaque par voie sèche.
L'utilisation des techniques de traitement par voie sèche
pour tracer des mtifs sur des éléuents tels que des tranches de semi-
conducteur présente un intérêt considérable. L'intérêt porté à ces
techniques découle du fait qu'elles offrent généralement une imil-
leure résolution et de reilleures possibilités de définition de diianfsioni et de fozaT que les techiques d'attaque par voie humide classiques. On utilise ainsi de plus en plus l'attaque par voie sèclhe pour le tracé de notifs dans le traitemrnt, par exemple, des tranches
de semiconducteur pOur- former des circuits inLtégrés coImplexes.
On connatt divers traitelents d'attaque par voie sèche qui font appel à l'utilisation de plasmas gazeux, canme il est décrit par exemple dans l'article "Plasma-Assisted Etdching for Pattern
Transfer" par C.J. Mogab et W.Ro Harshbarger, J. Vac. Sci. & Tech.
16 (2), mars/avril 1979, page 408. Come l'indique cet article, les
travaux recents ont vise plus particulièrenent à développer des trai-
temxts oui utilisent des plasmas gazeux réactifs dans un mode dans lequel les réactions chimiques sont favorisées par un bcnbardement par des particules chargées. Un traitement avantageux de ce type, appelé attaque réactive avec bcmbardeent (ou ionique) est décrit dans l'article de MgabHarshbarger précité, ainsi que dans le document: Proc. 6th Int' 1 Vacwxmn Congr. 1974, Japon. J.Appl.Phys.,
suppl. 2, pt. 1, pages 435-438, 1974.
Des efforts considérables ont été consentis récemment pour
essayer de oettre au point des traitements fiables d'attaque réacti-
ve avec bormardement pour le tracé de motifs à lignes fines sur des surfaces de silicium. Les travaux consacrés à l'attaque du
silicium polycristallin présentent un intérêt pratique particulier.
Les couches de silicium polycristallin, dopées ou non dopées, entrent dLasn la constitution de circuits intégrés complexes ayant ne importance cauerciale came les rméoires vives dynamiques de 64 k du type metal-oxydesemiconducteur (MOS). On a ainsi reconnu
que des procédés perfectionnés de formation de motifs sur du sili-
cium par attaque réactive avec bcmhardement pourraient, s'ils exis-
taient, apporter une contribution notable à la diminution du coût et à l'amélioration des perfornmances de tels dispositifs et d'autres
structures qui Comprennent des substrats ou des couches de silicium.
L'invention a donc pour but d'offrir un procédé d'attaque par voie sèche de type perfectionné. Plus précisémoent, l'invention a pour but d'offrir un procédé d'attaque réactive avec bambardement, de
type perfectionné, pour le silicium.
En résumé, dans un exemple de réalisation particulier de l'invention, qui permet d'atteindre ces buts, ainsi que d'autres, on
réalise une attaque réactive avec bombardement de silicium n mono-
cristallin et de silicium polycristallin dopé ou non dopé, dcns un plasma de chlore, dans des conditions de puissance relativement faible et de pression relativement basse. Pour le silicium nmnocristallin et le silicium polycristallin non dopé, le profil du bord de la couche attaquée est anisotrope. Pour le silicium polycristallin dopé, on peut définir le profil du bord de façon qu'il corresponde à n' importe
quelles conditions dans la plage allant de conditions entièreent iso-
tropes à des conditions entièrement anisotrcpes.
L'invention sera mieux ompLrise à la lecture de la des-
cription qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple particulier de réacteur à plaques parallèles, du type dans lequel on peut accomplir les traitements de l'invention;
la figure 2 est une coupe d'un élément de silicium mono-
cristallin mesqué qui peut être attaqué oonformment à l'invention;
et la figure 3 est une coupe d'une couche de silicium poly:-
cristallin emasqué destinée à être attaquée conformnement à l'invention.
Conform-ent aux principes de l'invention, l'attaque réactive avec bcibardement est accoeplie par exenple dans un réacteur à plaques parallèles, du type représenté sur la figure 1, ou dans
d'autres réacteurs connus.
Le réacteur particulier à plaques parallèles qui est rsprésenté à titre d'exemple sur la figure 1 comprend une chambre d'attaque 10 définie par un élément cylindrique non conducteur 12 et deux plaques d'extrémité conductrices 14 et 16. A titre d'exenple,
l'élément 12 est en verre et chacune des plaques 14 et 16 est en alu-
minium. En outre, le réacteur représenté comprend un support conduc-
teur 18 pour la pièce à traiter, ce support étant également, par exemple, en aluminium. Dans un cas considéré à titre d'exemple, le fond du support 18 définit une surface circulaire de 25,4 cm qui est
prévue pour recevoir sept tranches de 7,6 cm.
La figure 1 montre que les tranches 20, dont on doit atat quer les surfaces inférieures (c'est-à-dire avant), sont montées sur la surface inférieure d'une plaque 22. La plaque 22 est conçue de façon à &tre fixée au support 18 par n'importe quels moyens classiques
(non représentés) ccamme des élérents de blocage ou des vis. Confor9-
ment à une caractéristique de l'invention, la plaque 22 est en une matière conductrice, conmme de l'aluminium, et les surfaces supérieures ou arrière des t-rnches 20 sont maintenues en contact électrique avec
cette plaque.
Les tranches 20 de la figure 1 sont maintenues en place
sur la plaque 22 par une plaque de couvercle 24 munie d'ouvertures.
Les ouvertures sont placées en coincidence avec les tranches 20 et toutes les ouvertures ant un diamètre légèrement inférieur à celui des tranches respectives en coincidence. De cette manière, une partie principale de la surface avant de chaque tranche est à nu de façon à être attaquée. La plaque de couvercle 24 est fixée à la plaque 22
par n'irporte quels moyens classiques.
La plaque de couvercle 24 qui fait partie du dispositif d'attaque de la figure 1 est avantageusement constituée par une matière à faible sensibilité au bcirbardament, qui ne réagit pas
chimiquement avec le gaz d'attaque pour former une matière non vola-
tile. Parmi les matières appropriées de ce type, on peut citer l'alu-
minium anodisé et la silice fondue.
Le support de pièce à traiter 18 qui est représenté sur la figure 1 est en couplage capacitif atec un générateur haute frqcluence 28, lar l'intenmédiaire d'un réseau d'accord haute fréquence 26. le g&knérateur 28 est par example conçu de façon à appliquer une fréquence de 13,56 fHz au support 18. Le support 18 est en outre connecté par
un réseau de filtrage, comprenant une inductance 30 et un condensa-
teur 32, à un appareil de mesure 34 qui indique la valeur de crête
de la tension haute fréguence qui est appliquée au support 18.
Sur la figure 1, la plaque d'extrémité 14 est connectée à un point de potentiel de référence tel que la masse. La plaque 14 est l'anode du réacteur qui est representé. Le support de pièce à traiter,18 ? constitue la cathode du réacteur, à laquelle est appliquée la tension d'attaque. Dans un exemple particulier de réacteur du type représenté sur la figure 1, la distance anode-cathode est d'environ
,4 cm et le diametre de la plaque d'anode est d'environ 43,2 cm.
la plaque d'extrémité 16 de la configuration de la figure
1 est également connectée à la masse. En outre, un blindage cylindri-
que à extrémités ouvertes, 36, qui entoue le support 18, est connecté
à la plaque 16, et donc à la rasse. La partie du support 18 qui tra-
verse la plaque 16 est électriquement isolée de cette dernière par un
manchon isolant 38.
ConforUément auiprincipes de l'invention, on établit une atmosphère de chlore dans la chambre 10 de la figure 1. La ciraculation du chlore est ccmnandée de façon que ce gaz pénètre dans la chambre indiquée à partir d'une source classique 40. En outre, un système de pompage classique 42 maintient dans la chambre une pression basse
déterminée.
En introduisant du chlore à l'état gazeux dans la chambre (figure 1) et en établissant un champ électrique entre l'anode 14 et la cathode 18, de la manière qui est indiquée en détail ci-après, on crée un plasma réactif dans la chambre 10. Le plasma établi dans
cette chambre est caractérisé par un espace sombre uniforme à proxi-
mité immédiate des surfaces de la pièce à traiter qui doivent être
attaquées. Les produits volatils qui sont formés au niveau des sur-
faces de la pièce à traiter pendant le traitement d'attaque sont éva-
cués de la chambre par le système 42.
La figure 2 est une représentation en coupe d'une partie de l'une des tranches 20 qui doivent être attaquées dans la chambre de la figure 1. On voit sur la figure 2 une couche de nmasquage 46, délimitée de façon classique, qui est formée sur un substrat 48 en silicium monocristallin qui, par exemple, est dopé avec le type p ou le type n, de façon à présenter une résistivité d'environ 1 à -L -cm. Conformrent aux principes de l'invention les parties non masquées du substrat de silicium 48 sont enlevées par un traitement d'attaque réactive par bcmrbardement, pour former dans ès parties des
motifs à parois verticales ne présentant pratiquement aucune sur-
gravure latérale par rapport à la couche de masquage supérieure 46.
Come l'indiquent les lignes en pointillés 47 sur la figure 2, une telle attaque anisotrope du substrat 48 forme dans ce dernier un
canal défini de façon précise.
L'aptitude à graver des motifs de façon anisotrope dans du silicium monocristallin présente une importance pratique dans le
cadre de la fabrication de dispositifs électroniques nmicrominiattres.
Ainsi, par exsmple, le canal nentionmé ci-dessus qui est formé dans le
substrat 48 de la figure 2 représente par exemple une phase du pro-
cessus de fabrication d'nm condensateur MOS micrcmninature. On connait
d'autres structures de dispositifs qui nécessitent une attaque an-
isotrcpe d'un substrat ou d'une couche de silicium nonocristallin au
cours de leur fabrication.
L'attaque anisotrope de couches de silicium polycristallin dopé ou non dopé présente une grande importance dans la fabrication
des circuits intégrés corplexes. Ainsi, par exemple, dans la fabrica-
tion des ménoires vives M6DS, il faut de façon caractéristique définir
avec précision la configuration de couches nminces de silicium poly-
cristallin dopé et non dopé, à différentes étapes de la sèquenoe de fabrication. La figure 3 représente en coupe une partie d'une structure
de mémoire vive MDS qui ccaprend une couche de silicium poly-
cristallin qui doit être attaquée. Sur la figure 3, on voit une couche mince 50 de dioxyde de silicium (d'une épaisseur de 50 rnm par exemple),
sur un élément de silicium monocristallin 52. Une couche 54 de sili-
cium polycristallin est placée sur la couche 50. A titre d'exemple, la couche 54 a une épaisseur d'errnv-iron 500 nm. Une couche de masquage 56, délimitêe de façon classique, est placée sur la couche 54 qui
doit être attaquée.
On doit ccnsidérer la figure 3 comme une représentation g-.rérique de différentes parties du mme dispositif de iàmoire. Dans certaines parties du dispositif qui est fabriquée, la couche 54 est
en silicium polycristallin dopé et constitue ce qu'on appelle cauia-
nément le niveau "poly 1", caRme il est bien connu. Dans d'autres
parties du nme dispositif, la couche 54 est en silicium poly-
cristallin non dopeé. Cette couche non dopée est communêment appelée
le niveau"poly 2".
Conformkrent aux principes de l'invention, on réalise une attaque anisotrope de couches de silicium poiycristallin dopé ou non
dope. L'attaque anisotrope de la couche 54 de la fi9ure 3 est repré-
sentée sur cette figure par les lignes verticales en pointillés 58.
Cependant, conformmaent à l'invention, il est égaleent possible de réaliser une attaque isotrope de couches de silicium polycristallin
dopé. Les lignes courbes en pointillés 60 sur la figure 3 représen-
tent un profil entièrement isotrope. De plus, conformément à une
caractéristique de l'invention, il est possible de définir sélective-
nent l'a ztaque d'une couche de silicium polycristallin dopé de façon à obtenir dans cette couche un profil de bord inteirédiaire entre le cas entièrement anisotrope et le cas entièrement isotrope qui sont
représentés sur la figure 4.
On utilise ici l'expression silicium polycristallin "dopé" pour désigner une couche de silicium polycristallin à laquelle on a ajouté une impureté de type p, crane du phosphore. A titre d'exeuple, la concentration d'impuretés dans une telle couche est définie de façon à donner à la couche une résistivité comprise dans
la plage de allant de 20 à 100 /%.cm.
Ccnfornmient aux principes de l'invention, divers matières conviennent pour former les couches de masquage 46 et 56, de
configuration définie, qui sont représentées sur les figures 2 et 3.
Ces matières camprennent des ratières de réserve organiques ou non organiques, le dioxyde de silicium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde d'aluminium, le titane, le tantale, l'oxyde de tungstène, l'oxyde de cobalt et les siliciures réfractaires de titane, de tantale et de
tungstène. On définit la configuration des couches de masquage for-
mres par ces matières en utilisant les techniques classiques de
lithographie et d'attaque.
Conformnt à l'invention, on accomplit dans une atmDo-
spbhre de chlore l'attaque réactive avec boabardement de silicium monocristallin et de silicium polycristallin dopé ou non dopé. Dans un mode de réalisation préféré, l'atmosphère qui est établie dans
la chambre d'attaque est formée essentiellement par du chlore pur.
En pratique, ceci signifie de façon caractéristique que le seul constituant introduit volontaireent dans la chambre est du chlore
gazeux ayant par e.x-mle une pureté d'environ 95 à. 99,5 %, en volumt.
Dans les conditions de traitement particulières qui sont spécifiées ici, une telle atosphere de chlore pur donne une vitesse d'attaque relativemnt élevée pour le siliciumo De plus, la sélectivit entre le silicium à attaquer et les autres couches (ccrne la couche de ms quage et les autres couches de la structure de dispositif par exenple an dioxyde de siliciur est relativement élevée. De plus, 1'1ploi exclusif de chlore gazeux pour l'élément qui est introduit dans la chtabre est gén5raleunnt préférable du fait de la sirplici-té
relative de l'emloi et de la coaxmande d'une source à un seul gaz.
Cependant, on peut également ajouter dans la chaLbre de réaction, conforsnent aux principes de l'invention, des constituants autres que le chlore, pour réaliser une attaque définie du silicium0 pourvu que les conditions de traitement qui sont spcifiées ici soient maint"ues. Cependant, le fait d'ajouter un autre consti:tuant au chlore diminue généraleurent la vitesse d'attaque différentielle
entre le siliciumr et d autrees matières telles qua le dioxyde de sili-
cium présent dans la structure qui est traitée.
A titre d'exeaple, les constituants qu'on peut ajouter au dchlore pour accplir l'attaque réactive avec bombardement du silicium comprennent l'argon, ou tout autre gaz noble, jusqu'à environ 20 à 25 % en volmn, ou l'azote jusqu'à environ 20 à 25 %
en volume, ou l'hélinum jusqu'à environ 50 % en voluma.
Conform nt auxL principes de l'invention, on peut par exemple réaliser l'attaque dans un réacteur à plaques parallèles du type représenté sur la figure 1, ou un réacteur à plusieurs facettes d'un type cormu. Pour l'attaque anisotrcpe dans un tel équipement, conformément à un exeRple particulier, on établit une pression partielle de chlore d'environ 5 microns dans la chambre d'attaque. Pour un réacteur à plaques parallèles du type particulier décrit, on utilise par exsa-ple avantageusement une valeur d'envircn cami3/n pour le débit de chlore gazeux entrant dans la chwâore d'attaque. Pour un réacteur à plusieurs facettes, on établit par
emrple un débit de chlore gazeux d'environ 30 cm 3/mn.
Conformément à l'invention, on établit une densité de 8- puissance qui est par exemple d'environ 0,20 W/an2 sur les surfaces des pièces à attaquer dans un réacteur à plusieurs facettes. Pour un réacteur à plaques parallèles, la densité de puissance correspondante
est par exemple de 0,25 W/cM2.
Pour les conditions particulières qui sont établies dans les exmples mentionnés ci-dessus, le silicium mnocristallin et le silicium polycristallin non dcpé sont attaqués de façon anisotrope dans les équipoeents spécifiés à une vitesse d'environ 60 mnnVn.Dans
un réacteur carie dans l'autre, la vitesse d'attaque aD.istrope cor-
respondante pour le silicium polycristallin dopé est d'environ 120 nrrV/ n!.
Pour réaliser une attaque anisotrope d'une couche de siIi-
cium polycristallin dope, de la manière décrite ici, il est essentiel que la face arrière de la pièce qui doit être attaquée soit maintenue en bon contact électrique avec l'électrode de cathode qui reçoit la tension, pendant le traitement d'attaque. Dans le cas conreraire, on obtient une attaque isotrope de la couche de silicium polycristallin
dopé. Cependant, pour le silicium polycristallin non dopé, et le sili-
cium monocristallin, on obtient une attaque anisotrope que la face arrière de la pièce à traiter soit ou non en contact électrique avec
l'électrode de cathode à laquelle est appliquée la tension.
Les traitements d'attaque anisotropes, du type spécifié ici,
sont caractérisés par une vitesse d'attaque différentielle relative-
ment élevée vis-à-vis, par exemple, du dioxyde de silicium comme des matières de réserve classiques telles que le HPR-204 (vendu par la firme Philip A. Hunt Chemical Corp. Palisades Park, New Jersey). Dans les exemples particuliers de traitements mentionnés précédement pour le silicium monocristallin et le silicium polycristallin non dopé, l'attaque du silicium est environ 30 fois plus rapide que celle du dioxyde de silicium, et environ 3 fois plus rapide que celle de la
matière de réserve. Pour l'exemple particulier de traitement men-
tionné précédement pour le silicium polycristallin dopé,1'attaque de la couche de silicium polycristallin est environ 50 fois plus rapide que celle du dioxyde de silicium et environ 6 fois plus
rapide que celle de la matière de réserve.
Les exemples particuliers indiqués ci-dessus d'attaque réactive anisotrope avec bobardement ne sont destinés qu'à illustrer
l' invention. Plus généralement, conformmient aux principes de 1 'in-
vention, on peut effectuer une telle attaque en choisissant les pressions partielles de chlore, les débits de chlore et les dansités de puissance dans les plages respectives de 2 à 50 microns,2à 150 an3/ mn (avec l'exception consistant en ce que le débit de gaz doit être d'au moins 10 ancm3/r pour l'attaque dans la réacteur à plusieurs
facettes considéré ici), -et 0,03 à 2 W/Ca2.
Ccre on l'a mentionné ci-dessus, on obtient une attaque isotrope du silicium polycristallin dopé si la face arrière de la piece à attaquer n'est pas maintenue en contact électrique avec
l'électrode de cathode, recevant la tension, de l'appareil d'attaque.
Selon une variante, confo ment à une caractéristique des principes
de l'invention, on réalise une attaque isotrope du silicium poly-
do cristalinut en maintenant la face arrière de la pièce à attaquer en contact électrique avec l'électrode de cathode qui reçoit la
tension. On parvient à ceci en établissant des conditions particuliè-
res dans la chambre d'attaque, de la manière indiquée ci-après. I1 est important de noter qu'en changeant ces conditions,on peut définir
le traitement d'attaque de façon à le faire varier entre un traite-
ment entièrement isotrope et un traitement entièrement anisotrope.
Conformément à un exemple particulier, on réalise une attaque réactive avec bombardement entièrement isotrope de silicium polycristallin dopé dans une atmosphère de chlore, dans un réacteur
à plaques parallèles, en établissant dans celui-ci une pression par-
tielle de chlore qui est par exemple d'environ 20 microns, un débit
3 2
de gaz d'environ 10 an cm3/m et une densité de puissance de 0,125 W/an2.
Dans un réacteur à plusieurs faccettes, les valeurs correspondantes
sont respectivement de 20,30 et 0,10. En faisant varier ces paramé-
tres entre les valeurs spécifiées t'ans ce paragraphe et celles
spécifiées prêc6demkent pour l'attaque nisotrope du silicium poly-
cristallin dopé, on peut définixr le profil de bord de la couche attaquée de façon qu'il corresponde à n'importe quelles conditions dans la gainre allant d'vne condition entièrement isotrope à une condition entièrearent anisotrope. Ainsi, par exeple, si aon fine ces paramètres aux valeurs approx-imatives de 15 microns, 10 cn3/mr et 0,20 W/cm2, on obtient une condition d'attaque pour le silicium polycristallin dopé qui est presque exactement inte diaire entre
l'attaque entièrement isotrope et l'attaque entièrement anisotrope.
Dans cette conrition, la valeur de la surgravure latérale (attaque latérale maximale) est approximativement la moitié de l'épaisseur
verticale de la couche attaquée.
les exemples particuliers indiqués ci-dessus d'attaque réactive isotrope avec bombardtent du silicium polycristallin dopé ne sont destines qu'à illustrer l'invention. Plus généralement, conformèrent aux principes de l'invention, on peut effectuer une telle attaque en choisissant des pressions partielles de chlore, des débits de chlore gazeux et des densités de puissance dans les plages respectives de 2 à 50 microns, 2 à 150 cman3/nn et 0,06 à 2 W/cm2. En choisissant des valeurs particulières dans ces plages pour
obtenir une attaque isotrope plutôt qu'anisotrope du silicium poly-
cristallin dopé, une particularité caractéristique de chaque ensemble de valeurs choisies consiste en ce que pour une densité de puissance
donnée, il y a une pression minimale ou de seuil cornrespondante au-
dessus de laquelle il se produit une attaque isotrope. lorsqu'on augmente la densité de puissance, la pression de seuil correspondante
pour l'attaque isotrope augmente de façon linéaire. Considéré autre-
ment, pour une pression donnée, il y a une densité de puissance
maximale au-dessous de laquelle il se produit une attaque isotrope.
Confoéent à l'invention, la combinaison d'une densité de puissance relativement faible, d'une pression partielle de chlore relativement faible et d'un débit approprié de chlore introduit dans la chambre d'attaque établit les conditions de base pour une réaction d'attaque efficace. Les inventeurs font l'hypothèse que dans le traitement d'attaque indiqué ici, des ions atteignant la pièce à attaquer activent le chlore à la surface de la pièce. Le chlore ainsi activé réagit à son tour avec la matière à attaquer (siliciuo pour former des produits voDlatils qui sont extraits de la chambre d'attaque par le système de pcmpage qui lui est branché. En pratique,
le débit de chlore entrant dans la chambre est avantageusement main-
tenu au-dessus d'une valeur de seuil. De cette manière, on assure une alimentation appropriée en espèces actives (chlore), ce qui permet d'obtenir une vitesse d'attaque spécifiée et de la maintenir
pendant le traitnent d'attaque.
Les traitements d'attaque réactive avec boebardement décrits ici utilisent des pressions et des densités de puissance relativement faibles. Du fait des faibles densités de puissance qui sont spécifiées ici, les traite-nts ne produisent aucune défonration appréciable par effet thennique, celles qu'un gauchissement de la pièce à traibar ou des variations dirÉensionnelles dans 1 équipan=itt lui-nzre. De plus, du fait de la puissance relativemant faible que doivent f mournir les générateurs haute fréquence descinés à ali-:enter
l'équiperent d'attaque, la conception de ces générateurs est sLupli-
fiée et il est facile de se les procurer.
Les traitements décrits ici présentent en outre une uni-
formité relativement élevée de la vitesse d'attaque sur l'étendue de chaque pièce à traiter, ainsi que d'une piece à une autre. On a détefnrién en pratique que ces variations de la vitesse d&attaque ne
dépassent pas + 2 % environ.
De plus, les traittenrts de l'invention ne anPifestent pzas d'effets de charge. (On sait que l'effet de charge représente la dépenclanea du temps d'attaqu ispar rapport- à 1 'aire totale à attaqur.) On a en outre déterminé que le profil de bord, la vitesse d'attaque
et la sélectivité de chacun de ces traitements sont pratiquemrent indé-
pendants de la géométrie des configurations, de la taille des motifs et de la matière de masquage particulières qui interviennent dans
1 ' operation d'attaque.
On notera enfin que les procédures décrites ci-dessus ne
sont destinées qu'à illustrer les principes de l' livention. Cofokrm-
rout à ces principes, de lpnbreuses modifications peuvent être aepor-
tées au procédé décrit, sans sortir du cadre de linvention.
Dans ce quiL précède ceeE dans les revendications qui
suivent, on ulilise le trnel siliciu dans un sens générique qui englobe le silicium monocristalin, le silicium polycristallin non dope et le silicium polycristallin dc>
REVDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un dispositif microminiature conformément à une séquence de traitement qui cmprend au moins une étape dans laquelle une pièce en silicium doit être attaquée de façon anisotrope dans un appareil d'attaque réactive avec bobeardement qui contient un plasma établi entre une électrode d'anode et une électrode de cathode supportant le dispositif à attaquer, le plasma résultant de
1'application d'un chap -lectrique de part et d'autre d'un milieu ga-
zeux introduit entre les électrodes, caractérisé en ce que le milieu gazeux comprend du chlore en tant qu'espèce réactive effective, le
chlore qui se trouve sur ladite pièce est activé par les ions inci-
dents provenant du plasma de façon à se caimbiner avec le silicium pour former des produits volatils - qui sont extraits de l'appareil, la
partie de la pièce (par exemple 20) qui doit être attaquée est en sili-
cium polycristallin dopée, une couche de masquage à laquelle on a donné une configuration déterminée est placée sur la surface à attaquer, et, perndant l'attaque, la pièce est maintenue en contact électrique avec
l'une des électrodes.
-'- À2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé ence que la pressionpartielle de chlore est de 2 à 50 amicrons, et la densité de
puissance à la surface à attaquer est 'de 0,03 à 2 W/cm.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que
la piece en silicium est maintenue en contact électrique avec 1' élec-
trode de cathode.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on introduit du chlore gazeux dans l'appareil avec un débit d'environ
2 à- 150 an /mn.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appareil comprend un réacteur à plaques parallèles dans lequel on établit une pression partielle de chlore d'environ 5 microns, on introduit dans ce réacteur du chlore gazeux avec un débit d'environ cm3/mn,r et la densité de puissance à la surface de la pièce qui
est attaquée, dans le réacteur, est fixée à environ 0,25 W/cm2.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le gaz qui est introduit dans la chambre consiste essentiellement en
chlore pur.
(douze pages-)-
(douze pagesi -Par procuration de: Société dite: Western Electric Company, Incorporated Le Mandataire:
CABINET FLECRNER
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