FR2543166A1 - Composition et procede pour l'attaque selective, a l'aide d'ions reactifs d'un plasma, de l'aluminium et d'alliages d'aluminium - Google Patents
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Abstract
COMPOSITION ET PROCEDE POUR L'ATTAQUE SELECTIVE, A L'AIDE D'IONS REACTIFS D'UN PLASMA, DE L'ALUMINIUM ET D'ALLIAGES D'ALUMINIUM. POUR L'ATTAQUE DE GRAVURE D'AL PUR ET D'ALLIAGE D'ALUMINIUM AVEC DU SILICIUM ET EVENTUELLEMENT DU CUIVRE, ON UTILISE DES MELANGES GAZEUX COMPORTANT DE 40 A 65 EN VOLUME DE BCL, AVEC 15 A 30 EN VOLUME DE CL, 10 A 25 EN VOLUME DE SIF ET 2 A 5 EN VOLUME DE O. UTILISE DANS UNE ENCEINTE SOUS DEPRESSION POUSSEE, CE PROCEDE SERT A UNE ATTAQUE ANISOTROPE ET NETTE DE MINCES FILMS D'ALLIAGES D'ALUMINIUM POUR LA FABRICATION, A L'AIDE DE MASQUES PROTECTEURS, DE COMPOSANTS SEMI-CONDUCTEURS.
Description
La présente invention concerne en général la
fabrication de composants semi-conducteurs et, plus parti-
culièrement, une technique d'usinage ou d'attaque de gravure par un plasma, que l'on appelle une attaque sélective, à l'aide d'ions réactifs, de l'aluminium pur et des alliages d'aluminium contenant du silicium et éventuellement du
cuivre, en présence d'un masque de protection contre l'atta-
que, de silicium ou d'oxydes de silicium.
La fabrication des composants semi-conducteurs
et des circuits apparentés en film mince implique habituel-
lement l'attaque de gravure de couches spécifiques faisant partie du composant Typiquement, la surface à attaquer est masquée par une matière telle qu'une photo-réserve, le masque formant une configuration de lignes et de zones ou surfaces mettant à nu ou exposant la couche à attaquer Au cours des premières approches, l'attaque a été réalisée par un procédé chimique par voie humide selon lequel la matière servant à réaliser l'attaque, typiquement des acides minéraux
oxydants, est venue au contact de la surface exposée.
Plus récemment, des procédés pour l'attaque de métallisations en aluminium utilisent des plasmasde gaz, notamment des gaz à base de chlore choisis parmi la série des halogénocarbones saturés, ce qui élimine certains des effets indésirables des produits chimiques humides Cependant,
dans les deux procédés, l'attaque est fondamentalement iso-
trope En outre, des plasmas classiques sont incapables
d'enlever quantitativement des résidus de cuivre après atta-
que d'un alliage binaire ou ternaire d'aluminium contenant du cuivre Dans le cas d'une attaque isotrope, cette attaque s'effectuant au hasard se produit à une vitesse uniforme
dans toutes les directions A mesure que la surface à atta-
quer est enlevée, l'action d'attaque se produit non seulement
par pénétration verticale dans la surface, mais aussi hori-
zontalement contre le bord du creux créé par l'attaque Ainsi, la surface ou zone à attaquer présente un détalonnage ou
sous-creusage du fait que la matière est attaquée non seu-
lement verticalement dans l'alignement du bord de l'ouverture
ménagée dans le masque de la photo-réserve, mais cette atta-
que s'étend également sous le masque de photo-réserve.
Typiquement, ce sous-creusage s'étend horizontalement jusqu'à
atteindre sensiblement le même degré que l'attaque verticale.
Comme la tendance vers une miniaturisation se poursuit, il devient nécessaire d'atteindre l'échelle des dimensions égales ou inférieures au micron Cela impose de strictes exigences concernant les profils d'attaque, et la
nécessité de ne permettre que des sous-creusages insigni-
fiants Un mode d'attaque par un plasma, couramment désigné comme étant de l'attaque par des ions réactifs (AIR), produit une attaque anisotrope par suite d'effets directionnels qui
suppriment l'attaque isotrope L'attaque par des ions réac-
tifs combine des interactions physiques en cascade par trans-
fert de quantités de mouvements ou d'impulsions (attaque par bombardement d'ions dus à une désagrégation cathodique),
attaque effectuée par des ions énergétiques, avec des réac-
tions chimiques normalement observées dans une attaque par plasma classique effectuée par des atomes neutres hautement réactifs ou des radicaux libres Les ions énergétiques sont
accélérés dans l'espace sombre de plasma voisin de la pas-
tille ou lame mince dans une direction perpendiculaire à
la surface de cette pastille Les pressions relativement.
basses que l'on utilise au cours de l'attaque par des ions réactifs et qui se situent de quelques microns de Hg à 100 microns de Hg, éliminent essentiellement les collisions dues à la dispersion avant que l'ion ne heurte verticalement la surface de la pastille Cela garantit que la composante
d'attaque par bombardement par des ions réactifs est ani-
sotrope, ce qui donne une paroi verticale d'attaque sur un plan très proche de celui délimité par le bord du masque
de réserve avant l'opération d'attaque.
A mesure que les techniques de la lithographie
s'améliorent, des configurations de lignes et traits corres-
pondant à des dimensions égales ou inférieures au micron deviennent possibles dans des images sur photo-réserve Afin d'attaquer efficacement ces configurations sur les divers
substrats, il faut une attaque anisotrope fiable et reproduc-
tible Les méthodes de la chimie par voie humide ne peuvent
réaliser une attaque efficace à ces dimensions Avec l'exis-
tence d'une demande exigeant de bien plus petites dimensions de largeur des lignes ou traits et des espaces entre les
lignes, l'absence de maîtrise et de reproductibilité résul-
tant du sous-creusage a rendu inacceptable l'attaque iso-
trope. Les techniques actuelles faisant appel à un plasma sec, à une attaque par des produits chimiques et à une
attaque par des ions réactifs, utilisent des plasmas classi-
ques contenant du chlore Ces plasmas contiennent des mélanges binaires trichlorure de bore/chlore Ils peuvent
effectuer une attaque anisotrope mais ils laissent habituel-
lement un résidu non volatil de composés contenant du sili-
cium et du cuivre lorsqu'on les applique pour l'obtention de configurations sur des films d'aluminium/cuivre ou des films d'aluminium/silicium/cuivre Ces matières non volatiles sont hautement hygroscopiques, ce qui entraîne une corrosion grave et rapide, après attaque, du métal ainsi traité Ce
résidu riche en cuivre peut aussi être conducteur de l'élec-
tricité, ce qui risque d'aboutir à des composants présentant
des courts-circuits.
Un autre problème associé à des circuits à très grande intégration sur silicium (VLSI), est le souhait d'une sélectivité raisonnablement élevée de la vitesse d'attaque des métallisations en aluminium par rapport à la vitesse d'attaque du silicium, sous-jacent, des oxydes de silicium ou des masques de photo-réserve ou de protection contre
l'attaque, pour assurer suffisamment de maîtrisé des dimen-
sions des traits ou lignes pendant l'attaque afin de préser-
ver à la fois les interconnexions métallisées et les couches sousjacentes. Un but principal de la présente invention consiste donc à proposer une technique d'attaque par des ions réactifs
d'un plasma, à utiliser au cours de la fabrication de semi-
conducteurs, technique dans laquelle il se produit une attaque hautement efficace des métallisations en aluminium, avec un degré élevé de sélectivité, de netteté et de maîtrise des dimensions Dans le procédé de l'invention, il se produit
une attaque hautement anisotrope donnant des profils sensi-
blement verticaux des détails attaqués dans la couche métal-
lisée; le processus d'enlèvement de matière est principale-
ment dû à des interactions physiques et chimiques garantis-
sant un enlèvement complet des matières non volatiles (par exemple du cuivre) des zones attaquées, ce qui élimine l'exigence d'un traitement subséquent par des réactifs
chimiques humides.
Pour résumer l'invention, on peut indiquer qu'en gros le plasma gazeux c Qnsiste essentiellement en un mélange quaternaire de trichlorure de bore (BC 13), de chlore (C 12), de tétrafluorure de silicium (Si F 4) et d'oxygène ( 2)' obtenu par décharge à haute fréquenceou radio-fréquence (RF), BC 13 constituant 40 à 65 % en volume, C 12 constituant à 30 % en volume, Si F 4 constituant 10 à 25 % en volume et 2 constituant 2 à 5 % en volume du mélange utilisé à des pressions relativement basses, se situant typiquement entre 1 micron de Hg et 60 microns de Hg, pour une attaque anisotrope hautement efficace, réglée et nette de l'aluminium pur et des métallisations en aluminium contenant 2 % en poids de Si et 4 % en poids de Cu Si des produits de décomposition d'un plasma contenant Cl sont les entités responsables de l'attaque des métallisations en aluminium, il est nécessaire d'ajouter de l'oxygène au mélange servant à l'attaque afin d'en accentuer les concentrations efficaces dans la phase gazeuse, ce qui donne de plus grandes vitesses moyennes d 'attaque du métal Ces plus grandes vitesses d'attaque ne sont pas obtenues par augmentation des débits ou pressions
partielles de C 12, et ne s'accompagnent donc pas de l'incli-
naison en biseau, courammment observée, du canal attaqué
ou du sous-creusage de la photo-réserve.
L'addition de Si F 4 au mélange servant à l'attaque
donne des radicaux libres contenant du fluor actif, respon-
sables de l'enlèvement efficace des restes de silicium pendant l'attaque des alliages binaires et ternaires de l'aluminium Ces radicaux comportant du fluor semblent aussi enlever efficacement par désagrégation des résidus de cuivre de couches de base situées sous l'aluminium allié à du cuivre, et assurer aussi pendant l'attaque une passivation sur place de la photo-réserve, ce qui diminue essentiellement les
vitesses d'érosion couramment observées au cours d'une atta-
que de l'aluminium Ce dernier avantage élimine pratiquement la nécessité de traitements semblables de la réserve, après attaque, pour calmer ou arrêter la corrosion de l'aluminium
lors de son exposition à l'atmosphère.
Le procédé est hautement efficace à l'égard du silicium, des oxydes de silicium et des masques de réserve
positive servant couramment à la protection contre l'attaque.
Il produit des profils à attaque essentiellement verticale de détails se situant entre une dimension inférieure au micron et quelques microns (typiquement l à 4 microns) Cette technique d'attaque peut servir avec des systèmes aussi bien discontinus que continus pour le traitement des composants semi-conducteurs Les précisions précitées concernant le pourcentage des divers constituants gazeux concernent des écarts par rapport au meilleur comportement d'attaque obtenu avec le mélange gazeux à quatre constituants Par exemple,
l'amplification des débits de B C 13, tous les autres paramè-
tres étant maintenus à leurs valeurs optimales, va communé-
ment diminuer les vitesses moyennes d'attaque de la métallisation et augmenter un peu les vitesses d'érosion des réserves L'amplification du débit de Cl 2, tout en
augmentant les vitesses moyennes d'attaque des métallisa-
tions, va augmenter les vitesses d'attaque des réserves, diminuer l'anisotropie, augmenter la perte de largeur des
lignes et diminuer la netteté de la couche de base L'ampli-
fication des débits de Si F va normalement diminuer les vitesses moyennes d'attaque des métallisations, cependant que les vitesses d'érosion des réserves diminueront, que l'anisotropie augmentera, que la perte de largeur des lignes diminuera et qu'une netteté globale de la couche de base sera augmentée L'amplification des débits de 2 ' les autres paramètres restant par ailleurs constants et à leurs valeurs
optimales, augmente la vitesse moyenne d'attaque des métal-
lisations mais augmente aussi la vitesse d'érosion des réserves, diminue l'anisotropie, augmente la perte de largeur des lignes et diminue la netteté ou propreté globale de la
couche de base.
Par suite de l'exclusion de la présence de tous corps contenant du carbone et destinés à réagir, dans le
mélange gazeux d'attaque, on élimine pratiquement les réac-
tions adverses de polymérisation entrant en compétition avec
le processus d'attaque, ainsi que les dépôts de couches orga-
niques risquant de jouer le r 8 le de masques inopportuns sur
la pièce à attaquer.
Pour décrire plus en détail des modes préférés de réalisation, on peut indiquer qu'un appareil convenant pour servir à la pratique de la présente invention a été décrit, déjà, dans le brevet US-A-4 298 443, mais on ne se limite pas ici aux configurations géométriques décrites dans le brevet précité Par exemple, la cathode à plusieurs facettes peut être placée au sein d'une chambre polygonale conductrice (comme une chambre à quatre côtés) plutôt qu'au
sein d'une chambre cylindrique.
Pour la mise en oeuvre, on revêt d'une couche, configurée en photoréserve positive, de métallisation par de l'aluminium pur ou par des alliages d'aluminium avec du
silicium et du cuivre, les substrats à attaquer, qui compor-
tent typiquement des sous-couches d'oxydes de silicium ayant subi une croissance thermique, ou de verre de phosphosilicate obtenu par dépôt chimique en phase vapeur, et l'on place ces substrats sur une "cathode" à plusieurs facettes, dont la température est réglée et maintenue entre 40 et 50 'C, et qui est reliée par un couplage capacitif, à une source à haute fréquence ou radio-fréquence (RF) La chambre d'enceinte, qui loge la cathode à plusieurs facettes, est couramment maintenue au potentiel de la masse On fait le vide dans la chambre de réaction, jusqu'à une pression de base d'environ 10-4 mm de Hg ( 1,33 x 10 i 2 Pa) à l'aide de pompes cryogéniques et turbomoléculaires, et l'on introduit
alors le mélange quaternaire d'attaque Quand la pression -
appropriée du gaz d'attaque (qui se situe habituellement entre 1 et 60 microns de Hg, c'est-à-dire entre 0,13 et 8 Pa) est obtenue, on amorce la décharge à haute fréquence (RF) et l'on commence la réaction d'attaque qu'on laisse se poursuivre jusqu'à son terme L'énergie à haute fréquence est fournie au plasma de gaz à raison de 0,075 à, 0,188 W/cm 2 de densité d'énergie On peut déterminer visuellement l'attaque et le point d'achèvelaent de cette attaque, ou bien faire appel à une interférométrie de laser ou à des émissions chimioluminescentes caractéristiques Afin de garantir un enlèvement quantitatif de tout résidu métallique ou non métallique, on laisse la décharge se poursuivre au-delà de ce point, pendant une période de temps prescrite, ce que l'on appelle couramment une période de surattaque Lorsqu'on y est parvenu, on arrête la décharge et l'écoulement gazeux, et on laisse le système revenir, sous l'effet de la ou des
pompes, à la pression de base.
Avant l'attaque, on mesure la largeur des lignes
et les espaces entre lignes des configurations des composants.
Après retrait des pastilles, on examine à nouveau, après enlèvement de la photo-réserve, les configurations pour déterminer la maîtrise des dimensions obtenues au cours de l'attaque Ces mesures comparatives donnent des résultats concernant la résolution de l'attaque pouvant être obtenue par ce procédé Dans d'autres expériences, on examine les profils d'attaque après cette attaque mais avant enlèvement
de la photo-réserve, en clivant l'échantillon et en l'exa-
minant à l'aide d'un microscope électronique à balayage.
On a également utilisé le microscope électronique et les dispositifs accessoires de mesure de la dispersion des rayons
X pour étudier la netteté ou propreté de la couche de base.
Dans ce dernier but, on utilise des grandissements globaux se situant entre 20 000 et 35 000 X.
Dans le tableau 1 ci-après, les débits d'écoule-
ment des gaz sont exprimés en centimètres cubes (dans les
conditions normales de température et de pression) par minute.
Les pressions des gaz sont exprimées en microns de Hg et en Pascals; l'énergie de la radio-fréquence est en watts
et la tension continue de polarisation est en volts.
TABLEAU I
Débit de Pression de Débit de Pression de Débit de BC 13 BC 1 C 12 C 1 Si F 4 (cm 3 ' /min) (i H 3) (Pa) (cm 3 /min) (p HG (Pa) (cm 3/min)
ALUMINIUM PUR
7,56 1,00 50 5,32 0,708
18,0 2,39 50 10,0 1,33 -
17,5 2,33 50 7,76 1,032 -
114 29,1 3,87 30 5,7 0,76
114 29,1 3,87 50 10,2 '1,36 -
26,8 3,56 20 8,6 1,14 15
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)
29,1 3,87 20 7,64 1,016 20
28,47 3,786 20 6,40 0,851 20
25,40 3,378 20 8,49 1,129 20
20,85 2,773 20 6,90 0,918 10
19,84 2,638 25 8,09 1,076 10
15120 29,01 3,858 20 5,88 0,782 20
5120 29,14 3,876 20 6,00 0,798 20
26,93 3,582 20 8,87 1,180 15
25,28 3,362 20 8,38 1,115 30
24,40 3,245 20 8,08 1,075 25
26,65 3,544 20 8,33 1,108 15
26,65 3,544 20 8,33 1,108 15
26,79 3,563 20 8,50 1,130 15
70 20,00 2,666 20 6,30 0,838 15
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)/CUIVRE ( 4 %)
21,21 2,821 20 7,63 1,015 15
20,07 2,669 20 8,39 1,116 15
18,92 2,516 20 6,06 0,806 20
70 18,29 2,433 23 6,56 0,872 20
17,88 2,378 26 7,06 0,939 20
21,40 2,846 23 8,87 1,160 10
21,34 2,838 23 8,96 1,192 10
21,15 2,813 23 8,78 1,168 10
21,40 2,846 23 8,87 1,180 10
20,38 2,711 23 8,50 1,130 15
17,36 2,309 23 7,08 0,942 20
70 19,04 2,532 20 6,19 0,823 20
19,05 2,534 20 6,18 0,822 20
22,55 2,999 23 9,40 1,250 10
21,20 2,820 23 8,89 1,182 10
TABLEAU I (suite) Pression de Débit de Pression Pression Energie Si F 2 O de 02 totale de RF (u Hu) (Pa) (cm'/min) (p HG) (Pa) (p HG) (Pa) (W)
ALUMINIUM PUR
14 1,86 475
_ 27 3,59 800
27 3,59 800
36 ' 4,79 800
36 4,79 800
7,3 0,97 5 1,27 0,169 40 5,32 1060
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)
6,8 0,90 5 1,7 0,23 40 5,32 1060
7,14 0,950 5 1,0 1,33 40 5,32 1060
9,50 1,263 5 1,38 0,183 40 5,32 1060
4,0 0,53 5 1,11 0,148 30 3,99 1060
3,77 0,501 5 1,06 0,141 30 3,99 1060
6,58 0,875 7 1,27 0,169 40 5,32 1060
6,65 0,884 5 0,87 0,116 40 5,32 1060
7,62 1,013 5 1,48 0,197 40 5,32 1060
9,39 1,249 5 1,39 0,185 40 5,32 1060
11,25 1,496 5 1,30 0,173 40 5,32 1060
7,15 0,951 5 1,18 0,157 40 5,32 1200
7,15 0,951 5 1,18 0,157 40 5,32 1050
7,29 0,969 5 1,30 0,173 40 5,32 1060
,30 0,705 5 0,80 0,106 30 3,99 800
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)/CUIVRE ( 4 %)
,65 0,751 6 1,12 0,149 33 4,39 1060
6,26 0,833 6 1,23 0,164 33 4,39 1060
6,83 0,908 5 0,86 0,114 30 3,99 1060
6,47 0,861 5 0,72 0,096 30 3,99 1060
6,10 0,811 5 0,46 0,064 30 3,99 1060
4,41 0,586 5 1,13 0,150 33 4,39 1060
4,53 0,602 6 1,53 0,203 33 4,39 1060
4,36 0,580 7 1,72 0,229 33 4,39 1060
4,41 0,587 5 1,13 0,150 33 4,39 1060
6,29 0,837 5 1,22 0,162 33 4,39 1060
6,95 0,924 5 0,69 0,092 30 3,99 1060
6,94 0,923 5 1,0 1,33 30 3,99 1060
6,88 0,915 5 1,03 0,137 30 3,99 900
4,75 0,632 6,5 1,71 0,227 35 4,65 1060
4,45 0,592 6,5 1,58 0,210 33 4,39 1060
TABLEAU I (suite) Tension Vitesse Vitesse (V) d'attaque d'attaque de Couche de base de métal la réserve (propreté) (nm/min) (nm/min)
ALUMINIUM PUR
96,8 193,4 225,1 112,7 223,9 71,0 28,8 68,9 77,5 22,3 propre propre propre propre
propre -
propre
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)
116,6 ,0 122,5 94,0 164,8 ,9 116,0 114,3 122,5 111,1 118,1 109,6 78,2 82, 6 46,4 48,1 52,3 49,7 46,9 ,7 37,8 29,1 ,3 propre propre propre propre quelques quelques propre propre propre propre propre quelques propre quelques particules particules particules particules
ALUMINIUM/SILICIUM ( 2 %)/CUIVRE ( 4 %)
particules particules particules particules particules particulers -200 217 -223 -200
-175
-260 -260
-240
-240 -250 -255 -270 -260 -260 -240
-250
-270 -240 -260 -260 -270 -270 -270 -270 -300 -260
-260
-260 -260 -260 -280 -280 -250
-270
-270 94,0 98,7 ,1 74,3 ,4 ,1 87,7 141,7 ,1 ,9 74,7 84,5 149,8 108,3 92,8 36,2 28,8 ,1 ,3 29,0 21,7 ,9 48,8 21,7 ,5 24,1 43,3 36,3 27,3 propre propre propre propre quelques propre quelques quelques propre propre propre propre quelques quelques quelques Le tableau montre les résultats obtenus lorsqu'on utilise pour l'attaque les mélanges quaternaires de gaz précités Comme indiqué, les vitesses moyennes d'attaque se situent entre environ 80 et 150 nm/min pour les alliages d'aluminium contenant du silicium ou du silicium et du cuivre, cependant que l'on a observé des vitesses moyennes d'attaque de l'aluminium pur se situant entre 70 et 220 nm/min On a enregistré des sélectivités correspondantes de vitesse d'attaque de la métallisation par rapport à la photo-réserve
("Shipley AZ 1470 ") se situant entre 2 et 3,5.
Une augmentation de la pression totale, pour des paramètres opératoires par ailleurs constants et ayant la valeur optimale, augmente habituellement la vitesse moyenne d'attaque des métallisations, alors que la sélectivité par
rapport à la photo-réserve se détériore, ainsi que l'aniso-
tropie et la propreté globale de la couche de base.
Une augmentation de l'énergie de haute fréquence
(RF) augmente typiquement les vitesses d'érosion de la réser-
ve par rapport aux vitesses d'érosion des métallisations, ce qui donne des sélectivités adverses et amplifie la perte
d'épaisseur des lignes Ce comportement se manifeste égale-
ment si l'on augmente la tension continue relative de l'élec-
trode à faces multiples portant les pastilles.
L'attaque produit un profil attaqué de façon sensiblement verticale (attaque anisotrope) avec de 0,2 à 0,4 micron ( 0,02 à 0,04 nm) de perte de largeur de ligne, ce qui dépend sensiblement du type et du traitement du masque de réserve, et de la quantité de-surattaque nécessaire pour rendre une couche de base propre Typiquement, on utilise les plus longues périodes de surattaque dans le cas des alliages ternaires d'aluminium contenant 2 % en poids de
silicium et 4 % de cuivre.
Voici des exemples spécifiques de conditions et de matières qui donnent des résultats satisfaisants lorsqu'on utilise un appareillage correspondant de façon générale à
celui décrit dans le brevet précité US-A-4 298 443.
EXEMPLE 1
La matière à attaquer est de l'aluminium pur
obtenu par désagrégation cathodique, pulvérisation et projec-
tion Les proportions relatives du mélange quaternaire de gaz sont de 61 % de BC 13, 19 % de C 12, 17 % de Si F 4 et 3 % de 02 Les pressions partielles sont de 26,8 u Hg ( 3,6 Pa) pour BC 13, 8,6 >i Hg ( 1,14 Pa) pour C 12, 7,3 j Hg ( 0,97 Pa) pour Si F 4 et 1,27 p Hg ( 0,169 Pa) pour 02 Avec une énergie de haute fréquence de 1060 watts, on attaque le métal à la vitesse de 71 nm/min, avec une vitesse d'attaque de la réserve de 22, 3 nm/min La couche de base résultante est propre.
EXEMPLE 2
La matière à attaquer est un alliage d'aluminium à 2 % de silicium, obtenu par dépôt après évaporation à l'aide d'un faisceau d'électrons Les proportions relatives du mélange quaternaire des gaz sont de 64 % de BC 13, 17 % de C 12, 15 % de Si F 4 et 4 % de 02 Les pressions partielles sont de 29,1 p Hg ( 3,97 Pa) pour BC 13, 7,6 p Hg ( 1,01 Pa) pour C 12, 6, 8 "Hg ( 0,90 Pa) pour Si F 4 et 1,7 y Hg ( 0,23 Pa) pour 02 Avec une énergie à haute fréquence de 1060 watts, on attaque le métal à la vitesse de 116,6 nm/min, avec une vitesse d'attaque de la réserve de 46,4 nm/min La couche
de base résultante est propre.
EXEMPLE 3
La matière à attaquer est un alliage d'aluminium
à 2 % de silicium, obtenu, par pulvérisation par désagréga-
tion cathodique Les proportions relatives du mélange qua-
ternaire de gaz sont de 61 % de BC 13, 19 % de C 12, 17 % de Si F 4 et 3 % de 02 Les pressions partielles sont de 26,8 u Hg ( 3,56 Pa) pour BC 13, 8,5 pl Hg ( 1,13 Pa) pour C 12, 7,3 y Hg ( 0,97 Pa) pour Si F 4 et 1,30 p Hg ( 0,173 Pa) pour 02 Avec une énergie à haute fréquence de 1060 watts, on attaque le métal à la vitesse de 78,2 nm/min, avec une vitesse d'attaque de la réserve de 29,1 nm/min La couche de base résultante est propre.
EXEMPLE 4
* La matière à attaquer est un alliage d'aluminium comportant 2 % de silicium et 4 % de cuivre, obtenu par dép 8 t par désagrégation cathodique et pulvérisation Les proportions relatives du mélange quaternaire des gaz sont de 58 % de BC 13, 18 % de C 12, 21 % de Si F 4 et 3 % de 2 Les pressions partielles sont de 18,9 u Hg ( 2,51 Pa) pour BC 1 6,06,u Hg ( 0,806 Pa) pour C 12, 6,8 > Hg ( 0,904 Pa) pour Si F 4 et 0,86 >Hg ( 0,114 Pa) pour O 2 Avec une énergie à haute fréquence de 1060 watts,on attaque le métal à la vitesse de 70,1 nm/min, avec une vitesse d'attaque de la réserve de 30,1 nm/min La couche de base résultante est propre. L'invention a été décrite notamment à propos d'un appareillage à base d'une famille spécifique de cathode à plusieurs facettes On comprendra, cependant, que l'on peut utiliser de façon satisfaisante, avec le mélange d'attaque
à quatre constituants, divers réacteurs dont certains dispo-
nibles à l'échelle industrielle On voit donc que les mélanges gazeux d'attaque, à quatre constituants, de l'invention peuvent servir dans différents modes d'attaque, ce qui comprend une attaque de gravure ou morsure à base de processus physique, comme une attaque à l'aide de faisceaux d'ions réactifs, ou un usinage ou fraisage à
l'aide d'ions réactifs.
Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à
titre illustratif et non limitatif et qu'elle est suscepti-
ble de diverses variantes entrant dans son cadre et dans
son esprit.
Claims (7)
1 Procédé pour l'attaque sélective, à l'aide d'ions réactifs, de minces films d'aluminium et d'alliages d'aluminium en présence d'un masque protecteur, au sein d'une chambre de réaction, procédé-caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à exposer cette métallisation en aluminium, au sein de la chambre, à un plasma de gaz pour effectuer l'attaque de gravure, ce plasma de gaz consistant essentiellement en un mélange quaternaire de trichlorure de bore (BC 13) comme constituant majeur avec du chlore (Cl 2), du tétrafluorure de silicium (Si F 4) et de l'oxygène ( 02) comme constituants mineurs, B Cl constituant 40 à 65 % du volume du mélange, Cl 2 constituant 15 à 30 % de ce volume, Si F 4 constituant 10 à 25 % du volume et 2 constituant 2
à 5 % du volume du mélange.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plasma degaz est à une pression comprise entre
et 60 >ig de Hg ( 0,13 à-8 Pa).
3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le *gaz d'attaque est à une pression comprise entre 0,13 et 8 Pa et en ce que l'énergie à haute fréquence (RF) est fournie à ce plasma de gaz à raison de 0,075 à
0,188 watt par centimètre carré de densité d'énergie.
4 Composition de matière destinée à l'attaque
sélective d'une matière à base d'aluminium pur, cette compo-
sition étant caractérisée en ce qu'elle consiste essentiel-
lement en un mélange quaternaire de trichlorure de bore (B C 13) comme constituant majeur et en du chlore (C 12), du tétrafluorure de silicium (Si F 4) et de l'oxygène ( 02) comme constituants mineurs, B C 13 constituant de 40 à 65 % du volume du mélange, Cl 2 constituant de 15 à 30 % de ce volume, Si F 4 constituant 10 à 25 % de ce volume et O 2 constituant
2 à 5 % du volume du mélange.
Procédé selon-la revendication 1 pour l'atta- que sélective à l'aide d'ions réactifs, en présence d'un masque ou réserve, de films minces d'aluminium métallique dont le dépôt a été obtenu par pulvérisation cathodique, au sein d'une chambre de réaction, ce procédé étantcaractérisé en
ce qu'il comprend l'étape consistant à exposer la métallisa-
tion en aluminium, au sein de la chambre, à un plasma de gaz destiné à cette attaque, ce plasma de gaz constituant essentiellement en un mélange quaternaire de trichlorure de bore (BC 13) comme constituant majeur et en chlore (C 12), en tétrafluorure de silicium (Si F 4) et en oxygène ( 02) comme constituants mineurs, BC 13 constituant sensiblement 61 % du volume du mélange, C 12 constituant'sensiblement 19 % de ce volume, Si F 4 constituant essentiellement 17 Rôde ce volume et 2 constituant essentiellement 3 % du volume du mélange. 6 Procédé selon la revendication 1 pour l'attaque
sélective, à l'aide d'ions réactifs, de films minces d'alli-
ages d'aluminium/silicium obtenus après évaporation à l'aide d'un faisceau d'électrons, attaque effectuée-en présence d'un masque protecteur, au sein d'une chambre de réaction, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte l'étape
consistant à exposer la métallisation en alliage d'alumi-
nium, au sein de la chambre, à une attaque par un plasma de gaz, ce plasma de gaz consistant essentiellement en un mélange de trichlorure de bore (BC 13) comme constituant majeur et de chlore (C 1), de tétrafluorure de silicium (Si F 4) et d'oxygène ( 02) comme constituants mineurs, BC 13 constituant sensiblement 64 % du volume du mélange, C 12 constituant sensiblement 17 % de ce volume, Si F 4 constituant
essentiellement 15 % de ce volume et 2 constituant essen-
tiellement 4 % du volume du mélange.
7 Procédé selon la revendication 1 pour l'atta-
que sélective, à l'aide d'ions réactifs, de films minces d'un alliage aluminium/silicium, projeté après désagrégation cathodique, en présence d'un masque protecteur, au sein d'une chambre de réaction, ce procédé étant caractérisé en
ce qu'il comporté l'étape consistant à exposer cette métal-
lisation d'aluminium, au sein de la chambre,à une attaque.
par un plasma de gaz, ce plasma de gaz consistant essen-
tiellement en un mélange de trichlorure de bore (BC 13) comme constituant majeur et en chlore (C 12), en tétrafluorure de silicium (Si F 4) et en oxygène (O 2) comme constituantsmineurs, BC 13 représentant essentiellement 61 % du volume du mélange, C 12 représentant essentiellement 19 % de ce volume, Si F 4
-5 représentant essentiellement 17 % de ce volume et 02 repré-
sentant essentiellement 3 % du volume du mélange.
8 Procédé selon la revendication i pour l'atta-
que sélective, à l'aide d'ions réactifs, de film minces d'un
alliage d'aluminium/silicium/cuivre, pulvérisé après désa-
grégation cathodique, attaque effectuée en présence d'un masque protecteur, au sein d'une chambre de réaction, ce
procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte l'étape con-
sistant à exposer la métallisation en aluminium, au sein de la chambre, à une attaque par un plasma de gaz, lequel consiste essentiellement en un mélange de trichlorure de bore (BC 13) comme constituant majeur et en chlore (C 12), en tétrafluorure de silicium (Si F 4) et en oxygène (O 2) comme constituants mineurs, BC 13 constituant essentiellement 58 % du volume du mélange, C 12 constituant essentiellement 18 % de ce volume, Si F 4 constituant essentiellement 21 % de ce volume et 02 constituant essentiellement 3 % du volume du mélange.
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