FR2717006A1 - Technologie de connexion sans contacts à fonctions multiples pour semi-conducteurs. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de formation simultanée, sur une tranche en silicium, de connexions sans contacts à fonctions multiples, dont au moins une couche de barrière. Il comprend les étapes consistant à: déposer, de préférence par vaporisation, un premier film métallique (TiW ou similaire); y déposer éventuellement un deuxième film métallique (AlCu ou similaire), de préférence aussi par vaporisation; définir, en utilisant un premier masque (MI), jusqu'à quatre types d'éléments métalliques qui incluent au moins une couche de barrière (630) placée sur une couche de polysilicium (610A - 610B) et, éventuellement, trois autres types: élément d'ajustement ou fusible (660), connexion locale ou barrette (620 ou 650) de résistivité plus élevée et connexion globale (640) de résistivité moindre; graver lesdits éléments et enlever ledit premier masque; définir en outre jusqu'à trois des autres éléments éventuels en utilisant un deuxième masque; et graver ledit deuxième métal et enlever ledit deuxième masque.
Description
La présente invention concerne le domaine de la fabrication de dispositifs
semi-conducteurs. Au fur et à mesure que les dimensions des dispositifs semi-conducteurs sont réduites et appartiennent à la plage inférieure au micron et même au demi-micron, des contacts de connexion deviennent de plus en plus importants dans la performance d'ensemble des dispositifs semi-conducteurs. En outre, il faut réduire le nombre d'étapes de métallisation qui comprennent des opérations critiques de lithographie afin de fabriquer des dispositifs semi- conducteurs. Des faibles valeurs de résistance de couche sont très importantes pour les matières des connexions afin de réduire les retards de propagation et de minimiser les baisses de tension le long des connexions. Il est particulièrement important de réduire les retards de propagation qui résultent de la résistance et de la capacité des connexions au fur et à mesure que les dimensions des dispositifs diminuent et appartiennent à la plage inférieure au micron. Pour des structures à petits éléments qui comprennent des dispositifs denses à hautes performances, des retards de propagation le long des connexions peuvent dépasser des retards de commutation de grille dans des dispositifs semi-conducteurs à oxydes métalliques, ou MOS. Des contacts qui couplent des zones de métal et de polysilicium et de silicium actif affectent de façon croissante la résistivité d'ensemble des connexions au fur et à mesure que les dimensions des dispositifs semi-conducteurs diminuent et
appartiennent à la plage inférieure au micron et au demi-micron.
Des siliciures sont utilisés pour réduire la résistance de connexion d'un métal avec des zones de polysilicium et de silicium actif, c'est-à- dire la grille et la source et/ou le drain de dispositifs MOS, respectivement. Des siliciures sont des composés formés de silicium et de métaux réfractaires qui présentent une résistance inférieure de façon
significative aux résistances de couches du polysilicium et de diffusions peu profondes.
Des siliciures sont produits en faisant réagir un métal réfractaire avec des zones exposées de silicium actif et de polysilicium. Le siliciure réalise, entre un métal et les zones de silicium actif et de polysilicium, une interface de contact beaucoup plus faible que les interfaces classiques entre le métal et le polysilicium ou entre le métal et le
silicium.
Classiquement, on utilise un alliage d'aluminium-cuivre, ou AlCu, dans des technologies de silicium pour des connexions métalliques en raison de sa faible résistivité. Cependant, cet alliage pose de nombreux problèmes pour former des contacts avec des siliciures, y compris des pointes d'aluminium et une pénétration de jonction, d'une manière bien connue dans l'art. Des couches de barrières sont utilisées pour éliminer ces problèmes en empêchant une diffusion du silicium. Pour empêcher une formation de pointes de barrières, des couches de barrières de diffusion sont déposées sur le siliciure avant métallisation. Des matières comme un alliage titane-tungstène, ou TiW, sont utilisées comme couches de barrières au-dessus de siliciures dans une région de contact. Cependant, l'art antérieur ne peut fabriquer efficacement une couche de barrière de diffusion sur du polysilicium, sur des couches doubles de polysilicium et/ou
sur des couches de monosilicium dans la plage inférieure au micron ou au demi-micron.
Les couches doubles de polysilicium sont, de manière bien connue dans l'art, des structures qui contiennent du polysilicium et du siliciure de tungstène, ou WSi2, par exemple. Alors que des couches doubles de polysilicium avec WSi2 sont décrites, l'homme de l'art doit comprendre que d'autres couches peuvent également être utilisées en combinaison avec du polysilicium. Les couches de barrières peuvent ensuite être déposées. De plus, des couches qui incluent de l'aluminium, un alliage d'aluminium, du
tungstène, etc., sont déposées au-dessus des couches de barrières.
La Figure 1 est un schéma de l'art antérieur qui illustre un transistor MOS qui inclut une zone de polysilicium après siliciuration. Le dispositif comprend une source qui inclut une région dopée 112 et une couche de siliciure 114, une grille qui inclut une couche de polysilicium 118 et une couche de siliciure 120, et un drain qui inclut une région dopée 122 et du siliciure 124. Les régions actives 112 et 122 peuvent être des couches de donneurs dopées n+ ou des couches d'accepteurs dopées p+ pour des dispositifs NMOS ou PMOS. Par exemple, à la Figure 1, les régions actives 112 et 122 de silicium sont des régions de donneurs dopées n+. Le polysilicium 118 est isolé des régions n+ 122 et 112 par des entretoises 116A et 116B. Les entretoises d'oxyde 116A et 116B empêchent une formation de siliciure sur les côtés de la couche de polysilicium 118. Le transistor est isolé d'autres dispositifs semi-conducteurs par des oxydes de
champs 110 et 126.
Apres configuration du polysilicium (voire Figure 1), l'art antérieur commence par déposer sur le polysilicium une couche isolante en utilisant un diélectrique. La couche isolante est ensuite configurée, en utilisant un masque de contact, là o un métal, par exemple un alliage AlCu, doit venir en contact avec le polysilicium. La Figure 2 est un schéma de l'art antérieur qui illustre, pour la couche de polysilicium 118 de la Figure 1, une ouverture de contact 220 ménagée dans une couche diélectrique 202. Le schéma de la Figure 2 constitue un schéma à plus grande échelle de la région de grille de la
Figure 1, qui illustre deux dimensions de l'ouverture tridimensionnelle de contact 220.
La profondeur de l'ouverture de contact 220 dans la couche diélectrique 202 est H et sa largeur est W. La couche de siliciure 120 forme la surface inférieure de l'ouverture de contact 220. Des contacts peuvent être formés de façon semblable sur les régions
dopées 112 et 122.
Dès lors que l'ouverture de contact 220 est ouverte, par gravure, dans la couche isolante 202, l'art antérieur dépose par vaporisation un film métallique 310 pour former une couche de barrière 302 sur l'ouverture de contact 220 de dimensions inférieures au micron. La Figure 3 est un schéma de l'art antérieur qui illustre le dépôt par vaporisation d'un film métallique 310 pour former une couche de barrière 302 sur la région de siliciure 120 du polysilicium 118. Comme illustré à la Figure 3, le film métallique est également déposé sur la couche diélectrique 202. Des variations de l'épaisseur du film métallique 310, spécialement dans l'ouverture de contact 220, sont décrites de façon détaillée ci-dessous. Des couches de barrières peuvent être formées de façon semblable
sur les régions dopées 112 et 122.
La Figure 4 est un schéma de l'art antérieur qui illustre le dépôt ultérieur de l'alliage métallique AlCu 402 sur le film métallique 310 et dans l'ouverture de contact 220. L'alliage métallique AlCu 402 est déposé sur la couche de barrière 302 en remplissant l'ouverture de contact 220. Comme décrit précédemment, la couche de barrière 302 de diffusion exerce la fonction de réduire les effets de pointe de l'aluminium et de pénétration de jonction entre l'alliage métallique AlCu 402 et la couche de polysilicium 118. Cependant, dans des géométries o les dimensions de l'ouverture de contact 220 inférieures au micron, de nombreux problèmes se posent en raison des
dimensions de l'ouverture de contact 220.
Dans l'art antérieur, la couche de barrière 302 est déposée par vaporisation après la formation du contact 220, comme illustré à la Figure 3. Ainsi, des problèmes se posent en raison d'une couverture médiocre de gradin parce que, pour les structures de dimensions inférieures au micron, l'épaisseur H de la couche diélectrique 202 reste constante, c'est-à-dire que la profondeur H de l'ouverture de contact 220 à travers la couche diélectrique 202 est fixe, tandis que les autres dimensions du contact sont
réduites: par exemple la largeur W de l'ouverture de contact est réduite.
La Figure 5A est un schéma qui illustre un inconvénient rencontré dans l'art antérieur pour déposer un film métallique 310 par vaporisation dans l'ouverture de
contact 220 afin de former la couche de barrière 302 sur la couche de siliciure 120.
L'épaisseur du film métallique 310 déposé par vaporisation à l'intérieur de l'ouverture de contact 220 pour former la couche de barrière 302 est affectée de façon défavorable par les faibles dimensions géométriques de l'ouverture de contact 220 par rapport à l'épaisseur nominale T du film métallique 310 sur une surface plate, par exemple, la surface supérieure de la couche diélectrique 202. Ceci produit un recouvrement médiocre du gradin, dans la plage de dimensions inférieures au micron, parce que le rapport géométrique augmente. Par conséquent, il est difficile de produire une épaisseur uniforme de couche de barrière par un dépôt par vaporisation du film métallique 310 dans l'ouverture de contact 220. Comme illustré à la Figure SA, l'épaisseur T' de la couche de barrière 302 qui est en contact avec la couche de siliciure est bombée dans le centre de l'ouverture de contact 220, c'est- à-dire à l'emplacement W72. En revanche, l'épaisseur T" de la couche de barrière 302 en contact avec la couche de siliciure 120 est réduite de façon significative près des côtés de l'ouverture de contact 220 dans la couche diélectrique 202. Le revêtement de gradin est également affecté par la pente des parois de la couche diélectrique et par la forme de l'ouverture de contact. Un revêtement médiocre de gradin provoque une perte de l'intégrité de barrière, ce qui pose un problème sévère de fiabilité pour une métallisation. L'épaisseur variable de la couche de barrière 302 amène la couche de barrière 302 à être moins efficace pour empêcher une diffusion à l'épaisseur T" et produit un accroissement indésirable de la résistance à
l'épaisseur T'.
Par exemple, en se référant à la Figure SA, une épaisseur souhaitée T de film de 100 nm, ou 1.000 angstroms (À), pour la couche de barrière 302 est déposée, comme illustré, sur la surface supérieure de la couche diélectrique 202. Cependant, en raison du recouvrement médiocre de gradin, l'épaisseur T de la couche de barrière 302 est égale à nm, ou 1. 200 angstroms dans le centre de l'ouverture de contact 220 alors que l'épaisseur T" aux bords de l'ouverture de contact 220 diminue à 30 nm, ou 300
angstroms.
En outre, en se référant à la Figure 5B, un dépôt par vaporisation de la couche de barrière 302 peut aussi effectivement fermer l'ouverture de contact 220 dans la plage
des dimensions inférieures au micron en créant un vide dans la couche diélectrique 202.
Ceci est provoqué par des effets d'ombrage lorsque l'ouverture 220 est trop profonde
par rapport à ses autres dimensions.
Des procédés de l'art antérieur ont tenté d'améliorer l'intégrité de la couche de barrière 302 puisque l'intégrité de barrière pose un problème majeur de fiabilité pour une métallisation. Selon un autre procédé de l'art antérieur, c'est une vaporisation collimatée qui est utilisée pour améliorer l'intégrité de barrière dans la plage des dimensions inférieures au micron. Une vaporisation collimatée amène des rendements de vaporisation de l'ordre de 10 à 20% par rapport à ceux des moyens classiques, ce qui pose un problème sévère de compromis avec le débit de production. Cependant, même avec ce procédé, il est peu probable que l'art antérieur puisse maintenir une intégrité de barrière dans la plage des
dimensions inférieures au micron.
Selon un autre procédé de l'art antérieur encore, un dépôt chimique à phase vapeur, ou CVD, est utilisé pour améliorer l'intégrité de barrière. Cependant, des applications de dépôt chimique en phase vapeur comme un dépôt sélectif de tungstène ou W, processus parfois désigné de façon abrégée par tungstène sélectif, exigent de vaporiser une couche de semence de nucléation pour remplir le contact. La couche de semence de nucléation est nécessaire pour que la couche ultérieure de tungstène, déposée par dépôt chimique en phase vapeur, adhère à la couche de siliciure 120. Ainsi, ce procédé de l'art antérieur exige de déposer une couche de semence de nucléation qui souffre des inconvénients d'un film métallique, décrits en référence aux Figure SA et B. Ainsi, ce procédé de l'art antérieur souffre lui aussi de problèmes sévères dans la plage des dimensions inférieures au micron ou au demi-micron. Pour remédier à ce problème, l'art antérieur tente de déposer une couche de semence CVD dans le contact,
ce qui ajoute au coût de la séquence de fabrication.
En plus des inconvénients liés à l'intégrité médiocre des couches de barrières, l'art antérieur exige des étapes additionnelles de traitement de métallisation. Une métallisation est utilisée pour fabriquer des connexions tant globales que locales sur des circuits semi-conducteurs. Des connexions globales couvrent de grandes distances sur une microplaquette semi-conductrice en reliant des régions largement séparées, ce qui exige une faible résistivité afin de réduire les baisses de tension et les retards de propagation dus aux grandes longueurs de connexion. Des connexions locales couvrent des distances plus courtes, entre des dispositifs situés dans une région particulière de la micro-plaquette de semi-conducteur, et leur résistivité peut donc être plus élevée. On désigne par le terme de barrettes des connexions courtes formées par métallisation. De manière bien connue dans l'art, une métallisation est également utilisée pour former des
éléments d'ajustement, y compris des fusibles.
Dans l'art antérieur, un élément d'ajustement, ou fusible, une connexion locale ou barrette à résistivité supérieure et une connexion globale à résistivité moindre sont fabriqués dans deux niveaux de métallisation, séparés par un diélectrique placé entre les niveaux. L'art antérieur exige au moins deux dépôts séparés de métallisation et trois opérations de lithographie. Ainsi, tandis qu'un élément d'ajustement, ou fusible, une connexion locale ou barrette de résistivité plus élevée et une connexion globale de résistivité moindre sont fabriqués dans l'art antérieur, ces éléments ne sont pas fabriqués
jusqu'ici dans la même couche de métallisation.
Il existe donc un grand nombre d'inconvénients dans l'art antérieur. Un inconvénient de l'art antérieur est que la performance d'intégrité des barrières est médiocre dans la plage des dimensions inférieures au micron. Les procédés de l'art antérieur qui permettent d'atteindre une intégrité de barrière dans la plage inférieure au micron ou au demi- micron exige l'achat de nouveaux équipements ou de nouveaux
accessoires à monter sur les équipements existants.
Un autre inconvénient de l'art antérieur pour des applications comme le dépôt sélectif de tungstène, ou W, est qu'il exige un dépôt d'une couche de semence de nucléation pour le remplissage de contact. L'art antérieur souffre de problèmes sévères
dans la plage des dimensions inférieures au micron ou au demi-micron.
Un autre inconvénient de l'art antérieur pour la fabrication d'éléments d'ajustement, de connexions locales ou barrettes à résistivité plus élevée et de connexions globales à moindre résistivité est que ces trois éléments exigent une performance de lithographie qui se trouve à la limite de la technologie disponible pour deux niveaux. De plus, l'art antérieur exige d'utiliser un niveau additionnel de métallisation/de diélectrique. Alors que l'art antérieur utilise au plus un ou deux de ces dispositifs, selon ses technologies, les trois dispositifs n'ont jamais été réalisés dans une
seule technologie de métallisation.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé permettant de réaliser une technologie de connexion à fonctions multiples, dite sans contact car elle évite toute opération additionnelle pour former des contacts, qui permette de fabriquer simultanément quatre éléments de métallisation. La fabrication n'exige que deux opérations de lithographie et un seul dépôt métallique. Les quatre éléments qui peuvent être formés à l'intérieur du même niveau de métallisation incluent une couche de barrière de diffusion, un élément d'ajustement ou fusible, une connexion ou barrette locale à résistivité plus élevée et une connexion globale à moindre résistivité. De façon générale, la présente invention atteint ce but en fabriquant, de la façon résumée dans ce paragraphe, les éléments sur une tranche de silicium ou sur un substrat qui peut inclure des couches de polysilicium, des couches doubles de polysilicium et des couches de monosilicium. Les éléments peuvent être fabriqués après siliciuration de la tranche de silicium. Un premier film métallique d'une épaisseur constante T est déposé sur la tranche de silicium. Le premier métal est un métal réfractaire qui est un alliage titane-tungstène dans le mode de réalisation préféré. Un deuxième film métallique peut être déposé sur le premier film métallique. La résistivité du premier film métallique est supérieure à celle du deuxième film métallique. Dans le mode de réalisation préféré, le deuxième métal est un alliage aluminium-cuivre. M dispositifs sont définis en utilisant un premier masque. Les M dispositifs sont gravés et le premier masque est enlevé. N des M dispositifs peuvent être définis en utilisant un deuxième masque, non critique, o N < M. Le deuxième film métallique de chacun des N éléments est gravé et le deuxième masque est enlevé pour réaliser les M éléments, parmi lesquels N ont été modifiés. Les N éléments incluent une couche du premier métal formée sur la couche de polysilicium pour le premier masque, un moyen d'ajustement, un moyen de connexion de résistivité plus élevée et M-N moyens de connexion à
moindre résistivité. Un oxyde intermétallique est déposé.
De façon plus détaillée, l'invention fournit, selon un premier aspect, un procédé de formation d'une couche de barrière sur un substrat en silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: déposer sur ledit substrat en silicium une couche unique de métallisation comprenant un film de couche de barrière; déposer un premier agent photorésistant en utilisant un premier masque pour définir une couche de barrière; et former ladite couche de barrière en gravant ladite couche unique de
métallisation et en enlevant ledit agent photorésistant dudit premier masque.
Une couche de siliciure peut être formée sur ledit substrat en silicium.
L'étape de dépôt de ledit agent photorésistant en utilisant ledit premier masque peut définir un moyen de fusible; en particulier, ladite étape de formation de ladite couche de barrière par gravure d'une couche unique de métallisation et enlèvement de ledit agent photorésistant dudit premier masque peut alors inclure la formation dudit moyen de fusible. Ladite étape de dépôt dudit agent photorésistant en utilisant ledit premier masque défimit un moyen de connexion local, ou barrette; en particulier, ladite étape de formation de ladite couche de barrière par gravure d'une couche unique de métallisation et enlèvement dudit agent photorésistant dudit premier masque peut alors inclure la
formation dudit moyen d'interconnexion locale ou de ladite barrette.
Ladite couche de barrière peut être placée sur une couche de polysilicium en
utilisant ledit premier masque.
Ladite couche de barrière peut être placée sur une couche double de
polysilicium en utilisant ledit premier masque.
Ladite couche de barrière peut être placée sur une zone de monosilicium en
utilisant ledit premier masque.
Le procédé peut inclure l'étape de dépôt d'un oxyde intermétallique.
De préférence, ladite couche unique de métallisation comprend un deuxième film métallique déposé sur ledit film réfractaire pour réaliser une connexion à faible
résistivité.
Dans ce cas, ledit deuxième métal peut être un alliage d'aluminium, en
particulier un alliage aluminium-cuivre, ou peut être le tungstène.
Ledit film de couche de barrière peut être un métal réfractaire; en particulier,
ledit métal réfractaire peut être un alliage titane-tungstène.
Lorsqu'il existe un deuxième film selon la modalité préférée exposée cidessus, ladite étape de dépôt dudit agent photorésistant en utilisant ledit premier masque peut
définir en outre un moyen global de connexion.
Dans ce cas, le procédé peut inclure l'étape consistant à défminir en outre ladite couche de barrière en déposant, en utilisant un deuxième masque, un deuxième agent photorésistant qui est étant déposée sur ledit moyen global de connexion, et le procédé peut notamment alors inclure l'étape consistant à graver ledit deuxième métal de ladite couche unique de métallisation et enlever ledit deuxième agent photorésistant dudit deuxième masque afin de réaliser ladite couche de barrière et ledit
moyen global de connexion.
Ledit deuxième masque peut être un masque non critique.
Selon un deuxième aspect, l'invention fournit un procédé de réalisation de connexions sur une tranche de silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: déposer un premier film métallique sur ladite tranche de silicium; déposer un deuxième film métallique sur ledit premier film métallique; définir M éléments en utilisant un premier masque; graver lesdits M éléments et enlever ledit premier masque; définir en outre N desdits M éléments en utilisant un deuxième masque, o N < M; et graver ledit deuxième film métallique et lesdits N éléments et enlever ledit
deuxième masque pour réaliser lesdits M éléments.
La valeur de M peut être supérieure ou égale à trois.
L'épaisseur T dudit premier film métallique peut être constante.
La résistivité dudit premier film métallique peut être supérieure à celle dudit
deuxième film métallique.
Ladite tranche de silicium peut inclure une couche de polysilicium; dans ce cas, lesdits N éléments peuvent inclure une couche dudit premier métal formée sur ladite
couche de polysilicium par ledit premier masque.
Ladite tranche de silicium peut inclure une couche double de polysilicium; dans ce cas, lesdits N éléments peuvent inclure une couche dudit premier métal formée
sur ladite couche double de polycristallin par ledit premier masque.
Ladite tranche de silicium peut inclure une couche de monosilicium; dans ce cas, lesdits N éléments peuvent inclure une couche dudit premier métal formée sur ladite
couche de monosilicium par ledit premier masque.
Ledit premier métal peut être un métal réfractaire; ledit métal réfractaire peut en
particulier être un alliage titane-tungstène.
Ledit deuxième métal peut être un alliage aluminium-cuivre, ou plus
généralement un alliage d'aluminium, ou le tungstène.
Lesdits N éléments peuvent inclure un moyen d'ajustement, et/ou un moyen de
connexion de résistivité plus élevée.
Lesdits N éléments peuvent comprendre M-N moyens de connexion de
moindre résistivité.
Ledit deuxième masque est un masque non critique.
Le procédé peut inclure l'étape consistant à déposer un oxyde intermétallique.
Selon un troisième aspect, l'invention fournit un procédé de réalisation d'une métallisation sur un substrat en silicium caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: former une première couche métallique sur une région d'un substrat en silicium; former une deuxième couche métallique sur ladite première couche métallique; former une première série d'éléments incluant au moins une couche de barrière en utilisant une première technique de photomasquage et un premier agent photorésistant; éliminer ladite deuxième couche métallique et ladite première couche métallique et enlever ledit premier agent photorésistant, ou éliminer ladite deuxième couche métallique, enlever ledit premier agent photorésistant, et éliminer ladite première couche métallique; former une deuxième série d'éléments en utilisant une deuxième technique de photomasquage et un deuxième agent photorésistant, le nombre des éléments de ladite deuxième série d'éléments étant inférieur ou égal à celui de ladite première série d'éléments; enlever ladite deuxième couche métallique et retenir ledit deuxième agent photorésistant; et enlever ledit deuxième agent photorésistant pour réaliser ladite première série
d'éléments qui inclut ladite première couche de barrière au moins unique.
Ladite première couche métallique peut être une couche de métal réfractaire;
ladite couche de métal réfractaire peut être une couche d'alliage titanetungstène.
Ladite deuxième couche métallique peut être une couche d'alliage aluminium-cuivre, ou plus généralement une couche d'alliage d'aluminium, ou une
couche de tungstène.
Ladite première série d'éléments peut inclure au moins un moyen de connexion de résistivité plus élevée, et/ou au moins un moyen de connexion de moindre résistivité, et/ou au moins un moyen d'ajustement
Le procédé peut inclure l'étape consistant à déposer un oxyde intermétallique.
Selon un quatrième aspect, l'invention fournit un procédé de mise en oeuvre d'une technologie de connexion sans contact à fonctions multiples sur une tranche en silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: vaporiser un premier film métallique; vaporiser un deuxième film métallique sur ledit premier film métallique; définir quatre éléments métalliques qui incluent une couche de barrière, ladite couche de barrière étant placée sur une couche de polysilicium en utilisant un premier masque; graver lesdits quatre éléments et enlever ledit premier masque; définir en outre trois desdits autres éléments en utilisant un deuxième masque; et graver ledit deuxième métal et enlever ledit deuxième masque pour réaliser
lesdits quatre éléments.
Ledit premier métal peut être un métal réfractaire; ledit métal réfractaire peut
être un alliage titane-tungstène.
Ledit deuxième métal peut être un alliage aluminium-cuivre, ou plus
généralement un alliage d'aluminium, ou le tungstène.
L'un desdits quatre éléments peut inclure un moyen d'ajustement, et/ou un moyen de connexion de résistivité plus élevée, et/ou un moyen de connexion de
résistivité moindre.
Ledit deuxième masque peut être un masque non critique.
Lesdits trois desdits quatre éléments peuvent inclure ledit moyen de connexion
de résistivité plus élevée, et/ou ladite couche de barrière, et/ou ledit moyen d'ajustement.
Le procédé peut inclure l'étape consistant à déposer un oxyde intermétallique.
La présente invention maintient une bonne intégrité de barrière, même lorsque les dimensions des dispositifs deviennent inférieures au micron ou au demi-micron. Elle offre la possibilité d'un élément d'ajustement tandis que d'autres technologies de connexion, par exemple au TiSi2 ou au TiN, ne permettent pas d'exercer la fonction d'éléments d'ajustement. La présente invention réalise en outre une réduction de superficie en permettant des contacts qui se recouvrent, par extension de la zone active sur l'oxyde dechamp, et en formant des contacts à partir du polysilicium vers des zones actives aussi bien n+ que p+. La présente invention de formation de couches de barrières permet d'utiliser des équipements existants jusqu'à des dimensions bien inférieures au demi-micron afin de maintenir une bonne intégrité de barrière, sans achat d'équipements nouveaux ou additionnels. En outre, une fabrication d'éléments d'ajustement, de connexions locales et de connexions globales n'exige qu'une seule opération lithographique critique. Les buts, particularités et avantages de la présente invention ainsi que d'autres
ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit accompagnée des dessins
annexés dans lesquels: La Figure 1 est un schéma de l'art antérieur qui illustre un transistor MOS incluant une zone de polysilicium après siliciuration; La Figure 2 est un schéma de l'art antérieur qui illustre une ouverture de contact ménagée dans une couche diélectrique pour la couche de polysilicium de la Figure 1; La Figure 3 est un schéma de l'art antérieur qui illustre un dépôt par vaporisation d'un film métallique qui forme une couche de barrière sur la région de
siliciure de la couche de polysilicium.
La Figure 4 est un schéma de l'art antérieur qui illustre le dépôt d'un métal de connexion sur la couche de barrière dans l'ouverture de contact; Les Figures SA et 5B sont des schémas qui illustrent des inconvénients de l'art antérieur lors du dépôt par vaporisation d'une couche de barrière dans l'ouverture de contact; La Figure 6 est un schéma qui illustre une couche de barrière déposée sur une couche de polysilicium, une connexion locale ou barrette, une connexion globale, et un élément d'ajustement ou un fusible, fabriqués selon une technologie de métallisation unique selon la présente invention; La Figure 7 est un schéma qui illustre le dépôt par vaporisation d'un film d'alliage métallique TiW sur les éléments du dispositif de la Figure 12 selon la présente invention; La Figure 8 est un schéma qui illustre le dépôt par vaporisation d'un film d'alliage métallique AlCu sur la couche d'alliage métallique TiW selon la présente invention; La Figure 9 est un schéma qui illustre le masque critique MI destiné à former une connexion locale ou barrette, une couche de barrière, une connexion globale, une barrette et un élément d'ajustement/un fusible selon la présente invention; La Figure 10 est un schéma qui illustre une gravure des éléments métalliques en alliages AlCu et TiW du masque MI et l'enlèvement de l'agent photorésistant de la Figure 9 selon la présente invention; La Figure 1 1 est un schéma qui illustre le dépôt d'agent photorésistant pour le masque non critique en vue d'une gravure humide ultérieure de l'alliage métallique AlCu selon la présente invention; La Figure 12 est un schéma de l'art antérieur qui illustre des dispositifs semi-conducteurs après la réalisation de la siliciuration; La Figure 13 est un schéma logique qui illustre les étapes de la présente invention; et, La Figure 14 est un schéma qui illustre une couche double de polysilicium de
l'art antérieur.
On va maintenant décrire de façon détaillée la présente invention qui concerne un procédé de mise en oeuvre d'une technologie de connexion sans contacts, à fonctions
multiples. Dans la description qui suit, de nombreux détails spécifiques, par exemple le
nombre et la nature des couches de polysilicium, des connexions, etc., sont décrits de façon détaillée afin de permettre de décrire davantage en profondeur la présente invention. Il ressortira cependant à l'homme de l'art que la présente invention peut être mise en oeuvre sans ces détails spécifiques. Dans d'autres cas, des particularités bien connues n'ont pas été décrites en détail pour éviter d'obscurcir inutilement la présente invention. La présente invention fabrique de façon simultanée quatre éléments de dispositifs semi- conducteurs: une couche de barrière de diffusion sur du polysilicium, des couches doubles de polysilicium et/ou de monosilicium, un élément d'ajustement ou fusible, une connexion locale ou barrette à haute résistivité, et une connexion globale à moindre résistivité. Les quatre éléments sont formés à l'intérieur du même niveau de métallisation, en offrant ainsi une liberté accrue de conception. La fabrication n'exige
que deux opérations de lithographie et un dépôt métallique.
Pour expliquer la présente invention, on se référera d'abord à la Figure 6 qui illustre l'état du dispositif semi-conducteur à la fin du présent processus, puis à la Figure 13 qui expose le schéma logique des étapes du processus, puis aux Figures 12 et 7 à 11 qui illustrent, dans cet ordre, l'état du dispositif semi-conducteur à la fin de
chaque étape, et on précisera enfin des avantages spécifiques qu'offre l'invention.
La Figure 6 est donc un schéma qui illustre les éléments des dispositifs semi-conducteurs qui sont fabriqués en une étape unique de métallisation selon la présente invention. Le schéma illustre des zones de silicium actif 602A à 602D qui incluent des couches de siliciures 604A à 604D, respectivement. Une première structure de grille inclut une couche 610A de polysilicium et une couche 612A de siliciure. La couche 610A de polysilicium et la couche 612A de siliciure sont isolées des zones 602A/604A et 602B/604B de silicium actif par des entretoises 608C et 608D en oxyde, respectivement. Le schéma inclut en outre trois couches 606A à 606C d'oxyde de
champ. L'oxyde de champ 606B sépare deux dispositifs actifs décrits cidessus.
La Figure 6 illustre les quatre éléments de dispositif fabriqués selon une technologie à métallisation unique qui comprennent une connexion locale ou barrette 620 et une barrette 650, une couche de barrière 630 déposée sur une couche 610A de
polysilicium, une connexion globale 640 et un élément d'ajustement/un fusible 660.
Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, c'est l'alliage titane-tungstène, ou TiW qui est le métal réfractaire utilisé pour former la connexion locale ou barrette 620 et la barrette 650, la couche de barrière 630 et l'élément d'ajustement/le fusible 660. La connexion globale 640 est elle aussi formée d'une couche 640B en titanetungstène servant de couche de barrière et d'une couche 640A d'alliage AlCu déposée au-dessus de la précédente. La connexion locale ou barrette 620 recouvre la zone 606A d'oxyde de champ et les zones 602A/604A de silicium actif/de siliciure. La couche 630 de barrière est déposée sur la couche 610A de polysilicium qui inclut la couche 612A de siliciure. La connexion globale 640 est fabriquée sur l'oxyde de champ 606B. La barrette 650 recouvre la zone 602D/604D de silicium actif et de siliciure, l'entretoise 608D en oxyde, et la couche 610B de polysilicium et sa couche 612B de siliciure. Pour simplifier les dessins, la Figure 6 illustre des couches de barrières sur les couches de polysilicium. En variante, les couches 610A et 610B de polysilicium peuvent comprendre des couches doubles de polysilicium. La Figure 14 est un schéma qui illustre une couche double 1414 de polysilicium de l'art antérieur qui comprend une couche 1412 de polysilicium et une couche 1410 de siliciure de tungstène. La structure de la Figure 14 peut être utilisée comme grille au lieu de la couche 610A de polysilicium, par exemple. Il doit être clair pour l'homme de l'art que les couches de barrières peuvent être formées sur des couches de monosilicium et/ou des couches doubles de polysilicium. En outre, alors que la présente invention est décrite comme contenant des couches de polysilicium et de monosilicium qui incluent des couches de siliciure, il est clair pour l'homme de l'art que la présente invention peut
être mise en oeuvre sans les couches de siliciure.
On va maintenant décrire les étapes de la mise en oeuvre de la présente invention à l'aide du schéma logique de la Figure 13 qui illustre les étapes 1302 à 1314 de la présente invention qui fournit une technologie de connexion sans contacts à fonctions multiples. Avant de mettre en oeuvre la présente invention, les dispositifs semi-conducteurs ont été formés et une siliciuration a été effectuée, comme illustré à la
Figure 12.
Le traitement commence à l'étape 1302. A l'étape 1302, un alliage
titane-tungstène ou TiW est déposé.
A l'étape 1304, un deuxième métal, par exemple un alliage aluminiumcuivre AICu dans le mode de réalisation préféré, est déposé sur le film en TiW. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, les deux films métalliques sont déposés en utilisant un dépôt par vaporisation. Pour la deuxième couche métallique, c'est-à-dire la couche métallique 1, des métaux autres que l'alliage AlCu peuvent être utilisés, par exemple un alliage d'aluminium, le tungstène, etc. A l'étape 1306, le masque MI est réalisé. Le masque MI est un masque critique qui définit les couches de barrières, les éléments d'ajustement/des fusibles, les
connexions locales ou barrettes et les connexions globales.
A l'étape 1308, les éléments qui constituent la deuxième couche métallique d'alliage AlCu et le TiW du masque MI sont définies en utilisant une gravure et un enlèvement d'agent photorésistant. Les étapes de gravure du métal et de l'enlèvement de l'agent photorésistant peuvent être effectuées dans des séquences différentes. Par exemple, dans l'un des processus cités à titre d'exemple, le deuxième métal est gravé, l'agent photorésistant est enlevé, et l'alliage métallique TiW est ensuite gravé. Dans un autre processus donné à titre d'exemple, le deuxième métal est gravé, le TiW est gravé et
l'agent photorésistant est ensuite enlevé.
A l'étape 1310, un masque non critique est effectué pour des éléments d'ajustement/des fusibles, des connexions locales ou barrettes et des couches de barrières.
A l'étape 1312, le deuxième métal est gravé et l'agent photorésistant.
A l'étape 1314, un oxyde intermétallique est déposé. Les étapes 1302 à 1312 de la présente invention peuvent être insérées dans un
schéma logique générique de processus pour obtenir les avantages des quatre éléments.
Les Figures 6 à 12 sont des schémas détaillés qui illustrent la présente invention destinée à fabriquer, en une technologie à métallisation unique, des couches de barrières, des connexions locales ou barrettes, de connexions globales et des éléments
d'ajustement/des fusibles.
Comme décrit ci-dessus, la Figure 12 illustre des dispositifs semiconducteurs après la réalisation d'une siliciuration, qui comprennent donc des zones 602A à 602D de silicium actif et des couches correspondantes 604A à 604D de siliciure, ainsi que des couches 610A à 610B de polysilicium et des couches correspondantes 612A à 612B de siliciure et aussi des entretoises 608A - 608B et 608C - 608D. Des couches de barrières peuvent être formées sur les couches 610A et 610B de polysilicium ou les zones 602A à 602D de monosilicium, ou sur les unes et les autres. Pour simplifier les dessins, la
formation de couches de barrières n'est illustrée que sur des couches de polysilicium.
Cependant, il doit être clair pour l'homme de l'art que la présente invention peut être utilisée pour fabriquer des couches de barrières sur des zones de monosilicium (ou
silicium cristallin).
La Figure 7 illustre l'étape 1302 de la présente invention, dans laquelle un film métallique 710 en TiW est déposé par vaporisation sur les éléments du dispositif de la
Figure 12.
La Figure 8 illustre l'étape 1304 dans laquelle un film métallique 810 en alliage AlCu est déposé par vaporisation sur la couche métallique 710 en TiW. Comme indiqué aux Figures 7 et 8, les épaisseurs de la couche 710 en TiW et de la couche 810 en
alliage AlCu sont presque uniformes partout dans chacun des films respectifs.
La Figure 9 illustre l'étape 1306 de réalisation du masque critique MI afin de former les connexions locales ou barrettes, une couche de barrière, une connexion globale et un élément d'ajustementlde fusible. Dans le schéma, des segments 910A à 910E d'agent photorésistant sont déposés de façon à former une connexion locale ou barrette, une couche de barrière, une connexion globale, une barrette, et un élément
d'ajustement/un fusible, respectivement.
La Figure 10 illustre l'étape 1308 de gravure des éléments métalliques en alliages AlCu et TiW du masque MI et d'enlèvement de l'agent photorésistant 910A à 910E de la Figure 9. Comme décrit ci-dessus, les étapes de gravure et d'enlèvement d'agent photorésistant peuvent être effectuées selon plusieurs séquences différentes. La Figure 10 représente les couches d'alliage métallique AlCu 1010, 1020, 640A, 1030, et 1040 et les couches d'alliage métallique TiW correspondantes 620, 630, 640B, 650, et 660, respectivement, après l'étape 1308 de gravure et d'enlèvement de l'agent
photorésistant.
La Figure 11 illustre l'étape 1310 de dépôt d'agent photorésistant 1 110A, 1 l lOB, 1 l lOC, 1 11 OD, et 1110 E du masque non critique pour la gravure humide de l'alliage AlCu, qui suit dans le mode de réalisation préféré. A la Figure 11, la couche 640A en alliage AlCu et la couche 640B en alliage TiW de la connexion 640 sont enfermées dans l'agent photorésistant 1 1 10OC pour empêcher que la couche 640A d'alliage AlCu ne soit gravée. La Figure 6 illustre les quatre éléments du dispositif après l'étape 1312 de gravure des couches 1010, 1020, 1030 et 1040 en alliage AlCu et l'enlèvement de l'agent photorésistant 1 l lOA à 1110 E. Comme représenté à la Figure 6, une connexion locale ou barrette 620 en TiW recouvre l'oxyde de champ 606A et les zones 602A et 604A de silicium actif et de siliciure. La barrette 650 en TiW recouvre la couche 612B de siliciure, l'entretoise 608D en oxyde, et la couche 604D de siliciure. La couche de barrière 630, en TiW, est superposée aux couches 610A et 612A en polysilicium et en silicium. La connexion globale 640 qui comprend une couche 640A
en alliage AlCu et une couche 640B en TiW est déposée sur l'oxyde de champ 606B.
L'élément d'ajustement/le fusible 660 en TiW est déposé sur l'oxyde de champ 606C.
L'étape 1314 de dépôt d'oxyde intermétallique est bien connue dans l'art et n'est
donc pas illustrée aux schémas.
En particulier, la présente invention maintient une bonne intégrité de barrière, par exemple 630, sur le polysilicium, par exemple sur 610A/612A, même lorsque les dimensions des dispositifs sont réduites et appartiennent à la plage inférieure au micron ou au demi-micron. La présente invention offre aussi la possibilité de réaliser un élément d'ajustement 660 tandis que d'autres technologies de connexion locale, au TiSi2 ou au TiN, ne permettent pas d'exercer une fonction d'élément d'ajustement. La présente invention réalise en outre une réduction de superficie en permettant des contacts qui se recouvrent, donc une extension de la zone active sur l'oxyde de champ, en formant des contacts depuis le polysilicium vers les zones actives tant n+ que p+. Par comparaison, des contacts enterrés de l'art antérieur exigent un agent photorésistant sur l'oxyde de grille ou l'utilisation d'une superficie additionnelle en réalisant les contacts dans le métal 1. En outre aussi, la présente invention permet d'utiliser une connexion 640 à faible résistivité. De plus, la présente invention améliore de façon significative les possibilités de mise en oeuvre de technologies comme le dépôt sélectif de tungstène, qui exige de façon désavantageuse de déposer une couche de semence de nucléation pour des contacts à haut rapport géométrique pour le remplissage du contact. Des procédés de l'art antérieur de maintien d'intégrité de barrière dans la plage des dimensions inférieures au micron ou au demi-micron exigent l'achat d'un nouvel équipement ou, au minimum, d'accessoires additionnels pour des équipements existants. La présente invention de formation de couches de barrières permet d'utiliser les équipements existants, pour maintenir une bonne intégrité de barrière même dans la plage des dimensions inférieures au micron. Alors que l'art antérieur ne permet, selon ses différentes technologies, de fabriquer qu'un seul ou au plus deux des quatres éléments des dispositifs, il n'existe aucun procédé de l'art antérieur qui permette de réaliser les quatres éléments, ou même simplement trois d'entre eux, selon une seule technologie. En outre, la fabrication de trois des éléments (c'est-à-dire les éléments d'ajustement, les connexions locales et les connexions globales) exige, dans l'art antérieur, une performance de lithographie qui se trouve à la limite de la technologie disponible sur deux niveaux, c'est-à-dire que deux couches critiques sont impliquées, alors que la présente technologie n'implique qu'une seule lithographie critique. Ainsi, la présente invention offre de nombreux avantages par rapport à l'art antérieur. Donc, un avantage de la présente invention est qu'elle permet de fabriquer les quatre dispositifs en une
seule technologie.
Un autre avantage de la présente invention est qu'elle réalise une bonne intégrité de barrière, même lorsque les dimensions des dispositifs sont réduites et
parviennent dans la plage inférieure au demi-micron.
Un autre avantage encore de la présente invention est qu'il n'existe qu'une seule opération lithographique critique. Quatre éléments du dispositif sont incorporés dans une couche dans laquelle toutes les exigences de lithographie critique sont incorporées
en un masque unique, à la différence des deux étapes lithographiques de l'art antérieur.
Un autre avantage de la présente invention est de permettre une densité
d'installation plus élevée.
Un autre avantage encore de la présente invention est qu'il offre une utilisation
plus complète de l'agencement des métaux.
Un autre avantage encore de la présente invention est qu'il est plus facile à fabriquer puisqu'il n'y a pas lieu de tenir compte d'une planarisation réduite avec des
barrettes en TiW.
Un autre avantage encore de la présente invention est qu'il permet d'utiliser simultanément une couche d'acheminement pour des connexions globales à moindre résistance et pour une barrette locale sans exiger, comme dans l'art antérieur, une
isolation de contact et une lithographie.
Un autre avantage de la présente invention est qu'une couche en polysilicium, le métal MI, par exemple le TiW dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, et la couche de métal 1, par exemple le d'alliage AlCu, sont tous reliés en utilisant un contact. Ceci offre une flexibilité de conception plus grande parce que trois câblages ou connexions dans trois niveaux différents sont reliés en utilisant un seul contact. Un autre avantage encore de la présente invention est qu'il est possible de réaliser des contacts pour des dispositifs comme des résistances en polysilicium en utilisant le métal MI ou le métal 1, en offrant ainsi une flexibilité d'acheminement
améliorée qui permet une réduction additionnelle des dimensions de cellules.
On a donc décrit dans le présent document un procédé de réalisation de
connexion sans contacts, à fonctions multiples.
Claims (64)
1. Procédé de formation d'une couche de barrière (630) sur un substrat en silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: déposer sur ledit substrat en silicium une couche unique de métallisation (710) comprenant un film de couche de barrière (630); déposer un premier agent photorésistant (910) en utilisant un premier masque (MI) pour définir une couche de barrière (630); et former ladite couche de barrière (630) en gravant ladite couche unique de métallisation (710) et en enlevant ledit agent photorésistant (910) dudit premier masque (MI).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de siliciure
(604A à 604 D) est formée sur ledit substrat en silicium.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de dépôt dudit agent photorésistant (910) en utilisant ledit premier masque (MI) définit un moyen de
fusible (660).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de formation de ladite couche de barrière (630) par gravure d'une couche unique de métallisation (710) et enlèvement dudit agent photorésistant (910) dudit premier masque
(MI) inclut la formation dudit moyen de fusible (660).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce queladite étape de dépôt dudit agent photorésistant (910) en utilisant ledit premier masque (MI) définit un
moyen de connexion locale, ou barrette (620 ou 650).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de formation de ladite couche de barrière (630) par gravure d'une couche unique de métallisation (710) et enlèvement dudit agent photorésistant (910) dudit premier masque (MI) inclut la formation dudit moyen d'interconnexion locale ou de ladite barrette (620
ou 650).
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de barrière (630) est placée sur une couche de polysilicium (610A - 610B) en utilisant ledit
premier masque (MI).
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de
barrière (630) est placée sur une couche double de polysilicium (610A 610B; 612A -
612B) en utilisant ledit premier masque (MI).
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de barrière (630) est placée sur une zone de monosilicium (601A - 601D) en utilisant ledit
premier masque (MI).
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape de
dépôt d'un oxyde intermnétallique.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche unique de métallisation (710) comprend un deuxième film métallique (820) déposé sur ledit
film réfractaire (710) pour réaliser une connexion à faible résistivité (640).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage d'aluminium.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage aluminium-cuivre.
14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est le tungstène.
15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film (710) de
couche de barrière (630) est un métal réfractaire.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit métal
réfractaire (710) est un alliage titane-tungstène.
17. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite étape de dépôt dudit agent photorésistant (910) en utilisant ledit premier masque (MI) définit en
outre un moyen global de connexion (640).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à définir en outre ladite couche de barrière (630) en déposant un deuxième agent photorésistant (1110) en utilisant un deuxième masque, ledit deuxième agent
photorésistant (1110) étant déposé sur ledit moyen global de connexion (640).
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à graver ledit deuxième métal (820) de ladite couche unique de métallisation (710) et enlever ledit deuxième agent photorésistant (1110) dudit deuxième masque afin
de réaliser ladite couche de barrière (630) et ledit moyen global de connexion (640).
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit deuxième
masque est un masque non critique.
21. Procédé de réalisation de connexions sur une tranche de silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: déposer un premier film métallique (710) sur ladite tranche de silicium; déposer un deuxième film métallique (820) sur ledit premier film métallique; définir M éléments en utilisant un premier masque (MI); graver lesdits M éléments et enlever ledit premier masque (MI); définir en outre N desdits M éléments en utilisant un deuxième masque, o N < M;et graver ledit deuxième film métallique (820) et lesdits N éléments et enlever
ledit deuxième masque pour réaliser lesdits M éléments.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que M est supérieur ou
égal à trois.
23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'épaisseur T dudit
premier film métallique (710) est constante.
24. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la résistivité dudit premier film métallique (710) est supérieure à celle dudit deuxième film
métallique (820).
25. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite tranche de
silicium inclut une couche de polysilicium (610A - 610B).
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que lesdits N éléments incluent une couche dudit premier métal (710) formée sur ladite couche de polysilicium
(610a - 610B) par ledit premier masque (MI).
27. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite tranche de
silicium inclut une couche double de polysilicium (610A - 610B; 612A 612B).
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits N éléments incluent une couche dudit premier métal (710) formée sur ladite couche double de
polycristallin (610A - 610B; 612A - 612B) par ledit premier masque (MI).
29. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite tranche de
silicium inclut une couche de monosilicium (602A - 602D).
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que lesdits N éléments incluent une couche dudit premier métal (710) formée sur ladite couche de
monosilicium (602A - 602D) par ledit premier masque (MI).
31. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit premier métal (710) est un métal réfractaire.
32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que ledit métal
réfractaire (710) est un alliage titane-tungstène.
33. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage cuivre-aluminium.
34. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage d'aluminium.
35. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est le tungstène.
36. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits N éléments
incluent un moyen d'ajustement (660).
37. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits N éléments
incluent un moyen de connexion (620 ou 650) de résistivité plus élevée.
38. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits N éléments
comprennent M-N moyens de connexion (640) de moindre résistivité.
39. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit deuxième
masque est un masque non critique.
40. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape
consistant à déposer un oxyde intermétallique.
41. Procédé de réalisation d'une métallisation sur un substrat en silicium caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: former une première couche métallique (710) sur une région d'un substrat en silicium; former une deuxième couche métallique (820) sur ladite première couche métallique (710); former une première série d'éléments incluant au moins une couche de barrière (630) en utilisant une première technique de photomasquage et un premier agent photorésistant (910); éliminer ladite deuxième couche métallique (820) et ladite première couche métallique (710) et enlever ledit premier agent photorésistant (910), ou éliminer ladite deuxième couche métallique (820), enlever ledit premier agent photorésistant (910), et éliminer ladite première couche métallique (710); former une deuxième série d'éléments en utilisant une deuxième technique de photomasquage et un deuxième agent photorésistant (1110), le nombre des éléments de ladite deuxième série d'éléments étant inférieur ou égal à celui de ladite première série d'éléments; enlever ladite deuxième couche métallique (820) et retenir ledit deuxième agent photorésistant (1110); et enlever ledit deuxième agent photorésistant (1110) pour réaliser ladite première
série d'éléments qui inclut ladite première couche de barrière (630) au moins unique.
42. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite première
couche métallique (710) est une couche de métal réfractaire.
43. Procédé selon la revendication 42, caractérisé en ce que ladite couche de
métal réfractaire (710) est une couche d'alliage titane-tungstène.
44. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite deuxième
couche métallique (820) est une couche d'alliage aluminium-cuivre.
45. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite deuxième
couche métallique (820) est une couche d'alliage d'aluminium.
46. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite deuxième
couche métallique (820) est une couche de tungstène.
47. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite première série d'éléments inclut au moins un moyen de connexion (620 ou 650) de résistivité
plus élevée.
48. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite série
d'éléments inclut au moins un moyen de connexion (640) de moindre résistivité.
49. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite première
série d'éléments inclut en outre au moins un moyen d'ajustement (660).
50. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape
consistant à déposer un oxyde intermétallique.
51. Procédé de mise en oeuvre d'une technologie de connexion sans contact à fonctions multiples sur une tranche en silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: vaporiser un premier film métallique (710); vaporiser un deuxième film métallique (820) sur ledit premier film métallique
(710);
définir quatre éléments métalliques qui incluent une couche de barrière (630),
ladite couche de barrière (630) étant placée sur une couche de polysilicium (610A -
610 B) en utilisant un premier masque (MI); graver lesdits quatre éléments et enlever ledit premier masque (MI); définir en outre trois (620 ou 650, 630, 660) desdits autres éléments en utilisant un deuxième masque; et graver ledit deuxième métal (820) et enlever ledit deuxième masque pour
réaliser lesdits quatre éléments.
52. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que ledit premier métal
(710) est un métal réfractaire.
53. Procédé selon la revendication 52, caractérisé en ce que ledit métal
réfractaire (710) est un alliage titane-tungstène.
54. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage aluminium-cuivre.
55. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est un alliage d'aluminium.
56. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que ledit deuxième
métal (820) est le tungstène.
57. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que l'un desdits quatre
éléments inclut un moyen d'ajustement (660).
58. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que l'un desdits quatre
éléments inclut un moyen de connexion (620 ou 650) de résistivité plus élevée.
59. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que l'un des quatre
éléments inclut un moyen de connexion (640) de résistivité moindre.
60. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que ledit deuxième
masque est un masque non critique.
61. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que lesdits trois (620 ou 650, 630, 660) desdits quatre éléments incluent ledit moyen de connexion (620 ou
650) de résistivité plus élevée.
62. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que lesdits trois (620 ou 650, 630, 660) desdits quatre éléments incluent ladite couche de barrière (630).
63. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que lesdits trois (620
ou 650, 630, 660) desdits quatre éléments incluent ledit moyen d'ajustement (660).
64. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape
consistant à déposer un oxyde intermétallique.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/206,444 US5556507A (en) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Multifunctional contactless interconnect technology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2717006A1 true FR2717006A1 (fr) | 1995-09-08 |
Family
ID=22766415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9502353A Pending FR2717006A1 (fr) | 1994-03-03 | 1995-03-01 | Technologie de connexion sans contacts à fonctions multiples pour semi-conducteurs. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5556507A (fr) |
| JP (1) | JPH07263557A (fr) |
| FR (1) | FR2717006A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052146A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Procede de formation d'une interconnexion locale |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4267012A (en) * | 1979-04-30 | 1981-05-12 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Process for patterning metal connections on a semiconductor structure by using a tungsten-titanium etch resistant layer |
| JPS62111432A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US4948462A (en) * | 1989-10-20 | 1990-08-14 | Applied Materials, Inc. | Tungsten etch process with high selectivity to photoresist |
| US5108542A (en) * | 1990-08-23 | 1992-04-28 | Hewlett Packard Company | Selective etching method for tungsten and tungsten alloys |
-
1994
- 1994-03-03 US US08/206,444 patent/US5556507A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-01 FR FR9502353A patent/FR2717006A1/fr active Pending
- 1995-03-03 JP JP7068890A patent/JPH07263557A/ja not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052146A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Procede de formation d'une interconnexion locale |
| US6096639A (en) * | 1998-04-07 | 2000-08-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming a local interconnect by conductive layer patterning |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5556507A (en) | 1996-09-17 |
| JPH07263557A (ja) | 1995-10-13 |
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