FR2797715A1 - Procede de gravure plasma d'une couche de polysilicium au traver d'une couche de si02 gravee - Google Patents
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Abstract
Procédé de gravure à sec d'une couche en polysicilium, formée sur une couche en SiO2 mince, par l'intermédiaire d'une couche de couronnement de SiO2 gravée. Selon le procédé, la structure est placée sur le mandrin électrostatique d'une chambre à vide d'un graveur plasma à haute densité, équipé de deux générateurs RF pour fournir les puissances TCP (plasma couplé par transformateur) et de polarisation. Les zones exposées de la zone en polysilicium sont gravées dans le plasma, à travers la couche de couronnement en SiO2 gravée, pour descendre jusqu'à la couche en SiO2 mince sous-jacente avec une chimie à base de HBr/ HeO2. Dans ce procédé le rapport de puissance TCP/ polarisation est supérieur à 20 et le rapport de débit de gaz HBr/ HeO2 est supérieur à 1, 9, si bien que la sélectivité polysicilium : SiO2 de la couche de couronnement est supérieure à 10 : 1 pour produire des lignes en polysilicium d'un profil sensiblement vertical.
Description
PROCEDE <B>DE</B> GRAVURE PLASMA D'UNE <B>COUCHE DE</B> POLYSILICIUM <B>AU</B> TRAVERS <B>D'UNE COUCHE DE SI02</B> GRAVEE CHAMP DE L'INVENTION La présente invention concerne la fabrication de circuits intérés( à semi-conducteur et, plus particulièrement, procédé amélioré de gravure plasma d'une couche en polysilicium recouvrant une mince couche en Si02, par utilisation d'une couche en Si02 gravée. Les lignes en polysilicium qui sont produites ont des profils verticaux, fortement souhaités lors des étapes subséquentes de traitement de la fabrication des tranches.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans la fabrication des circuits intégrés IC à semi-conducteur perfectionnés, en particulier dans les puces DRAM, on fait usage poussé de transistors à effet de champ à grille isolée(IGFET). Dans les puces DRAM, la cellule mémoire à un dispositif est constituée d'un IGFET et d'un condensateur de stockage. La formation d'éléments d'espacement qui isolent le conducteur de grille du contact métallique avec la région source/drain de chaque IGFET est d une importance primordiale. Les figures 1-6 représentent structure soumises aux étapes essentielles du processus de formation de l'élément d'espacement isolant en nitrure de silicium (Si3N4) (il est important de mettre en évidence que les illustrations sont pas nécessairement à l'échelle). La figure 1 représente la structure faisant partie d'une tranche silicium au stade initial du processus de formation. En revenant à présent à la figure 1, la structure 10 est constituée d'un substrat en silicium revêtu d'une couche d'oxyde de silicium (Si02) 12, d'une épaisseur de 5,2 nm, et formé par dessus, ce que l' appelle un empilement de couches ou GC 13. Cette mince couche en Si02 12 forme le diélectrique de grille des IGFET, comme ceci est connu à l'homme de ' et va être qualifié ci-après de couche de grille Si02 12. La pile GC 13 est typiquement constituée d'une pluralité de couches superposées : une couche de fond 14 en polysilicium non dopé, d'une épaisseur de 250nm, une couche de couronnement 15 en Si02 d une épaisseur de 50nm et une couche supérieure 16 de revêtement anti-réflexion diélectrique (SixOyNz) d'une épaisseur de 57nm. Une couche 17 en matériau photorésist positif, d'une épaisseur de 0,5um, est formée sur la pile GC 13, en standard. Le processus de délinéation de la pile GC 13 commence la mise en motif de photorésist 17, afin de produire le masque souhaité. Le masque en photorésist 17 est ensuite utilisé pour graver sélectivement les parties exposées de la couche en SixOyNz sousjacente et la couche de couronnement en Si02, successivement, en un processus en deux étapes. On peut effectuer la gravure dans un graveur Mark II RIE, qui est un outillage vendu par Applied Materials Santa Clara, CA, USA, avec un processus chimique utilisant comme base du CHF3 et en suivant les parametres de processus ci-après. Gravure SixOyNz Débit de CHF3 : 60 sccm Débit de 02 : 10 sccm Pression : 20 mTorr Puissance : 200 W Durée : 105 s <B>il</B> sccm" signifie centimètres cubes standards/minute.
Le moment de la fin du processus de gravure détecté un spectromètre optique accordé sur radiation 386,5nm (CN). Cependant, on procède à sur-gravure d'environ 15% (environ 20s) par souci de sécurité totale. Gravure Si02 Débit de CHF3 : 30 sccm Débit de 02 : 60 sccm Pression : 20 mTorr Puissance : 200 W Durée : 90 s Le moment de fin de gravure est détecté par un spectromètre optique accordé sur le rayonnement 475,5= (CO<B>)</B>. De même on procède à une sur-gravure d'environ 30s par souci de sécurité totale. La structure résultante représentée sur la figure 2.
Le masque en photorésist 17 est ensuite brulé sous ozone et la structure 10 est nettoyée, de la façon considérée comme standard.
La couche 16 SixOyNz est à présent retirée dans le même réacteur Mark II RIE en appliquant les conditions de fonctionnement suivantes Gravure SixOyNz Débit de CHF3 : 60 sccm Débit de 02 : 10 sccm Pression : 20 mTorr Puissance : 200 W Durée . 80 s moment de la fin de gravure est détecte par un spectromètre optique accordé sur la radiation 386,5nm (CN). Aucune sur-gravure n'est effectuée. La structure résultante est représentée sur la figure 3. Ainsi que ceci évident sur la figure 3, la couche en polysilicium 14 est masquée par la couche de couronnement 15 en Si02 mise en motifs.
L'étape suivante consiste à graver les parties exposées de la couche en polysilicium par utilisation de la couche de couronnement Si02 mise en motifs utilisée comme masque dur in situ. Cette étape est conduite dans un réacteur à plasma haute densité LAM 9400 équipé de deux générateurs RF en standard avec processus chimique à base de HBr. Cet outillage est vendu par LAM Research, Fremont, CA, USA.
tranche est placée sur le mandrin électrostatique de la chambre à vide dudit graveur au plasma et on applique les conditions de fonctionnement suivantes. Débit de HBr : 210 sccm Débit de He02 : 15 sccm Pression . 6 mTorr Puissance TCP : 125 W Puissance de polarisation : 77 W Fréquence RF : 13,56 MHz Cette étape est controléee par un spectromètre optique pour détecter l'interface entre les couches de polysilicium 14 et de grille mince en Si02 12 rayonnement 405 nm).
La structure 10 résultante est représentée sur la figure 4. Durant cette étape, un film mince 18 en matériau SiOx est formé sur la totalité de la surface la structure 10. Des molécules d'oxygène présentes dans le débit gaz He02 permettent de créer ce mince film en Siox, qui est redéposé sur la surface de la structure 10 durant l'étape de gravure polysilicium. I1 va être utilisé comme écran pour protéger le substrat en silicium. Les parties restantes de la couche en polysilicium 14 ont la forme générale de lignes que l'on va appeler ci-après lignes GC, portant encore le numéro de référence 14. La tranche est ensuite nettoyée dans une solution DHF, comme ceci est standard, pour enlever le matériau SiOx du film 18 et le matériau Si02 de la couche couronnement 15 qui subsiste en partie haute des lignes GC 14. Ainsi que ceci est évident en observant la figure 4, il reste au-dessus des lignes GC 14 des parties de la couche de couronnement en Si02 15, dont l'épaisseur est réduite et dont les angles sont arrondis. A ce stade du processus de formation de l'élément d'espacement en Si3N4, la structure est telle que représentée sur la figure 5.
Enfin, le revêtement des éléments d'espacement en Si3N4 sur les côtés latéraux des lignes GC 14 est effectué. A cette fin, on dépose une couche de protection de paroi latérale en Si3BN4 d'une épaisseur de 75 nm de façon conforme sur la structure 10, dans un réacteur LPCVD, par utilisation d'un processus chimique fonctionnant au NH3/DCS (dichlorosilane). Par exemple, le réacteur SVG VTR7000+ (vendu par SVG THERMCO), San Jose, CA, USA), peut être utilisé, appliquant les conditions de fonctionnement suivantes. Débit de NH3 : 200 sccm Débit DCS : 40 sccm Pression : 110 mTorr Température : 720 C Ensuite, on procède à une gravure anisotrope la structure dans le réacteur AME 5200 RIE mentionné ci-dessus, en utilisant un système à fin de gravure par detection optique pour détecter l'exposition (rayonnement à 386,5 nm) de la couche de grille en Si02 12. Les conditions de fonctionnement adéquates sont Débit CHF3 : 100 sccm Débit de He02 : 14 sccm Pression : 100 mTorr Puissance : 500 W Fréquence RF : 13,56 MHz Cette étape de gravure achève la formation des éléments d'espacement isolants en Si3N4 qui sont désignés 19 sur la figure 6.
L'étape de gravure anisotropique du polysilicium, par l'intermédiaire de la couche de couronnement en Si02 15 gravée, utilisée comme masque dur in situ est de loin plus importante et la plus critique. Premièrement, elle a un aspect positif, parce que, durant cette étape, il est formé un mince film en SiOx qui préserve l'intégrité d'épaisseur de la couche de grille en Si02 12, en évitant de cette manière l'implantation d'atomes d'hydrogènes générés le composé HBr, dans le substrat silicium 11. Malheureusement, cette étape ne permet pas de produire des lignes GC 14 ayant le profil vertical souhaité nécessaire pour les étapes de traitement subséquentes, afin de former des éléments d'espacement appropriés en Si3N4 sont déterminants pour les paramètres électriques de vitesse de l'IGFET. Durant cette étape, on produit une érosion significative de la couche de couronnement Si02 15, ce qui, à son tour, induit une attaque parois latérales du matériau en polysilicium constituant la couche 14, entrainant le profil typique de la ligne GC 14, tel qu'illustré sur la figure 4. En réalité, du fait que le matériau en Si02 de la couche 15 est partiellement enlevé au niveau des angles, le matériau en polysilicium la couche 14 n est pas protégé durant sa gravure, qui induit une gravure non désirée du polysilicium, qui produit un effilement des lignes GC, en donnant le pied typique représenté sur la figure 4. Ce phénomène a été expliqué par la mauvaise sélectivité polysilicium:Si02 de la couche de couronnement (qui est le rapport entre les vitesses de gravure du polysilicium et du Si02) de l'étape de gravure, qui est égale ' environ 4,1. En plus, en se référant à présent à la figure 5, il est évident que l'angle 0 défini par le côté latéral de la ligne GC 14 et la surface du substrat n'est pas satisfaisant, dans la mesure où nous sommes loin du profil vertical souhaité, nécessaire pour les étapes subséquentes du traitement de la tranche et, en particulier, l'étape d'implantation d'ions visant à définir les zones de diffusion (source/drain).
Le TABLEAU I ci-dessous présente la valeur de l'angle 0 selon que la ligne GC 14 est située sur le bord de la tranche ou au centre et que l'on se trouve dans des zones à faible densité de motifs gravés (isolées) ou à forte densité (denses).
TABLEAU <SEP> I
<tb> e1 <SEP> 82 <SEP> e3 <SEP> e4
<tb> bord <SEP> bord <SEP> centre <SEP> centre
<tb> (dense) <SEP> (isolée) <SEP> (dense) <SEP> (isolée)
<tb> 85 <SEP> 83 <SEP> 82 Le processus à base HBr/He02 ci-dessus qui s'avère adéquat pour produire la couche protectrice en Siox souhaitée, n'est pas acceptable du fait qu il ne produit des lignes GC ayant le profil vertical souhaité.
<tb> e1 <SEP> 82 <SEP> e3 <SEP> e4
<tb> bord <SEP> bord <SEP> centre <SEP> centre
<tb> (dense) <SEP> (isolée) <SEP> (dense) <SEP> (isolée)
<tb> 85 <SEP> 83 <SEP> 82 Le processus à base HBr/He02 ci-dessus qui s'avère adéquat pour produire la couche protectrice en Siox souhaitée, n'est pas acceptable du fait qu il ne produit des lignes GC ayant le profil vertical souhaité.
Un certain nombre de processus chimiques différents ont été développés pour effectuer la gravure matériau en polysilicium eu égard au matériau Si02 de la couche de couronnement 15 mais ils posent tous certains problèmes concernant la formation fil en SiOx 18 et/ou l'obtention du profil vertical pour la ligne GC. RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, un but principal de la présente invention de fournir une procédé amélioré de gravure plasma d'une couche de polysilicium recouvrant une mince couche de Si02 par l'intermédiaire d'une couche de couronnement en Si02 mise en motif, mis en oeuvre dans un graveur au plasma à haute densité avec un mélange de gaz HBr/He02, dans lequel les rapports de puissance TCP/polarisation et les rapports de débit de gaz HBr/He02 sont optimisés.
Un autre but de la présente invention est fournir un procédé amélioré de gravure au plasma d' couche en polycilisium recouvrant une mince couche de Si02, par l'intermédiaire d'une couche de couronnement en Si02 mise en motif, dans lequel la sélectivité polysilicium:Si02 de couronnement est supérieure à 10:1.
Un autre but de la présente invention est fournir un procédé amélioré de gravure au plasma d' couche en polysilicium recouvrant une mince couche en Si02, par 'intermédiaire d'une couche de couronnement en Si02 en motif, dans lequel les lignes polysilicium qui sont produites ont un profil vertical.
Un autre but de la présente invention est fournir procédé amélioré de morsure au plasma d' couche en polysilicium recouvrant une mince couche Si02, par l'intermédiaire d'une couche de couronnement en Si02 dont le couronnement est mis en motif, pouvant trouver une application étendue dans le processus formation d'élément d'espacement isolant.
Selon la présente invention, il est décrit un procédé de gravure à sec d'une couche en polysilicium formée sur une couche en Si02 mince sousjacente, selon un motif prédéterminé, comprenant les étapes consistant à: fournir une couche de couronnement en Si02 sur ladite couche en polysicilium mise en motif, selon ledit motif prédéterminé, afin de former un masque dur in situ; placer la structure résultante sur le mandrin électrostatique d'une chambre à vide d'un graveur au plasma à haute densité équipé de deux générateurs RF pour fournir les puissances de TCP (Plasma Couplé par Transformateur) et de polarisation; et graver de façon anisotropique les zones exposees de la couche en polysicilium, par l'intermédiaire de la couche couronnement Si02 mise en motif, jusqu'à la couche Si02 mince sousjacente, avec un processus chimique à base de HBr/He02, dans lequel le rapport de puissance TCP/polarisation est supérieur à 20 et le rapport de débit de gaz HBr/He02 est supérieur à 1 9, si bien que la sélectivité polysilicium:Si02 de couronnement est supérieure à 10:1, pour produire lignes en polysicilium d'un profil sensiblement vertical.
Toujours selon la présente invention, il est décrit un procédé de formation d'un élément d'espacement en nitrure de silicium sur des lignes en polysilicium, comprenant les étapes consistant à: fournir un substrat de silicium, revêtu d'une mince couche de grille en Si02, une couche de polysilicium et une couche de couronnement en Si02 mise motif étant formées par dessus; placer le substrat sur le mandrin électrostatique d'une chambre à vide d'un graveur à plasma à haute densité équipé de deux générateur RF pour fournir les puissances TCP (Plasma Couplé par Transformateur) et de polarisation; graver de façon anisotropique les zones exposées de la couche en polysilicium par l'intermédiaire de la couche de couronnement en Si02 mise en motif, jusqu'' atteinte de la couche de grille en Si02 sousjacente avec un processus chimique à base de HBr/He02, dans lequel le rapport de puissance TCP/polarisation supérieur à 20 et le rapport de débit HBr/He02 est supérieur à 1,9, de manière que la sélectivité polysicilium:Si02 de couronnement soit supérieure 10:1, pour produire des lignes en polysilicium ayant un profil sensiblement vertical; enlever le matériau Si02 de couronnement de couche de mise en motif, et la mince couche protectrice en SiOx formée sur l'ensemble de la structure durant ladite étape de gravure; et déposer une couche de couverture en matériau tel que du Si3N4 sur la structure et effectuer une gravure à sec anisotrope de cette couche, pour former les éléments d'espacement en Si3N4 souhaités sur paroi latérale de la ligne en polysilicium.
préférence, les rapports de puissance TCP/polarisation et les rapports de débit HBr/He02 sont égaux à environ 28 et 2,45, respectivement, de manière que la sélectivité polysicilium:Si02 de couronnement soit égale à environ 20:1.
Une puissance de polarisation inférieure permet d'augmenter le rapport des puissances TCP/polarisation et, ainsi, la sélectivité polysilicium:Si02 de couronnement et l'anisotropie de gravure nécessaire, pour produire des lignes GC ayant des profils verticaux souhaités et ayant des angles droits à la fin de l'étape de gravure du polysilicium. Avoir un faible débit de gaz He02 permet d'augmenter rapport de débit de gaz HBr/He02, ce qui augmente encore plus la verticalité desdits profils dans la totalité de la tranche.
Les nouvelles propriétés considérées comme caractéristiques de cette invention sont indiquées ci-après dans les revendications annexées. L'invention elle même cependant, ainsi que d'autres obj et avantages de celle-ci, peuvent être le mieux compris en référence à la description détaillée ci-apres d'un mode de réalisation préféré illustré, en liaison avec les dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les Figures 1 à 6 représentent une structure à semiconducteur soumise aux étapes essentielles d'un processus de formation d'un élément d'espacement en Si3N4 classique.
Les Figures 4A-6A représentent la structure de la Figure 3 soumise aux étapes essentielles de gravures anisotrope de la couche en polysilicium, effectuées selon la présente invention (en correspondance directe avec les Figures 4-6).
DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE L'étape de gravure anisotrope du polysilicium, décrite ci-dessus en référence à la Figure 4, combine à la fois des aspects positifs et négatifs. Comme indiqué ci-dessus, la formation d'un film en Siox dans le but de protéger le substrat de toute implantation d'atomes d'hydrogène est un avantage significatif, tandis que la formation de lignes GC 14 ayant un pied et un profil effilé n'est pas satisfaisante. L'inventeur de la demanderesse a effectué un certain nombre d'expériences, dans le but de déterminer quelle était l'influence de chaque paramètre du processus, soit considéré seul, soit considéré en combinaison les uns avec les autres. Le but était de déterminer si le processus de gravure de l'état de l'art décrit ci-dessus pouvait être optimisé, plutôt que de développer un processus totalement nouveau. Les expériences ont montré que les rapports de deux couples de paramètres processus étaient d'une importance majeure à ce 'et: le rapport de puissance TCP/polarisation et le rapport de débit de gaz HBr/He02.
On a deux générateurs RF, l'un pour générer la puissance TCP (plasma couplé par transformateur) et l'autre pour générer la puissance de polarisation. La puissance TCP est utilisée pour créer des espaces chimiques en se basant sur les différents gaz introduits dans le réacteur à plasma à haute densité. Par conséquent, il détermine l'activation chimique du plasma pour ajuster la vitesse de gravure et l'uniformité. La puissance de polarisation rend le plasma plus fortement ionique, dans le but d'augmenter la densité de ce plasma. Du fait que, dans ce cas, le plasma va s'avérer plus fortement directif, il va également graver de façon désavantageuse la couche de couronnement Si02 15 mise en motif plus rapidement, suite à sa faible sélectivité polysilicium:Si02 de couronnement. D'autre part, dans le processus chimique utilisant du HBr/He02, on utilise le HBr pour graver et pour enlever le polysilicium de la couche 14. Le He02 est utilisé pour générer les molécules d'oxygène nécessaires pour former film 18 en Siox qui protège la totalité de la surface supérieure de la structure 10 et, en particulier préserve l'intégrité de l'épaisseur de la couche grille en Si02 12 mince. Le film en SiOx 18 empêche que se produisent endommagements dans le substrat en silicium, endommagements qui seraient causés par des ions hydrogène produits par la dissociation HBr. Dans l'étape de gravure du polysilicium selon l'état l'art, décrite ci-dessus, le rapport des puissances TCP/polarisation est égal à environ 14 pour une haute densité de plasma et le rapport entre les débits gaz HBr/He02 est égal à environ 1,62 ce qui rend processus chimique très agressif. En réalité, du fait de ces conditions de fonctionnement, l'épaisseur de la couche de couronnement Si02 15 mise en motif est consommée principalement au niveau des angles du couronnement, comme ceci est évident en observant la Figure 4.
'inventeur de la demanderesse a démontré, de façon inattendue, que des rapports, entre les puissances TCP/polarisation et les débits de gaz HBr/He02, significativement plus élevés que ce que l'on avait dans l'étape de gravure de l'état de l'art décrit ci-dessus permettaient d'améliorer considérablement cette étape en préservant l'intégrité de couche de couronnement Si02 15, en bénéficiant d' haute uniformité dans la tranche. Malgré cela le nombre de molécules d'oxygène réduites par le plasma peut être réduit, suite à la réduction du débit de He02, le film en Siox 18 est encore formé grâce à réduction correspondante de la puissance de polarisation. A présent, selon la présente invention, les paramètres que sont puissance de polarisation et le débit de gaz He02 prennent une importance accrue dans le processus de gravure du polysilicium amélioré de la présente invention. A titre de conséquence finale, les lignes GC ne sont plus effilées et elles ont à présent un profil pratiquement vertical, à la fois dans les zones isolées et les zones imbriquées, indépendamment du fait que ces zones soient placées au centre sur le bord de la tranche.
La structure initiale est identique à tous aspect à la structure de la figure 3. Le profilé de la présente invention se réduit en pratique à travailler avec le même graveur LAM TCP 9400 mentionné ci-dessus à des fins de comparaison et en appliquant les conditions de fonctionnement suivantes. Débit HBr : 250 sccm Débit HE02 : 9 sccm Pression . 6 mTorr Puissance TCP : 135 W Puissance de polarisation : 55 W Fréquence RF : 13,56 MHz A présent, dans le cas cidessus d'un processus optimisé, les rapports entre les puissances TCP/polarisation et les débits de gaz HBr/He02 sont égaux à environ 28 et 2,45, respectivement, si bien que la sélectivité polysilicium: Si02 de couronnement est à présent égale à environ 20:1. Cependant, dans un cas plus général, pour obtenir la valeur de sélectivité minimale du polysicilium: Si02 de couronnement de 10:1, il a été déterminé que le rapport des puissances et le rapport des débits de gaz devait être supérieur à 20 et 1,9, respectivement.
La structure résultante est représentée sur la figure 4A. Ainsi que ceci est évident, sur la figure 4A, les parties de couronnement Si02 désignées par 15' qui sont à présent obtenues conservent pratiquement leur épaisseur d'origine et présentent des angles carrés. On peut également noter la présence de film en SiOx 18 protecteurs, revêtant la totalité de la surface de la structure 10'.
Le TABLEAU II ci-dessous montre l'amélioration considérable obtenue avec le procédé selon la présente invention, en comparaison avec les angles correspondants de l'étape de gravure de de l'art antérieur, qui sont résumés au I.
TABLEAU
<tb> 81 <SEP> 02 <SEP> 84
<tb> Bord <SEP> Bord <SEP> Centre <SEP> Centre
<tb> (dense) <SEP> (isolée) <SEP> (dense) <SEP> (isolée)
<tb> 90 <SEP> 88 <SEP> 88 Ainsi qu'on peut le voir sur le TABLEAU II, la totalité des angles sont à présent proches de 90 Les nouveaux rapports entre les puissances et les débits de gaz se sont avérés limiter considérablement le phénomène d'érosion exercé sur la couche en Si02 de couronnement 15' mise en motif, pour produire des lignes 14' ayant un profil vertical souhaité, tout en préservant encore le film en SiOx afin de garantir sa dimension critique. A titre de conséquence finale, l'effilement indésirable et la présence d'un pied dans les lignes GC mentionnées cidessus n'existe plus.
<tb> 81 <SEP> 02 <SEP> 84
<tb> Bord <SEP> Bord <SEP> Centre <SEP> Centre
<tb> (dense) <SEP> (isolée) <SEP> (dense) <SEP> (isolée)
<tb> 90 <SEP> 88 <SEP> 88 Ainsi qu'on peut le voir sur le TABLEAU II, la totalité des angles sont à présent proches de 90 Les nouveaux rapports entre les puissances et les débits de gaz se sont avérés limiter considérablement le phénomène d'érosion exercé sur la couche en Si02 de couronnement 15' mise en motif, pour produire des lignes 14' ayant un profil vertical souhaité, tout en préservant encore le film en SiOx afin de garantir sa dimension critique. A titre de conséquence finale, l'effilement indésirable et la présence d'un pied dans les lignes GC mentionnées cidessus n'existe plus.
Le processus de formation d'élément d'espacement en Si3N4 continue, tel qu'illustré sur les figures 5A et 6A, avec des processus identiques tels qu'à ceux décrits ci-dessus en référence aux figures 5 et . La comparaison faite entre les structures 10 et 10' au stade des figures 6 et 6A est illustrative à tout égard. Sur la figure 6A, le profil vertical de la ligne GC 14' et la structure de l'élément d'espacement à Si3N4 19' sont assez satisfaisants pour les étapes de fabrication subséquentes.
Bien que l'invention ait été décrite en particulier pour un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident à l'Homme de l'art que ce qui a été indiqué ci-dessus et d'autres changements, concernant la forme et les détails, peuvent être effectués sans quitter l'esprit et le champ de l'invention. Par exemple, quoique le procédé de la présente invention tel que décrit ci-dessus ait été développe avec un graveur LAM TCP9400, il peut être étendu ' d'autres graveurs au plasma haute densité qui soient équipés de deux sources RF.
Claims (7)
1. Un procédé de gravure à sec d'une couche en polysilicium formée sur une couche en Si02 mince sousjacente, selon un motif prédéterminé, comprenant les étapes consistant à: fournir une couche de couronnement en Si02 ladite couche en polysicilium mise en motif selon ledit motif prédéterminé, afin de former un masque dur in situ; placer la structure résultante sur le mandrin électrostatique d'une chambre à vide d'un graveur plasma à haute densité équipé de deux générateurs RF pour fournir les puissances de TCPÊ(Plasma Couplé par Transformateur) et de polarisation; et graver de façon anisotrope les zones exposées de la couche en polysicilium, par l'intermédiaire de la couche de couronnement Si02 mise en motif, jusqu'à la couche en Si02 mince sousjacente, avec un processus chimique à base de HBr/He02, dans lequel le rapport de puissance TCP/polarisation est supérieur à 20 et le rapport de débit de gaz HBr/He02 est supérieur à 1,9, si bien que la sélectivité polysilicium:Si02 de couronnement est supérieure à 10:1, pour produire des lignes en polysicilium d'un profil sensiblement vertical.
2. Le procédé selon la revendicationÊl, dans lequel durant l'étape de gravure, une mince couche protectrice en SiOx est appliquée en revêtement sur la totalité de la surface de la structure.
3. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel les rapports de puissance TCP/polarisation et de débit gaz HBr/He02 sont égaux à environ 28 et 2,45, respectivement, de manière la sélectivité polysicilium: Si02 de couronnement soit égale à environ 20:1.
4. Le procedé selon la revendication 1, dans lequel le graveur au plasma à haute densité un graveur LAM TCP9400 et les conditions de fonctionnement sont telles que ci-après: Débit : 250 SCCM Débit He02 : 9 SCCM Pression . 6 mTorr Puissance TCP : 135 W Puissance de polarisation: 55 W Fréquence RF : 13,56 MHz
5. Proce de formation d'un élément d'espacement en nitrure de silicium sur des lignes en polysilicium, comprenant les étapes consistant à: fournir un substrat de silicium, revêtu d'une mince couche de grille en Si02, une couche polysilicium et une couche de couronnement Si02 mise en motif étant formées par dessus; placer le substrat sur le mandrin électrostatique d'une chambre à vide d'un graveur à plasma a haute densité équipé de deux générateur RF pour fournir les puissances TCP (Plasma Couplé par Transformateur) et de polarisation; graver de façon anisotrope les zones exposées de la couche en polysilicium par l'intermédiaire de couche de couronnement en Si02 mise en motif j 'à atteinte de la couche de grille en Si02 sousjacente, avec un processus chimique à base HBr/He02, dans lequel le rapport de puissance TCP/polarisation est supérieur à 20 et le rapport de débit HBr/He02 est supérieur à 1,9, de manière que la sélectivité polysicilium: Si02 couronnement soit supérieure à 10:1, pour produire des lignes en polysilicium ayant un profil sensiblement vertical; enlever le matériau Si02 de couronnement de la couche de mise en motif, et la mince couche protectrice en SiOx formée sur l'ensemble de la structure durant ladite étape de gravure; et déposer une couche de couverture en matériau que du Si3N4 sur la structure et effectuer gravure à sec anisotrope de cette couche, pour former l'élément d'espacement en Si3N4 souhaité sur la paroi latérale de la ligne en polysilicium.
6. Le procédé selon la revendication 5, dans lequel les rapports de puissance TCP/polarisation et les rapports de débit HBr/He02 sont égaux à environ 28 et 2,45, respectivement, de manière que la sélectivité polysicilium: Si02 de couronnement soit égale à environ 20:1.
7. Le procédé selon la revendication 5, dans lequel le graveur au plasma haute densité est un graveur LAM TCP9400 et les conditions de fonctionnement sont: Débit HBr : 250 SCCM Débit HE02 : 9 SCCM Pression . 6 mTorr Puissance TCP : 135 W Puissance de polarisation: 55 W Fréquence RF : 13,56 MHz.
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