Brevet FR2010439A1 — publié le 19700213

.! . 2010439 L'invention concerne-un procédé pour graver, par attaque chimique et de façon géométriquement limitée, une plaque semi-conductrice comportant une couche d'oxyde, procédé dans lequel on enduit la plaque semi-conduc;trice d'une laque photographique, 5 on l'expose à la lumière à travers une plaque photographique, on la développe et on l'attaque ensuite chimiquement dans les zones de surface libérées .lors du développement. Dans les procédés connus de ce type, on amène en contact la plaque photographique, par sa couche d'émulsion, avec 10 la plaque semi-conductrice enduite de laque et 'on effectue ensuite l'exposition à la lumière (procédé par contact). Avec ce mode d'exposition à"là lumière, on obtient bien une bonne dissolution ; cependant, on ne peut pas éviter d'endommager l'émulsion photographique, .^notamment lorsque la plaque 15 semi-conductrice n'est pas entièrement plane ou lorsqu'elle présente déjà sur sa surface de petits bossages ou de petis renfoncements provenant d'étapes antérieures d'attaque chimique. Ces détériorations causées à l'émulsion noiricie de la plaque photographique conduisent dans ces zones à une exposition indésirable de la laque photogra-20 phique. En outre, la plupart du temps, des résidus de laque photographique restent accrochés à la plaque photographique, ces résidus pouvant entraîner l'opacité, à la lumière ultraviolette des zone non noircies de la plaque photographique. Ces détériora-25 tions de la plaque photographique font qu'une telle plaque n'est déjà plus utilisable après 20 à 30 processus de contact environ, en fonction des conditions posées au sujet du rendement lors de la fabrication des semi-conducteurs. Dans le cas des grands éléments de construc-30 tion, tels' que les 'transistors de puissance par exemple, presque tous les éléments peuvent déjà présenter des défauts après un petit nombre de processus de contact à cause de la détérioration de la plaque photographique. L'invention a pour but de mettre au point un 35 procédé du type mentionné au début et qui évite ces inconvénients. Le procédé de l'invention est caractérisé parce que, lors de l'exposition à la lumière de la- laque pMtçi'gra-phique, on ménage une certaine distance entre la couche d'émulsion de la plaque photographique et la couche de laque photographique 40 déposée sur la plaque semi-conductrice. 69 T8752 - 2 - 5010439 ....... Cette distance peut aller jusqu'à 300 mi crons. Cependant, il est particulièrement judicieux que cette distance. soit de 50 à 100 . L'invention est expliquée de façon plus 5 précise en se référant à un exemple de réalisation representé aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif pour exposer à la lumière la couche de laque photographique d'une plaque semi-conductrice enduite de laque pho- 10 tographique ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un appareil pour régler la distance entre la plaque photograpnique et la couche de laque photographique de la plaque semi-conductrice enduite. 15 Sur la figure 1, le repère 10 désigne la plaque semi conductrice. Cette plaque porte une couche d'oxyde 11 sur sa face supérieure .Une couche de laque photographique 12 est déposée sur la couche d'oxyde 11. Au-dessus du système 10, 11, 12 et parallèlement à lui, est disposée line plaque photograpnique 20 13,portant sur sa face inférieure une couche d'émulsion 14 présentant des zones noircies et des zones non noircies ayant la forme du modale à constituer sur la couche de laque photograpnique 12. La face inférieure de la couche d'émulsion 14 est alors à une distance A de la face supérieure de la couche de laque photogra-25 phique 12. Une .lampe à vapeur de mercure désignée par 15 est disposée au-dessus de la plaque photographique 13 ; cette lampe sert à exposer la laque photographique à la lumière et son arc lumineux a une longueur 2b. Un condenseur à lentille 16 est disposé entre la lampe à vapeur de mercure 15 et la plaque photographique 13, à 30 une distance a de la lampe à vapeur de mercure 15. Si l'on fait abstraction des aberrations optiques de la lentille 16 du condenseur, on obtient, pour la séparation x avec laquelle les zones noircies et non noircies de la couche d'émulsion 14 sont reproduites sur la couche de laque photographi-35 que 12, la relation : * = ± È • A a Pour b = 1 mm, a = 100 mm, A = 300 , on obtient une séparation x = + 3 A • Cette séparation est suffisante pour la presque totalité des structures de semi-conducteurs. 40 Au cas où une meilleure .séparation serait nécessaire, on peut encore 69 18752 - 3- 2010439 réduire la distance A. la distance minimale possible est déterminée par les variations d'épaissuer et par les inégalités de surface des différentes plaques semi-conductrices. Comme on peut le voir sur la figure 2, 5 on peut régler la distance A, sauf à tenir compte des variations d'épaisseur de la plaque semi-conductrice 10 quand on colle une feuille 18, choisie avec une épaisseur correspondante, à l'extérieur de la plaque semi-conductrice, sur le soubassement 17 de cette plaque f et quand, avant l'exposition à la lumière, on amène cette 10 feuille en contact avec la plaque photograpnique 13 en soulevant le soubassement 17.. la feuille 18 peut être en polytétrafluoréthylène. Par rapport aux procédés connus, dans lesquels l'exposition à la lumière à lieu suivant tin procédé par contact, le procédé conforme à l'invention a pour avantage d'évi-15 ter la détérioration de la plaque photographique pendant le processus d'exposition à la lumière. Si, à la suite d'un masquage préalable, la plaque semi-conductrice contient déjà un modèle d'oxyde, l'ajustage de la plaque photographique par rapport à ce modèle ne présente aucune espèce de difficulté car, avec les microscopes 20 du commerce, à l'aide desquels cet ajustement est effectué , on peut obtenir directement une précision de définition ayant l'ordre de grandeur de la distance A à maintenir. Bien.entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représen-25 tés et à partir desquels on pourra concevoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1'invention. 69 18752 _ 4 - 2010439 REVENDICATIONS 1°/ Procédé pour graver , par attaque chimique et de fajon géométriquement limitée, une plaque semi-conductrice comportant une couche d'oxyde, du type dans lequel on enduit la plaque 5 semi-conductrice d'une laque photographique, on l^expose à la lumière à travers une plaque photographique, on la développe et on l'attaque ensuite chimiquement dans les zones de surfaces libérées lors du développement, procédé caractérisé par ce que, lors de l'exposition à la lumière de la laque photographique, on ménage une certai-10 ne distance entre la couche d'émulsion de la plaque photographique et la couche de laque photographique déposée sur la plaque semi-conductrice, ce qui évite toute détérioration de la laque photographique. 2°/ Procédé suivant la revendication 1, caracté-15 risé par ce que la distance entre la couche d'émulsion et la couche de laque photographique est inférieure à 300 microns et de préférence égale à 50 à 100 microns. 3°/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par ce que, pour régler la distance voulue entre la couche 20 d'émulsion et la couche de laque photographique, on colle, à l'extérieur de la plaque semi-conductrice, sur le soubassement de la plaque semi-conductrice, une feuille dont l'épaisseur est déterminée en conséquence et, avant l'exposition à la lumière, on amène, cette feuille, par soulèvement du soubassement, en contact avec la 25 plaque photographique. 4°/ Procédé suivant la revendication 3, caractérisé par ce que la feuille collée sur le soubassement de la plaque semi-conductrice est en polytétrafluoréthylène.