Brevet FR2016436A1 — publié le 19700508

i 2016436 La présente invention concerne un procédé pour réduire la résistance de contact entre deux couches conductrices superposées d'un micro-circu.it électronique à plusieurs couches. Dans les micro-circuits électroniques, tels que par 5 exemple les circuits .intégrés d'assez grand® dimensions,les circuits à couches minces, les circuits du type L.S.I. (Large Scale Intégration : à .intégration poussée], ainsi que du type L.S.I. hybride, il faut plusieurs plans pour faire passer les conducteurs. 10 Les pistes conductrices sont réalisées par exemple par évaporation sous vide, pulvérisation cathodique, impression à l'écran de soie, par un procédé chimique ou un dépôt de métal par électrolyse. La disposition des pistes conductrices en plusieurs couches nécessite qu'elles soient réalisées en diffëren 15 tes phases opératoires et que les pistes conductrices, ou sections de pistes conductrices, réalisées lors d'une phase opératoire ultérieure, soient reliées électriquement aux pistes conductrices réalisées précédemment. La méthode la plus simple consiste à faire se recouvrir mutuellement les pistes conduc-20 trices à relier. Aux points de recouvrement, où sont superposées les pistes conductrices à relier entre elles, il apparaît fréquemment des défauts de contact, par suite de couches intercalaires. Ces couches intercalaires se forment par oxydation 25 superficielle, principalement de la couche conductrice déposée en premier. Des couches intercalaires peuvent cependant être également formées par d'autres processus chimiques, pendant le stockage, ou pendant le dépôt des couches suivantes. Elles sont en outre formées par des impuretés, par exemple des vernis 30 de recouvrement ou des vernis photosensibles, des gaz adsorbés, ... etc. Ces couches intercalaires peuvent réduire l'adhérence des couches qui sont déposées ensuite; en outre, elles accroissent généralement la résistance électrique entre les couches à relier. 35 Le procédé selon la présente invention permet de réduire la résistance de contact, indésirablement élevée, au point de contact entre des couches conductrices de ce genre. Le procédé selon la présente invention est du type indiqué .initialement, et il est caractérisé en ce que l'on 40 transmet aux deux couches conductrices, de l'énergie 69 29020 2 2016436 électrique , notamment en leur appliquant une tension. Cette tension est choisie suffisamment élevée pour produire la modification souhaitée, mais cependant suffisamment faible pour ne pas détruire aucune des couches.Il s'est révélé comme particu-5 lièrement avantageux de transmettre une quantité définie d'énergie électrique aux deux couches conductrices,entre lesquelles les liaisons conductrices doivent être établies,grâce à la décharge d'un condensateur. On constate alors que la résistance de contact diminue en fonction de la tension appliquée, un plus 10 grand accroissement de la tension conduisant finalement à une destruction de l'une des couches conductrices. Lorsque la jonction a été ainsi traitée, la résistance de contact n'augmente pas à nouveau. Un avantage particulier du procédé selon la présente 15 invention réside en ce qu'il permet d'utiliser, pour réaliser des pistes conductrices de micro-circuits électroniques, également des matériaux dont la surface tend à subir des modifications au cours des traitements, par exemple des matériaux qui s'oxydent facilement, notamment l'aluminium. Il est connu que 20 ses matériaux présentent précisément une adhérence particulièrement bonne. On obtient d'autre part la possibilité de recourir, pour fabriquer ces micro-c.ircu.its électroniques, également à des phases opératoires donnant lieu à la production d'impuretés, 25 qu'il n'est pas possible d'éliminer ensuite complètement, ou bien qui modifient les surfaces d'une façon quelconque. Un traitement ultérieur par le procédé selon la présente invention permet d'empêcher l'accroissement, qui se produit alors sans cela, de la résistance de contact entre les points de jonction 30 de pistes conductrices. D'autre part, il n'est pas nécessaire de recourir pour la fabrication d'un micro-circu.it électronique de ce genre, à des phases opératoires servant à préserver les surfaces des pistes conductrices à l'égard de toute modification, notamment de toute 35 oxydation. Un autre avantage du procédé selon la présente invention consiste en ce qu'il empêche le phénomène de vieillissement dû à des modifications des couches intercalaires, survenant au cours du temps. 40 A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré BAS ORIGINAL i 69 29020 3 2016436 schématiquement au dessin annexé plusieurs modes d'exécution du procédé selon la présente invention. La figure 1 illustre un recouvrement de pistes conductrices. 5 Les figures 2 et 3 illustrent deux types de croisement de pistes conductrices. La figure 4 illustre l'établissement d'un contact avec une piste conductrice. Les figures 5 et 6 représentent des jonctions entre des 10 pistes conductrices disposées dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. les figures 7 et 8 illustrent des dispositifs pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention. Là figure 1 illustre un point de recouvrement 3 entre 15 une piste conductrice 1 et une piste conductrice 2. Sur la surface commune des pistes conductrices 1 et 2 il apparaît, près de leur point de recouvrement 3, des couches intercalaires, notamment des couches d'oxyde, qui augmentent la résistance de contact. On peut réduire fortement cette résistance de contact 20 en appliquant une tension aux pistes conductrices 1 et 2. Pour le point de recouvrement de deux pistes Conductrices ayant chacune une largeur de 50u et une épaisseur de 1 à 2 y , on a pu réduire la résistance de contact d'une valeur initiale de 50 kn à une valeur de quelques mn , en reliant les deux 25 pistes conductrices 1 et 2 à un condensateur de 100p F, qui avait été chargé à une tension de 4 à 8 volts. Il est clair, que les résistances de contact qui apparaissent avant l'application du traitement selon la présente invention, présentent des dispersions importantes alors que, après l'application 30 du procédé selon la présente invention, on obtient dans tous les cas des résistances de contact extrêmement faibles. La figure 2 illustre un croisement entre deux pistes conductrices : une piste conductrice formée de deux éléments conducteurs 1 et 2 et d'un pont conducteur 4^356 au-dessus 35 d'une piste conductrice 5, l'isolement électrique entre cette piste conductrice 5 et la piste conductrice 1-2-4 étant assuré par une couche isolante 6. Dans ce cas également il apparaît, au point de jonction entre le pont conducteur 4 et les éléments conducteurs 1 et 2, des couches intercalaires, 40 qui peuvent être fortement réduites par l'application d'une BAD ORIGINAL 69 29020 4 2016436 tension électrique aux éléments conducteurs 1 et 2, ou bien au pont conducteur 4 et à l'un des deux éléments conducteurs 1 et 2. La figure 3 présente un autre type de croisement de pistes S conductrices, dont la structure est par ailleurs analogue à celle du croisement de la figure 2. Dans ce cas également il apparaît, entre l'élément conducteur 4 et les éléments conducteurs 1 et 2, des couches intercalaires, qui peuvent être fortement réduites selon la présente invention. 10 Pour appliquer les potentiels d'alimentation aux diffé rents points d'un circuit, ce qui nécessite des surfaces assez .importantes dans un mime plan, on peut réaliser de façon analogue des contacts en déposant, comme représenté sur la figure 4, une piste conductrice 7, en partie directement sur la couche 9 15 portée à un potentiel déterminé, à travers un trou de la couche isolante 8. Les couches intercalaires qui apparaissent au point de jonction entre la couche § et la piste conductrice 7, .peuvent être également éliminées en appliquant une tension à-la dite couche 9 et à la dite piste conductrice 7. 20 Sur les figures 5 et 6, une liaison entre une piste conductrice 10 s'étendant dans une direction X déterminée, et une piste conductrice 11 ou 111, s'étendant dans une direction Y, perpendiculaire à X, et placée sur la dite piste conductrice 10, dont elle est séparée par au moins une couche isolante 13, est 25 établie à l'aide d'un élément de liaison 12. Les couches intercalaires qui apparaissent sur les surfaces communes des pistes conductrices 10, 11 et de l'élément 12, peuvent être éliminées selon la présente invention en appliquant une tension aux dites pistes conductrices 10 et 11. 30 Cbmme visible sur la figure 7, une tension électrique peut être appliquée aux pistes conductrices 1 et 2, pour éliminer la résistance de contact en leur point de recouvrement 3, à l'aide de points 14 et 15 , qui sont appliqués sur les dites pistes conductrices 1 et 2, et qui sont elles-mêmes reliées à 35 une source de tension électrique. la figure 8 représente un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention, constitué par une source de courant 16, qui peut être reliée, à travers une résistance en série 18 et un inverseur 21, à un condensateur 17 pour 40 charger ce dernier. En inversant le commutateur 21, on applique BAQ ORIGINAL 69 29020 5 2016436 l'énergie du condensateur 17, éventuellement à travers la résistance en série 19, au contact, qui est représenté sur la figure par une résistance équivalente 20. 69 29020 6 2016436 REVENDICATIONS 1. - Procédé pour réduire la résistance de contact entre deux couches conductrices, superposées, d'un micro-circu.it électronique à plusieurs couches, caractérisé en ce que l'on 5 transmet aux deux couches conductrices, de l'énergie électrique. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme source d'énergie un condensateur électrique chargé. 3. - Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 10 2, caractérisé par le fait que l'on applique une tension dont la valeur est comprise dans la gamme qui va de 1 à 20 Volts. BAQ ORIGINAL