Brevet FR2128140A1 — publié le 19721020

L'invention concerne le masquage de matériaux rêfractaires et notamment des métaux tels que le tungstène et le molybdène. 11 est bien connu d'utiliser, notamment dans la fabrication des dispositifs semiconducteurs et des circuits intégrés, des masques à l'aide d'une résine pho-5 tosensible dont on élimine certaines parties après insolation, mettant ainsi à nu le matériau sous-jacent et rendant ainsi possible l'attaque chimique dudit matériau non protégé. Cette méthode très largement utilisée ne pose pas de problème particulier lorsque le matériau protégé est rapidement attaqué, comme c'est le cas avec un oxyde de silicium. Par contre lorsque le matériau utilisé nêcessi-10 te une attaque prolongée, les résines habituelles ne conviennent plus, car elles ne résistent pas à une attaque prolongée en milieu acide ou alcalin ; ceci est le cas avec des matériaux rêfractaires et notamment avec des métaux tels que le tungstène ou le molybdène . La procédé de masquage selon l'invention qui permet de réaliser l'attaque de 15 matériaux rêfractaires à des emplacements bien définis est caractérisé par le fait que ledit matériau réfractaire déposé sur un corps conducteur ou non est recouvert d'une couche de matériau protecteur dans laquelle est photogravêe par les moyens conventionnels un masque â reproduire, ledit matériau protecteur n'étant pas attaqué lors de l'attaque du matériau réfractaire et pouvant être 20 dissous dans une solution inerte pour le matériau réfractaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau réfractaire est du tungstène ou du molybdène, et le matériau protecteur est du nitrure de silicium. Selon une autre caractéristique, le matériau réfractaire est enlevé aux en-25 droits non recouverts de matériau protecteur après l'opération de photogravure du masque, par une attaque électrolytique. L'invention concerne également tout dispositif semiconducteur obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'invention sera bien comprise par la description qui va suivre d'un exemple 30 de réalisation et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un dispositif semiconducteur avec son masque photosensible avant toute attaque chimique. - la figure 2 représente ce dispositif après attaque du matériau protecteur. - la figure 3 représente ce dispositif après attaque du matériau réfractaire ; 35 - la figure 4 représente ce dispositif après dissolution du matériau protecteur. - la figure 1 représente schématiquement un dispositif semiconducteur dont le corps 1 est en silicium, par exemple, ledit corps ayant ou non plusieurs jonctions semiconductrices obtenues par tout moyen connu ; ce dispositif comporte une couche 2 de matériau réfractaire tel que du tungstène par exemple recouvert d'une 40 couche 3 de matériau protecteur tel que du nitrure de silicium, lui-même recou 71 07862 2 2128U0 vert d'un masque 4 en résine photosensible. Le masque photosensible 4 est obtenu de façon classique et laisse des emplacements non protégés 5 ; l'épaisseur de la couche 2 en tungstène est de 1 micron par exemple, l'épaisseur de la couche 3 en nitrure de silicium étant de l'ordre de 1000 angstroms ; le tungstène peut être 5 déposé soit par décomposition en phase vapeur, soit par pulvérisation cathodique. On soumet alors le dispositif semiconducteur à une attaque chimique d'une solution contenant de l'acide fluorhydrique ; le nitrure de silicium est attaqué aux emplacements 5, non protégés par la résine photosensible 4, mettant ainsi à découvert la couche de tungstène 2 sous-jacente. La figure 2 représente le dis-10 positif après cette attaque. La figure 3 représente l'étape suivante, qui est celle de l'attaque de la couche de tungstène. La couche 3 de nitrure de silicium constitue un masque pour la couche 2 de tungstène, le nitrure n'étant pas attaqué lors de l'attaque élec-trolytique du tungstène qui permet de mettre à nu, aux emplacements 5, le sili-15 cium 1 ; il faut noter que cette attaque électrolytique s'effectue également, grâce au phénomène de polarisation des diélectriques, lorsque ledit matériau réfractaire est déposé sur un matériau diélectrique de faible épaisseur à condition toutefois que le support de l'ensemble soit conducteur. La figure 4 représente le dispositif semiconducteur terminé, après disso-20 lution du nitrure de silicium dans une solution acide à base d'acide fluorhydrique. La résine photosensible qui a permis l'attaque du nitrure de silicium, voir figures 1 et 2, a disparu lors de l'attaque électrolytique; si tel n'était pas le cas, il y aurait lieu de la dissoudre, avant d'éliminer le nitrure de silicium, opération classique dans l'emploi des résines photosensibles. 25 L'invention a été décrite en se référant à un dispositif semiconducteur au silicium, pour lequel les matériaux utilisés étaient le tungstène, et le nitrure de silicium ; bien entendu l'invention n'est pas limitée aux seuls dispositifs semiconducteurs et aux seuls matériaux cités à titre d'exemple et qui peuvent être remplacés par tout matériau ayant des propriétés requises. 71 07862 3 2128140 REVENDICATIONS 1/- Procédé de masquage d'un matériau réfractaire, caractérisé par le fait que ledit matériau réfractaire est déposé sur un corps conducteur ou non, qu'il est recouvert d'une couche de matériau protecteur dans laquelle est photogravée 5 par des moyens conventionnels un masque à reproduire, ledit matériau protecteur n'étant pas attaqué lors de l'attaque du matériau réfractaire, et pouvant être dissous dans une solution inerte pour le matériau réfractaire. 2/- Procédé de masquage d'un matériau réfractaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau réfractaire est soit du tungstène soit du 10 molybdène et que le matériau protecteur est du nitrure de silicium. 3/- Procédé de masquage d'un matériau réfractaire selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau réfractaire est enlevé, aux endroits non recouverts de matériau protecteur après attaque de celui-ci, par une attaque électrolytique. 15 4/- Dispositif semiconducteur obtenu par la mise en eouvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3.