Brevet FR2525389A1 — publié le 19831021

La présente invention a pour objet un procé- dé de positionnement d'une ligne d'interconnexion sur un trou de contact électrique d'un circuit intégré Ce procédé de positionnement est utilisable, en particu- lier, dans les procédés de fabrication de circuits in- tégrés MOS (métal-oxyde-semiconducteur). Sur la figure 1, on a représenté, en coupe, selon l'art antérieur, le positionnement d'une ligne d'interconnexion sur un trou de contact électrique d'un circuit intégré Le circuit intégré, portant la référence générale 2, comprend une zone active 4, se- miconductrice dopée, correspondant par exemple à la source ou au drain d'un transistor MOS, devant être connectée électriquement à une autre zone active (non représentée) du circuit intégré Cette zone active 4 est recouverte d'une couche d'oxyde 6 dans laquelle on réalise le trou de contact électrique 8 de cette zone active 4, en gravant la couche d'oxyde par attaque chimique à travers un masque approprié disposé sur cette couche L'interconnexion de la zone active 4 et de l'autre zone active du circuit intégré est réalisée en recouvrant l'ensemble du circuit intégré d'une cou- che conductrice 10 puis en gravant cette couche con- ductrice par attaque chimique à travers un masque ap- proprié disposé sur cette couche conductrice. Pour éviter de graver le matériau (silicium) de la zone active 4 du circuit intégré 2 lors de la gravure de la ligne d'interconnexion dans la couche conductrice 10, il est nécessaire que cette dernière recouvre non seulement le trou de contact électrique 8 mais aussi une bonne partie de la couche d'oxyde 6, située de part et d'autre du trou de contact Malheu- reusement, le fait que la couche conductrice 10 débor- de du trou de contact 8, limite la densité d'intégra- tion de ce circuit intégré. La présente invention a justement pour objet un procédé de positionnement d'une ligne d'intercon- nexion sur un trou de contact électrique d'un circuit intégré permettant de remédier à cet inconvénient Ce procédé de positionnement permet en particulier d'aug- menter la densité d'intégration des circuits intégrés de plus de 20 % dans certains cas par rapport aux pro- cédés de positionnement de l'art antérieur. De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé de positionnement d'une ligne d'in- terconnexion sur un trou de contact électrique d'un circuit intégré, caractérisé en ce que, le trou de contact électrique étant réalisé, on effectue les éta- pes successives suivantes: dépôt sur l'ensemble du circuit intégré d'une couche conductrice dans laquelle sera réalisée la ligne d'interconnexion,x dépôt sur la couche conductrice d'une couche d'iso- lant effaçant le relief de celle-ci et présentant une surface plane, réalisation d'une gravure de la couche d'isolant afin de ne laisser de l'isolant qu'à l'emplacement du trou de contact électrique, dépôt d'une couche de résine sur le circuit intégré de façon à masquer la ligne d'interconnexion à réa- liser, réalisation d'une gravure de la partie de la couche conductrice dépourvue à la fois de résine et de la couche d'isolant restante, et élimination de la couche d'isolant restante et de la couche de résine. Ce procédé permet d'éviter tout débordement inutile de la couche conductrice en dehors des trous de contact électrique permettant ainsi d'augmenter l'intégration du circuit intégré. Selon un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la couche d'isolant est une couche de résine. Selon un autre mode préféré de mise en oeu- vre de l'invention, on réalise après le dépôt de la couche d'isolant un traitement thermique de celle-ci à une température telle que ladite couche flue afin d'améliorer la planéité de sa surface. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, la gravure de la couche d'isolant est une gravure sèche utilisant un plasma d'oxygène. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures annexées, sur les- quelles: i la figure 1, déjà décrite, représente le positionne- ment d'une ligne d'interconnexion au niveau d'un trou de contact électrique d'un circuit intégré, se- lon l'art antérieur, les figures 2 à 5 représentent, schématiquement, les différentes étapes du procédé de positionnement, conformément à l'invention, et les figures 6 et 7 représentent une disposition type du masque définissant la ligne d'interconnexion, respectivement, selon l'art antérieur et selon l'in- vention. Sur la figure 2, on a représenté une partie d'un circuit intégré comprenant une zone active 12, semiconductrice dopée, correspondant par exemple à la source ou au drain d'un transistor MOS que l'on veut connecter électriquement à une autre zone active (non représentée) du circuit intégré De façon classique, cette zone active 12 est recouverte d'une couche iso- lante 14 généralement réalisée en silice pouvant con- tenir 5 à 10 % de phosphore Cette couche de silice présente par exemple une épaisseur de 0,8 micron. Cette couche de silice 14 est ensuite gravée, en uti- lisant un masque de résine réalisé par photolithogra- phie sur cette couche, par exemple par une attaque chimique (HF dilué) de façon à réaliser le trou de contact électrique 16 de la zone active 12. Après réalisation du trou de contact élec- trique 16, on dépose de façon connue, par exemple par la technique de dépôt par pulvérisation magnétron sur l'ensemble du circuit intégré une couche conductrice 18, réalisée de préférence en aluminium Cette couche conductrice 18 qui présente une épaisseur constante par exemple voisine de 1 micron, présente un profil dépendant des couches sous-jacentes; elle présente en particulier un creux 20 au niveau du trou de contact électrique 16. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, on dépose de façon classique une couche d'isolant 22 sur l'ensemble de la couche conductricel 8 de façon qu'elle présente une surface plane Cette couche d'isolant est réalisée de préférence en résine, telle que celles utilisées usuellement en photolitho- graphie Dans le cas d'une couche d'isolant réalisée en résine, celle-ci pourra être déposée par centrifu- gation selon la technique usuellement employée pour déposer les résines photosensibles dans les opérations de photolithographie (procédé dit "de la tournette"). Selon la viscosité de la résine utilisée, on procédera avantageusement à un traitement thermique, après dép 5 t de la résine à une température permettant d'obtenir une sur- face aussi plane que possible grâce à un fluage de cette couche de résine 22. Une résine photosensible pourra être par exemple chauffée à une température de 150 à 200 'C. L'étape suivante du procédé de positionne- ment consiste à réaliser une gravure de la couche d'isolant 22 notamment en résine de façon à ne laisser de l'isolant qu'à l'emplacement du trou de contact électrique 16, c'est-à-dire, dans la région en creux de la couche conductrice 18, comme représenté sur la figure 3 Cette gravure peut être réalisée par exemple à l'aide d'un procédé de gravure sèche utili- sant un plasma d'oxygène. Après gravure de la couche de résine 22, on dépose (couchage) une seconde couche de résine photo- sensible 24 dans laquelle on réalise l'image des in- terconnexions à réaliser selon les procédés classiques de la photolithographie, c'est-à-dire masquage de la ligne d'interconnexion portant la référence 18 a. Comme représenté sur la figure 4, l'étape suivante du procédé de positionnement consiste à gra- ver la partie de la couche conductrice 18 dépourvue à la fois de la couche de résine 24 et des résidus de la couche de résine 22, les couches de résine 24 et 22 servant de masque à ladite gravure Cette gravure, peut être réalisée de façon isotrope par une simple attaque chimique dans une solution contenant de l'acide phos- phorique H 3 P 04, dans le cas d'une couche conductrice 18 réalisée en aluminium Dans le cas de dimensions très petites, on utilisera, de préférence, un procédé de gravure anisotrope utilisant un plasma composé par exemple des composés tels que le CC 14. La dernière étape du procédé consiste à éli- miner les couches de résine 24 et 22 restantes, en utilisant, par exemple, un plasma d'oxygène La struc- ture obtenue est représentée sur la figure 5. Le procédé de positionnement décrit précé- demment permet de ne garder de la couche conductrice 18, que la région située dans le trou de contact élec- trique 16, de la zone active 12, ainsi que la région 18 a correspondant à la ligne d'interconnexion servant à connecter cette zone active 12 avec une autre zone active du circuit intégré Le fait de réduire au mini- mum la couche conductrice, permet de réaliser, par rapport aux procédés de positionnement de l'art anté- rieur, un gain significatif sur la densité d'intégra- tion du circuit intégré. Ce gain est illustré par les figures 6 et 7 représentant une disposition typique du masque défi- nissant la ligne d'interconnexion par rapport à celui définissant un trou de contact, selon l'art antérieur pour la figure 6 et selon l'invention pour la figure 7 Le procédé décrit ci-dessus permet de réduire la distance d des lignes d'interconnexion telles que 25, voisines de la ligne 26 qui réalise la connexion du trou de contact électrique 27. REVENDICATIONS 1 Procédé de positionnement d'une ligne d'interconnexion sur un trou de contact électrique d'un circuit intégré, caractérisé en ce que, le trou de contact électrique ( 16) étant réalisé, on effectue les étapes successives suivantes: dép 8 t sur l'ensemble du circuit intégré d'une couche conductrice ( 18), dans laquelle sera réalisée la li- gne d'interconnexion ( 18 a), dépôt sur la couche conductrice ( 18) d'une couche d'isolant ( 22) effaçant le relief de celle-ci et présentant une surface plane, réalisation d'une gravure de la couche d'isolant ( 22), afin de ne laisser de l'isolant qu'à l'empla- cement du trou de contact électrique ( 16), dép 8 t d'une couche de résine ( 24) sur le circuit intégré de façon à masquer la ligne d'interconnexion ( 18 a) à réaliser, réalisation d'une gravure de la partie de la couche conductrice ( 18) dépourvue à la fois de résine ( 24) et de la couche d'isolant ( 22) restante, et élimination de la couche d'isolant ( 22) restante et de la couche de résine ( 24). 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que, la couche d'isolant ( 22) est une couche de résine. 3 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on réalise après le dépôt de la couche d'isolant ( 22) un traite- ment thermique de celle-ci à une température permet- tant de faire fluer ladite couche pour améliorer la planéité de sa surface. 4 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la gravure de la couche d'isolant ( 22) est une gravure sèche utili- sant un plasma d'oxygène. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la gravure de la couche conductrice ( 18) est une gravure chimique isotrope. dications la couche utilisant 6 Procédé selon l'une quelconque des reven- 1 et 4, caractérisé en ce que la gravure de conductrice ( 18) est une gravure anisotrope un plasma.