Brevet FR2805664A1 — publié le 20010831

Procédé pour la réalisation de motifs dans une couche métallique d'une plaquette de circuits intégrés et plaquette de circuits intégrés présente invention concerne le domaine de la fabrication des plaquettes de circuits intégrés et des circuits intégrés. d'une telle fabrication, on forme successivement, sur une plaquette de base en silicium, des couches déterminant des empilements motifs prédéterminés métalliques, isolants et semi conducteurs. La définition et l'obtention de ces motifs s'obtiennent en général par un procédé de photo-lithographie au cours duquel on projette, grace à un photo-répéteur, un schéma du motif, ou de son complément, porté par un masque qui doit à chaque fois être placé dans une position déterminée par rapport à la plaquette en cours réalisation. Pour aligner les motifs réalisés successivement dans différentes couches, on utilise un réseau de marques de référence gravées à surface de la plaquette de base en silicium. Les masques possédant un réseau correspondant de marques, on effectue l'alignement du réseau de marques des masques avec le réseau marques de la plaquette de base en utilisant en général la technique d'interférométrie laser monochromatique. Pour que cette technique d'alignement par interférométrie laser soit applicable, il est nécessaire que les marques de référence la plaquette de base en silicium soient visibles optiquement. Pour celà, il est connu de réaliser des ouvertures dans niveaux métalliques, successivement, au-dessus de chacune marques de référence de la plaquette de base en silicium. Par ailleurs, il est habituel de diviser la surface de plaquette à réaliser en plusieurs zones, une zone principale dans laquelle on réalise, dans des champs, les motifs correspondants aux circuitx intégrés à réaliser et des zones secondaires dont la surface correspond à plusieurs champs, dans lesquelles sont respectivement incluses marques de référence de la plaquette de base et dans lesquelles on ne réalise aucun motif. Ceci étant, le procédé habituellement utilisé consiste à réaliser une ouverture primaire dans la couche métallique au-dessus de chacune des marques de référence par photolitographie et gravure ; à déposer une couche d'un matériau insolable sur la couche métallique, cette couche recouvrant ladite ouverture primaire ; à insoler la zone principale précitée de la couche de matériau insolable en projetant successivement, à l'aide d'un photo-répéteur, une image d'un motif à réaliser ; après attaque chimique de la couche de résine, à graver la couche métallique au travers des motifs réalisés dans résine ; et à enlever de la résine restante. La couche métallique présente alors une multiplicité de motifs realisés dans la zone principale précitée et des parties exemptes de motifs dans les zones secondaires précitées, dans lesquelles apparaissent uniquement les ouvertures préréalisées dessus des marques de référence de la plaquette de base en silicium. Après quoi, en général, on procède au dépôt d'une couche d'oxyde dessus de la couche métallique ainsi configurée, puis on procède une opération de polissage mécano-chimique de la surface de cette couche d'oxyde. Ensuite, on procède à la réalisation de motifs dans cette couche d'oxyde, et ainsi de suite. On s'est cependant aperçu que les circuits intégrés réalisés dans la zone principale précitée et situés dans le voisinage des zones secondaires précitées présentent souvent des problèmes de fonctionnement tels qu'ils ne sont pas utilisables et doivent être jetés. Dans le cadre d'une production en série, la quantité de circuits intégrés qui présentent des défauts de fonctionnement tend à augmenter le prix de revient de chaque circuit intégré fonctionnant correctement. Un but de la présente invention est d'améliorer la qualité de fabrication des plaquettes de circuits intégrés et, en conséquence, de réduire les prix de revient des circuits intégrés réalisés fonctionnant correctement. Il a pu être constaté que les défauts de fabrication précités sont notamment dûs à des défauts de planéïté de la surface de couche d'oxyde après polissage mécano-chimique, ces défauts pouvant résulter de l'existence de surépaisseurs d'oxyde dans la zones marques de repérage. autre but de la présente invention consiste à réduire ce défaut de planéïté. Pour atteindre au moins en partie les buts précités, la présente invention a tout d'abord pour objet un procédé pour la réalisation motifs dans une couche métallique s'étendant au-dessus d'une plaquette de base présentant une marque de référence prévue un endroit sa surface, en vue de la fabrication de circuits intégrés. procédé selon l'invention consiste à réaliser ouverture primaire dans ladite couche métallique au-dessus de ladite marque référence ; à déposer une couche d'un matériau insolable sur ladite couche métallique, cette couche recouvrant ladite ouverture ; à effectuer une opération d'insolation de ladite couche de matériau insolable consistant, en superposition, à insoler une multiplicité d'images desdits motifs dans les champs adjacents d'une matrice prédéterminée divisant la surface de ladite couche métallique et recouvrant ladite marque de référence et à insoler l'image d'une ouverture secondaire au-dessus de ladite marque de référence ; et à effectuer une opération de gravure de ladite couche métallique. procédé selon l'invention consiste, de préférence, à insoler l'image d'une ouverture secondaire correspondant à ladite ouverture primaire. Selon l'invention, les champs correspondant aux circuits intégrés à realiser sont de préférence situés à l'extérieur d'une zone champs secondaires incluant ladite ouverture secondaire. procédé selon l'invention consiste, de préférence, a déposer une couche suivante d'un matériau tel qu'un oxyde sur ladite couche métallique gravée ; et à effectuer une opération de polissage de la surface de cette couche suivante. La présente invention a également pour objet une plaquette de circuits intégrés comprenant une plaquette de base présentant au moins une marque de référence en un endroit de sa surface une multiplicité de couches formées sur ladite plaquette de base, dont au moins une couche métallique. Selon l'invention, cette couche métallique comprend un motif grave dans chacun des champs d'une multiplicité de champs adjacents répartis selon une matrice prédéterminée divisant sa surface, ladite couche métallique présentant en outre une ouverture ménagée au-dessus de ladite marque de référence. présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un procédé pour la réalisation de couches sur une plaquette de base en vue de la réalisation de circuits intégrés, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel - figure 1 représente en coupe une plaquette en cours de fabrication et dans un état d'origine ; - la figure 2 représente en coupe, dans un état ultérieur, la plaquette précitée après une étape du procédé selon la présente invention ; - la figure 3 représente en coupe, dans un état ultérieur, la plaquette précitée après une autre étape du procédé selon la présente invention ; - la figure 4 représente en coupe, dans un état ultérieur, la plaquette précitée après une autre étape du procédé selon la présente invention ; - la figure 5 représente en coupe, dans un état ultérieur, la plaquette précitée après une autre étape du procédé selon la présente invention ; - la figure 6 représente en coupe, dans un état ultérieur, la plaquette précitée après une autre étape du procédé selon la présente invention ; - la figure 7 représente, de façon générale, une vue de dessus partielle de la plaquette précitée. se reportant à la figure 1, on voit qu'on dispose d'une plaquette repérée d'une manière générale par la référence 1, en cours de fabrication, dans laquelle on souhaite réaliser des circuits intégrés. Cette plaquette 1 comprend, dans l'exemple, une plaquette de base circulaire 2 en silicium qui présente, dans sa face avant 3, quatre marques de référence 4 qui, comme le montre la figure 7, sont disposées 90 les unes par rapport aux autres et à relativement de faibles distances de ses bords. Comme le montre notamment la figure 1, la plaquette de base 2 est recouverte d'une couche 5 d'oxyde et cette couche d'oxyde est recouverte d'une couche métallique 6. La couche métallique 6 présente des ouvertures 7 réalisées préalablement, au-dessus des marques de référence 4, ces ouvertures 7 étant légèrement plus grandes que la surface couverte par les marques de référence 4. Ces ouvertures 7 sont réalisées classiquement par un procédé de photo-lithographie et gravure. En se reportant à la figure 2, on voit qu'on procède dépôt d'une couche 8 d'un matériau insolable, par exemple une résine, cette couche 8 pénétrant dans l'ouverture 7. En utilisant un photo-répéteur non représenté car largement connu, dans lequel est disposé un masque sur lequel est porté le schéma d'un motif 9 à réaliser dans la couche métallique 6, toute la surface de la plaquette de base 2 et donc toute la surface de la couche de résine 8 étant artificiellement divisée en des champs carrés 10 adjacents répartis selon une matrice prédéterminée 11, on procède à une insolation de la résine 8, au travers de ce masque, successivement dans chacun des champs 10. Puis, disposant dans le photo-répéteur d'un masque possédant du schéma d'un motif 12 correspondant à une ouverture dimensionnée dans l'exemple de manière à pouvoir coïncider avec les ouvertures 7 préréalisées, on procède à une insolation, au travers de ce masque, de la couche 8, au-dessus et en coïncidence avec chacune des ouvertures 7, en conséquence au-dessus des marques de référence 4. On réalise ainsi, au-dessus des marques de référence et en conséquence au-dessus de la surface couverte par les ouvertures 7, une double insolation, l'insolation précitée des motifs 9 à réaliser étant indépendante de la position des marques de référence 4 et conséquence des ouvertures 7 . Comme le montre la figure 3, on procède alors à une attaque chimique de la couche de résine 9 insolée de façon à laisser subsister dans cette couche 8, des motifs 12 correspondant chacun aux motifs à réaliser dans la couche métallique 6. On s'aperçoit néanmoins qu'au-dessus de la surface chacune des marques de référence 4, et en conséquence au-dessus des ouvertures 7 préréalisées, la couche de résine 8 est détruite et qu'en conséquence le motif 13a correspondant réalisé dans le champ 10a correspondant de la couche de résine 8 est altéré. On procède alors à la gravure de la couche métallique 6 au- travers des différents motifs 13-13a de la couche en matériau insolable 8. obtient alors, comme le montre la figure 4, une couche métallique 6 dans laquelle est réalisée une multiplicité de motifs 9 dans chacun des champs 10, les motifs 9a réalisés dans les champs 10a recouvrant les marques de référence 4 étant altérés dans la zone des ouvertures 7. Comme le montre la figure 5, on procède ensuite à un dépôt d'une couche d'oxyde 14 sur la couche métallique 6 gravée. Comme le montre la figure 6, on procède alors à une opération de planéisation en utilisant par exemple une machine polissage mécano-chimique. Du fait que la couche métallique 6 présente des motifs régulièrement répartis sur toute la surface, à l'exception de trous correspondant aux ouvertures 7 de faibles dimensions, et qu'ainsi densité de métal est quasiment homogène sur toute la surface de la plaque, cette opération de polissage permet d'obtenir une surface 15 de la couche d'oxyde 14 sans défauts de planéité notamment dans l'environnement des marques de référence 4. On peut alors poursuivre le procédé de fabrication de la plaquette de circuits imprimés 1 sans avoir engendré de défauts lors de la réalisation de la couche métallique 6 gravée. L'exemple décrit considère que les marques de référence sont respectivement incluses dans un champ 10a. Il pourrait arriver que ces marques référence s'étendent partiellement dans deux, trois ou quatre champs 10a adjacents. Les ouvertures 7 et les zones d'insolation 12 s'etendraient alors partiellement dans deux, trois ou quatre champs 10a adjacents et deux, trois ou quatre motifs 9a pourraient être altérés. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation de motifs dans une couche métallique s'étendant au-dessus d'une plaquette de base présentant au moins une marque de référence prévue en au moins un endroit de sa surface, en vue de la fabrication de circuits intégrés, caractérisé par le fait qu'il consiste à réaliser une ouverture primaire dans ladite couche métallique au-dessus de ladite marque de référence (4) ; à déposer une couche (8) d'un matériau insoluble sur ladite couche métallique (6), cette couche insoluble (8) recouvrant ladite ouverture ; - à effectuer une opération d'insolation de ladite couche de matériau insoluble (8) consistant, en superposition, à insoler une multiplicité d'images desdits motifs dans les champs adjacents (10) d'une matrice prédéterminée (11) divisant la surface de ladite couche métallique (6) et recouvrant ladite marque de référence (4) et à insoler l'image d'une ouverture secondaire (12) au-dessus ladite marque de référence ; et, après attaque des zones non insolées de ladite couche insoluble à effectuer une opération de gravure de ladite couche métallique de façon à obtenir lesdits motifs et ladite ouverture secondaire (12). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à insoler l'image d'une ouverture secondaire (12) correspondant à ladite ouverture primaire (7). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les champs (10) correspondant aux circuits intégrés à réaliser sont situés à l'extérieur d'une zone de champs secondaires incluant ladite ouverture secondaire (12). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste a déposer une couche suivante (14) d'un matériau tel qu'un oxyde sur ladite couche métallique gravée ; et à effectuer une opération de polissage de la surface (15) cette couche suivante (14). 5. Plaquette de circuits intégrés comprenant une plaquette base présentant au moins une marque de référence en un endroit sa surface et une multiplicité de couches formées sur ladite plaquette de base, dont au moins une couche métallique, caractérisée par le fait cette couche métallique (6) comprend un motif gravé (9) dans chacun champs (10) d'une multiplicité de champs adjacents répartis selon une matrice prédéterminée (11) divisant sa surface, ladite couche métallique (6) présentant en outre une ouverture (12) ménagée au-dessus de ladite marque de référence (4).