Brevet FR3115155A1 — publié le 20220415

Conformément à un mode de réalisation, un procédé de gravure comprend la formation d'une structure irrégulière comprenant une partie saillante (4) sur une surface d'un substrat semi–conducteur (1), la partie saillante (4) ayant une forme effilée inversée en coupe transversale ; la formation d'une couche de catalyseur (7) sur la surface du substrat semi–conducteur 1 au niveau d'une surface supérieure de la partie saillante (4), la couche de catalyseur (7) comprenant un métal noble ; et la fourniture d'une solution de gravure sur la couche de catalyseur (7) pour graver le substrat semi–conducteur (1) avec l'assistance d'un métal noble en tant que catalyseur. Figure : 5 Procédé de gravure, procédé de fabrication d'une puce à semi–conducteur, et procédé de fabrication d'un article Domaine Les modes de réalisation décrits ici concernent d'une façon générale un procédé de gravure, un procédé de fabrication d'une puce à semi–conducteur, et un procédé de fabrication d'un article. Arrière–plan La gravure est connue en tant que procédé de formation d'un trou ou d'une rainure dans une galette de semi–conducteur. En tant que procédé de gravure, on connaît par exemple un procédé dans lequel une couche de masque est formée sur une galette de semi–conducteur, la couche de masque est dotée d'un motif par traçage au laser, et la galette de semi–conducteur est gravée au plasma par utilisation de la couche de masque dotée d'un motif en tant que masque de gravure. En tant qu'autre procédé de gravure, on connaît une gravure chimique assistée par un métal (MacEtch). La technique MacEtch est par exemple un procédé de gravure d'un substrat semi–conducteur utilisant un métal noble en tant que catalyseur. La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une première couche de masque dans un procédé de gravure selon un mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une couche de semi–conducteur dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de retrait de la première couche de masque dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une deuxième couche de masque dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une couche de catalyseur dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un état au début d'une étape de gravure dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un état après une certaine période de temps depuis l'état représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un substrat semi–conducteur devant être gravé dans un exemple comparatif ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une couche de catalyseur dans l'exemple comparatif ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de gravure dans l'exemple comparatif ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un substrat semi–conducteur devant être gravé dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de formation d'une couche de catalyseur dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une étape de gravure dans le procédé de gravure selon le mode de réalisation ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un substrat semi–conducteur comprenant une couche de matériau inorganique dans un exemple de l'étape de formation de la première couche de masque ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par formation d'une couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par gravure de la couche de matériau inorganique représentée sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par retrait de la couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement un substrat semi–conducteur comprenant une couche de réserve et une couche de matériau inorganique dans l'étape de formation de la première couche de masque ayant des parois latérales en gradins ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par retrait de la couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par formation d'une couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par gravure de la couche de matériau inorganique représentée sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par retrait de la couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par formation d'une couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par gravure de la couche de matériau inorganique représentée sur la ; La est une vue en coupe transversale montrant schématiquement une structure obtenue par retrait de la couche de réserve sur le substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en plan montrant schématiquement une surface supérieure du substrat semi–conducteur représenté sur la ; La est une vue en coupe transversale du substrat semi–conducteur, prise le long de la ligne XXVII–XXVII représentée sur la ; La est une micrographie montrant une section transversale d'un substrat en silicium sur lequel une partie saillante, la deuxième couche de masque, et la couche de catalyseur sont formées ; et La est une micrographie montrant une section transversale d'une structure obtenue par gravure de la structure représentée sur la . Procédé de gravure comprenant : la formation d'une structure irrégulière comprenant une partie saillante (4) sur une surface d'un substrat semi–conducteur (1), la partie saillante ayant une forme effilée inversée en coupe transversale ; la formation d'une couche de catalyseur (7) sur la surface du substrat semi–conducteur (1) au niveau d'une surface supérieure de la partie saillante, la couche de catalyseur comprenant un métal noble ; et la fourniture d'une solution de gravure sur la couche de catalyseur pour graver le substrat semi–conducteur avec l'assistance d'un métal noble en tant que catalyseur. Procédé de gravure selon la revendication 1, dans lequel le rapport h 1 /d 1 de la hauteur h 1 de la partie saillante à la distance d 1 allant du contour d'une première projection orthogonale au contour d'une deuxième projection orthogonale est situé dans la plage allant de 1 à 12, la première projection orthogonale étant une projection orthogonale de la surface supérieure de la partie saillante sur un plan parallèle à la surface du substrat semi–conducteur, la deuxième projection orthogonale étant une projection orthogonale d'une partie inférieure de la partie saillante sur ledit plan. Procédé de gravure selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie saillante a une hauteur située dans la plage allant de 0,15 µm à 0,5 µm. Procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la formation de la structure irrégulière comprend : la formation d'une première couche de masque sur la surface du substrat semi–conducteur, la première couche de masque comprenant une ouverture ayant une forme effilée vers l'avant en coupe transversale ; et la formation d'une couche de semi–conducteur sur la surface du substrat semi–conducteur à une position correspondant à l'ouverture, la couche de semi–conducteur remplissant au moins une partie inférieure de l'ouverture. Procédé de gravure selon la revendication 4, dans lequel la couche de semi–conducteur est formée par croissance épitaxiale. Procédé de gravure selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la couche de semi–conducteur contient du Si. Procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant en outre : le retrait de la première couche de masque après la formation de la couche de semi–conducteur ; et après le retrait de la première couche de masque, la formation d'une deuxième couche de masque s'ouvrant à une position correspondant à la partie saillante et ayant une surface supérieure qui est au même niveau ou plus élevée que la surface supérieure de la partie saillante, dans lequel la formation de la couche de catalyseur est effectuée en présence de la deuxième couche de masque. Procédé de gravure selon la revendication 7, dans lequel la fourniture de la solution de gravure à la couche de catalyseur est effectuée avec la deuxième couche de masque laissée sur le substrat semi–conducteur. Procédé de gravure selon la revendication 8, dans lequel la deuxième couche de masque est davantage résistante à la gravure par la solution de gravure que la partie saillante. Procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la solution de gravure contient un agent corrosif et un oxydant. Procédé de gravure selon la revendication 10, dans lequel l'agent corrosif comprend de l'acide fluorhydrique, et l'oxydant comprend au moins l'un parmi le peroxyde d'hydrogène, l'acide nitrique, AgNO 3 , KAuCl 4 , HAuCl 4 , K 2 PtCl 6 , H 2 PtCl 6 , Fe(NO 3 ) 3 , Ni(NO 3 ) 2 , Mg(NO 3 ) 2 , Na 2 S 2 O 8 , K 2 S 2 O 8 , KMnO 4 et K 2 Cr 2 O 7 . Procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le métal noble est Au. Procédé de fabrication d'une puce à semi–conducteur, comprenant la gravure d'une galette de semi–conducteur par le procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 pour séparer la galette de semi–conducteur en puces à semi–conducteur, la surface du substrat semi–conducteur étant une surface de la galette de semi–conducteur. Procédé de fabrication d'un article, comprenant la gravure de la surface du substrat semi–conducteur par le procédé de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.