FR 3064283 A1 20180928 FR 1752341 A 20170322 - 1 - « Procédé et dispositif réacteur pour la réalisation de couches minces mettant en oeuvre une succession d'étapes de dépôts, et applications de ce procédé » DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de réalisation de couches mettant en oeuvre une succession d'étapes de dépôts. Elle vise également un dispositif réacteur pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi que des applications de ce procédé. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Pour la réalisation de trous d'interconnexion traversant le silicium, désignés en anglais sous le terme de « Through Silicon Via » (TSV), avec un facteur de forme (rapport hauteur : diamètre) important (>5 :1), il est actuellement nécessaire de déposer une couche mince diélectrique avant leur métallisation. Celle-ci, appelée liner, doit avoir des caractéristiques de conformité (rapport des épaisseurs en bas et en haut du via) et des propriétés électriques particulières. De plus, la température de dépôt acceptable peut être limitée, du fait de l'intégration en fin de conception (back-end of line), ce qui ajoute des contraintes se répercutant sur les propriétés électriques. Les dépôts de type CVD (Chemical Vapor Deposition) ou PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) ne sont plus satisfaisants en termes de conformité lorsque le facteur de forme est supérieur à 10 :1, malgré les bonnes propriétés électriques obtenues. Le dépôt de type ALD (Atomic Layer Deposition) permet des dépôts avec une très bonne conformité mais il est trop lent pour les épaisseurs visées (>100nnn). Cette technique n'est donc pas considérée comme un remplacement plausible de la CVD ou PECVD. Par contre, la qualité de l'interface entre le matériau déposé et le matériau du substrat a une importance non-négligeable sur certaines propriétés de l'ensemble, notamment sur les propriétés d'accroche ou les propriétés électriques. Or, il est connu que le dépôt par ALD permet d'avoir une interface sans défaut grâce à la formation de monocouches parfaitement formées. 3064283 - 2 - Le dépôt de type CVD pulsé, tel que décrit notamment dans le document WO 2015/140261, peut répondre à une gamme plus large de contraintes de conformité et de vitesse de dépôt. Mais il ne permet pas d'ajuster les caractéristiques de conformité en fonction des besoins, ou 5 seulement de manière très limitée. Ainsi, les vias TSV, comme d'autres applications (photonique...), peuvent nécessiter, pour faciliter la réalisation des composants, des caractéristiques de conformité qui ne sont pas atteignables en utilisant une seule des techniques proposées. 10 Il est donc intéressant de combiner les différents types de dépôt en fonction des besoins. Le document US 2012/0015113 divulgue un procédé de réalisation de films diélectriques multicouches par une alternance d'étapes de dépôts de type CVD (thermique) et PE-CVD. Les différents dépôts sont 15 réalisés dans un même réacteur. Le document US 2012/0210937 divulgue un procédé de réalisation de dépôts multicouches incluant des dépôts de type ALD et de type CVD, réalisés en déplaçant le substrat entre différentes chambres d'un cluster. On entend par cluster un ensemble de plusieurs chambres de 20 chaque technique, connectées sur un module de transfert maintenu sous vide. Les dépôts de type CVD et ALD sont généralement réalisés dans des chambres distinctes dont l'architecture est différente. Ce procédé présente l'inconvénient de conduire à un manque de continuité entre des dépôts de type ALD et de type CVD, d'autant plus 25 si l'échantillon doit être changé de chambre entre les deux dépôts et donc soumis à des variations fortes de température et de pression. Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation de couches mettant en oeuvre une succession d'étapes de dépôts de type ALD, CVD 30 pulsé et/ou CVD. Un autre but de la présente invention est également de proposer un procédé de réalisation de couches permettant la réalisation de dépôts avec des caractéristiques qui ne peuvent être atteintes avec un dépôt d'une seule technique connue. 35 3064283 - 3 - EXPOSE DE L'INVENTION Cet objectif est atteint avec un procédé de réalisation de couches minces comprenant une mise en oeuvre séquentielle sur un substrat d'au moins deux procédés de dépôt parmi un procédé de dépôt de type ALD 5 (« Atomic Layer Deposition »), un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé et un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition »). L'invention peut ainsi notamment comprendre la mise en oeuvre séquentielle, dans un ordre quelconque : 10 - d'un procédé de dépôt de type ALD et d'un procédé de dépôt de type CVD; - d'un procédé de dépôt de type ALD et d'un procédé de dépôt de type CVD pulsé ; - d'un procédé de dépôt de type CVD et d'un procédé de dépôt de 15 type CVD pulsé ; - d'un procédé de dépôt de type ALD, d'un procédé de dépôt de type CVD, et d'un procédé de dépôt de type CVD pulsé. Les différents procédés de dépôt peuvent être mis en oeuvre une seule fois, ou une pluralité de fois selon des séquences de mise en oeuvre 20 identiques ou différentes. Suivant des modes de mise en oeuvre, le procédé de dépôt de type CVD pulsé peut comprendre une injection séquentielle des espèces réactives sous la forme d'impulsions déphasées dans le temps. Il peut notamment être mis en oeuvre de la manière décrite dans le 25 document WO 2015/140261. Suivant des modes de mise en oeuvre, au moins un des procédés de dépôt peut comprendre la génération d'un plasma. Le plasma peut être généré pour une espèce réactive, ou pour une pluralité d'espèces réactives ou pour toutes les espèces réactives. Il peut 30 aussi être généré dans le réacteur (« plasma in-situ ») ou dans un dispositif spécifique accolé au réacteur (plasma distant, de l'anglais « remote plasma»). Suivant des modes de mise en oeuvre, au moins un des procédés de dépôt peut comprendre une injection des espèces réactives par des voies 35 d'injection séparées. 3064283 -4 Suivant des modes de mise en oeuvre, le procédé selon l'invention peut comprendre une minimisation des variations des conditions de l'environnement du substrat entre la mise en oeuvre de procédés de dépôt consécutifs. 5 Les conditions de l'environnement peuvent comprendre notamment une température, une pression, des gaz en présence. Leurs variations peuvent être minimisées dans le sens où le substrat est soumis à un minimum de variation de ces conditions, dans la limite des changements nécessaires pour passer d'un procédé de dépôt à l'autre. Ces variations 10 peuvent également être minimisées dans le sens où elles sont appliquées dans un intervalle de temps suffisamment long pour éviter des transitions brutales. En particulier, selon l'invention, le substrat n'est pas soumis à un passage au vide ou à l'air libre entre l'application des différents procédés 15 de dépôt. Suivant des modes de mise en oeuvre, le procédé de l'invention peut comprendre la mise en oeuvre d'au moins deux procédés de dépôt dans une même chambre. Dans ce cas, la chambre est agencée de façon à permettre la mise 20 en oeuvre des différents procédés de dépôt. Elle peut être notamment agencée pour permettre la mise en oeuvre d'un procédé de dépôt de type ALD et d'un procédé de dépôt de type CVD et/ou CVD pulsé. Suivant d'autres modes de mise en oeuvre, le procédé de l'invention peut comprendre la mise en oeuvre d'au moins deux procédés de dépôt 25 dans des chambres distinctes, avec un transfert du substrat d'une chambre dans l'autre minimisant les variations des conditions de l'environnement du substrat durant le transfert. Le transfert peut notamment être effectué via une chambre de transfert prévue pour transférer un substrat d'une chambre dans l'autre 30 en minimisant les variations des conditions de l'environnement. Les chambres distinctes et la chambre de transfert peuvent également comporter un environnement sensiblement identique, notamment en termes de température et/ou de pression. Suivant des modes de mise en oeuvre, le procédé de l'invention 35 peut comprendre une mise en oeuvre d'au moins deux procédés de dépôt 3064283 -5 utilisant des espèces réactives identiques. Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, le procédé comprend une variation progressive d'un ratio entre espèces réactives de type réactant/précurseur de façon à faire évoluer la stoechiométrie du 5 couple réactant/précurseur au cours du dépôt et former ainsi un gradient dans le matériau déposé. Dans une configuration avantageuse du procédé selon l'invention, les séquences de mise en oeuvre de procédés de dépôt sont réalisées de façon à obtenir une conformité de couche d'une valeur déterminée. 10 La conformité de couche est définie comme un pourcentage de variation de l'épaisseur de la couche, par exemple dans des structures particulières telles que des vias. Les séquences de mise en oeuvre de procédés de dépôt peuvent aussi être réalisées de façon à obtenir une couche d'accroche de qualité 15 particulière, et/ou à obtenir une couche barrière de qualité particulière. Ainsi, les effets techniques qui peuvent être obtenus grâce à la mise en oeuvre du procédé de réalisation de couches selon l'invention sont les suivants : une capacité d'ajustement de la conformité, 20 une adaptation de la conformité aux besoins de l'intégration nécessaire pour réaliser un composant, une augmentation de la vitesse globale de dépôt, une capacité à favoriser ou défavoriser l'arrangement cristallin du matériau, 25 une amélioration des propriétés barrières d'une couche, une création d'un gradient dans le matériau (gradient de stoechiométrie, de composition ou de cristallinité), une amélioration de l'adhésion de la couche avec les couches inférieures. 30 Un des avantages de l'invention est la capacité à obtenir des dépôts avec des propriétés différentes dans un même équipement. La possibilité de commencer le dépôt par ALD peut aussi contribuer à limiter le besoin en prétraitement sans dégrader l'interface. De ce fait, aucun changement de chambre de traitement n'est 35 nécessaire, évitant alors la remise à l'air et ainsi toute création/changement 3064283 - 6 - des propriétés du matériau déposé à l'interface ou le changement de température lorsqu'un cluster est utilisé, qui peuvent conduire à des dégradations. Un autre avantage de l'invention est de pouvoir adapter les 5 propriétés du dépôt aux contraintes de l'application. Cela permet donc de n'avoir qu'un équipement pour résoudre différentes problématiques et donc d'évoluer avec les besoins des applications. A titre d'exemple, les vias TSV actuellement en production ont des dimensions de l'ordre de 20x100pm, mais les dimensions des générations de vias TSV à venir devraient être de 10 l'ordre de 10x100pm ou 20x200pm. Les contraintes d'intégration associées vont également évoluer et nécessiter d'adapter les propriétés du dépôt. Enchainer les dépôts dans la même chambre permet d'éviter la création d'une interface entre les deux dépôts faits avec des techniques différentes. Cette interface peut être due à un changement des conditions 15 d'environnement, telles qu'un passage à l'air libre lors d'un transfert (qui génère une possible contamination) ou un refroidissement du matériau (avec un risque de création de contraintes). Les aspects qui différencient le procédé selon l'invention de celui de l'art antérieur mettant en oeuvre un enchainement avec plusieurs chambres 20 en cluster classique sont : - la continuité des conditions (température, pression, environnement), - la possibilité de faire une variation plus progressive et sans rupture des conditions, ou des séquences temporelles appliquées. 25 On trouve des clusters qui font de l'ALD et du (PE)CVD mais pas du CVD pulsé combiné avec autre chose. Or le procédé CVD pulsé peut être considéré comme une technique de transition ou intermédiaire entre les procédés ALD et CVD, qui permet d'obtenir des qualités de dépôt qui ne seraient pas accessibles autrement. 30 Par exemple, on peut faire varier en continu la conformité de 0 à 100% avec deux ou trois des techniques précitées, contrairement à l'utilisation d'une ou deux techniques qui ne permet que des valeurs discrètes de conformité. Le procédé CVD pulsé peut être appliqué selon des séquences 35 temporelles variables dans le temps pour évoluer en continu d'un dépôt de 3064283 - 7 - type ALD à un dépôt de type CVD. Le procédé de réalisation de couches selon l'invention se distingue ainsi de l'art antérieur par l'utilisation de plusieurs techniques ou procédés dans un même réacteur de dépôt afin d'optimiser une ou des 5 caractéristiques du dépôt (telles que la conformité, l'adhésion ou l'interface). Bien que les techniques ALD et CVD soient connues et très utilisées, l'enchainement de dépôts ALD et CVD dans un même réacteur n'est pas connu, notamment à cause de la très forte disparité des deux techniques à 10 la fois au niveau procédé et au niveau matériel. Or, il a été découvert qu'un réacteur développé pour mettre en oeuvre un procédé de dépôt de type CVD pulsé, par exemple tel que décrit dans le document WO 2015/140261, peut être adapté pour mettre en oeuvre des procédés de type ALD ou CVD. Le procédé CVD pulsé étant à la 15 frontière entre l'ALD et la CVD, la transition d'une de ces deux techniques vers le CVD pulsé, ou inversement, permet de conserver un matériau homogène, sans discontinuités ou transitions abruptes (contrairement à l'utilisation de plusieurs équipement séparés). En outre, on évite le changement de chambre de traitement dans un 20 cluster qui nécessite en général un passage de l'échantillon sous vide, ou à l'air, ou dans un gaz de purge, avec une forte variation des conditions de température, de la température de traitement à l'ambiant. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un réacteur de dépôt de couches minces agencé pour mettre en oeuvre le procédé 25 selon l'invention, lequel réacteur comprenant des moyens pour mettre en oeuvre de manière séquentielle sur un substrat au moins deux procédés de dépôt parmi un procédé de dépôt de type ALD (« Atomic Layer Deposition »), un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé et un procédé de dépôt de type CVD 30 (« Chemical Vapor Deposition »). Le réacteur peut être notamment agencé pour permettre la mise en oeuvre d'un procédé de dépôt de type ALD, et d'un procédé de dépôt de type CVD et/ou CVD pulsé. Le réacteur selon l'invention peut avantageusement comprendre : 35 - deux voies d'injection séparées, permettant une injection séparée 3064283 - 8 - des espèces réactives, - des moyens pour injecter des espèces réactives, agencés pour procurer une ouverture/fermeture très rapide pour pouvoir injecter les espèces sous la forme d'impulsions temporelles 5 séparées, - des moyens pour injecter un gaz de purge, agencés pour procurer une évacuation des espèces réactives de la chambre entre des phases d'injection. Dans un mode particulier de réalisation, le réacteur selon l'invention 10 comprend en outre un générateur électrique (tel qu'une source de tension) pour générer un plasma d'au moins une espèce réactive. Cette tension peut être appliquée directement sur le réacteur pour former un plasma in-situ ou sur un dispositif collé au réacteur pour former un plasma distant (de l'anglais « remote plasma »). 15 Dans une première version de l'invention, le réacteur comporte une chambre de dépôt dans laquelle au moins deux des procédés de dépôt sont réalisés. Dans une seconde version de l'invention, le réacteur comporte au moins deux chambres de dépôt distinctes dans chacune desquelles au 20 moins un procédé de dépôt est réalisé, et une chambre de transfert prévue pour transférer un substrat d'une chambre de dépôt dans l'autre en minimisant les variations des conditions de l'environnement du substrat durant le transfert. Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé une 25 application du procédé de réalisation de couches selon l'invention, pour le dépôt de dioxyde de silicium (SiO2) sur un trou traversant le silicium (TSV) ou via ménagé dans un substrat, mettant en oeuvre successivement des procédés de dépôt de type ALD (« Atomic Layer Deposition »), CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé et CVD activé par plasma (« Plasma 30 Enhanced Chemical Vapor Deposition »), pour réaliser sur les parois et à la périphérie dudit via une couche de SiO2 avec une valeur de conformité prédéterminée. Une autre application du procédé de réalisation de couches selon l'invention concerne le dépôt de dioxyde de silicium (SiO2) sur un trou 35 traversant le silicium (TSV) ou via ménagé dans un substrat, mettant en 3064283 - 9 - oeuvre successivement (i) un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé pour réaliser sur les parois et à la périphérie dudit via une première couche de Si02 et (ii) un procédé de dépôt de type CVD activé par plasma (« Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ») pour 5 réaliser à la périphérie dudit via une seconde couche de Si02 s'étendant sensiblement au-delà du bord extérieur dudit via. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre de modes de réalisation d'une chambre de traitement selon l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente un schéma de principe d'une chambre de dépôt 15 utilisée pour la présente invention ; - la figure 2 présente une vue en coupe schématique d'un via réalisé avec un procédé selon l'invention, enchainant trois dépôts ALD, CVD pulsé et CVD ; - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un via réalisé avec 20 un procédé selon l'invention, enchainant deux dépôts CVD pulsé et PECVD ; - la figure 4a illustre un exemple d'interface Si02-A1203 sans défaut suite à un dépôt A1203 par ALD ; et - la figure 4b illustre un exemple d'interface Si02- A1203 avec défaut 25 suite à un dépôt A1203 par CVD. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION 30 Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites ou illustrées par la suite isolées des autres caractéristiques décrites ou illustrées (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette 35 sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage 3064283 -10- technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, et/ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour 5 conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. En référence à la figure 1, on va décrire un exemple de réacteur adapté à la mise en oeuvre de l'invention. Le réacteur décrit est dérivé d'un réacteur de type CVD pulsé, tel que 10 divulgué dans le document WO 2015/140261. Il est notamment doté d'une douche à double canaux au-dessus du substrat, qui permet une injection séparée et une diffusion homogène des espèces réactives, et qui apporte la fonctionnalité de pulser des gaz dans une chambre de type CVD. Il permet ainsi de réaliser des dépôts de type 15 ALD, CVD pulsé ou CVD (dans les trois cas avec ou sans assistance plasma) dans la même chambre. Plus précisément, le réacteur comprend une enceinte 30, ou chambre de dépôt 30, avec un porte-substrat 60 apte à recevoir un substrat 20. Ce substrat 20 peut être disposé sur le porte-substrat 60 de façon à présenter 20 une surface libre 10 sur laquelle un traitement, tel qu'un dépôt de couche ou une opération de gravure, peut être réalisé. La surface libre 10 du substrat 20 est en regard d'un système d'injection 100 des espèces chimiques, ou « douche d'injection » 100. Le système d'injection 100 comprend une première voie d'injection 40 et une 25 seconde voie d'injection 50 distincte de la première voie d'injection 40. La première voie d'injection 40 peut être utilisée pour injecter une première espèce chimique, et la seconde voie d'injection 50 peut être utilisée pour injecter une seconde espèce chimique, ou vice versa. La première voie d'injection 40 et la seconde voie d'injection 50 sont 30 respectivement alimentées par un système de vannes rapides (non représentées) qui permettent d'injecter la première espèce chimique et la seconde espèce chimique de manière indépendante sous la forme d'impulsions de durée et de concentration bien maîtrisées. La première voie d'injection 40 comprend une première pluralité de 35 canaux 70 débouchant du système d'injection 100. 3064283 La seconde voie d'injection 50 comprend une seconde pluralité de canaux 80 débouchant du système d'injection 100. Les extrémités des canaux de la première pluralité de canaux 70 et de la seconde pluralité de canaux 80 sont disposées en regard de la surface 5 libre 10 du substrat 20. Les canaux de la première pluralité de canaux 70 et de la seconde pluralité de canaux 80 sont de préférence répartis de manière régulière dans le système d'injection. La répartition régulière des canaux de la première pluralité de canaux 70 et de la seconde pluralité de canaux 80 permet 10 d'améliorer l'uniformité de la couche formée sur la surface libre 10 du substrat 20. Cette répartition régulière est obtenue par exemple en maintenant une distance prédéterminée entre les canaux de la première pluralité de canaux 70 ainsi qu'entre les canaux de la seconde pluralité de canaux 80 15 résultant dans un motif d'une répartition équidistante. Cette répartition peut être de type triangulaire pour les deux types de canaux afin d'optimiser l'utilisation de l'espace dans le plan en regard de la surface libre 10. Le système d'injection comprend un système de chauffage (non représenté) permettant d'injecter des espèces chimiques selon la première 20 voie d'injection 40 et la seconde voie d'injection 50 à l'état gazeux et à une température déterminée. Le porte-substrat 60 comprend également un système de chauffage (non représenté) destiné à chauffer le substrat 20. Le dispositif comprend également un système d'injection d'un gaz de 25 purge 110 agencé par exemple de sorte à faire circuler le gaz de purge dans la chambre de dépôt 30 depuis la partie inférieure du porte-substrat 60 à l'opposé du substrat 20 et entre le porte substrat 60 et la paroi de la chambre de dépôt 30. Un système d'évacuation des gaz 120 est disposé dans la chambre de 30 dépôt 30 pour évacuer des espèces chimiques n'ayant pas réagi sur la surface libre 10 du substrat 20, et le gaz de purge. Le dispositif comprend en outre, de manière optionnelle, une source d'énergie électrique 90 qui permet de générer un plasma de la première espèce chimique et/ou de la seconde espèce chimique dans la chambre de 35 dépôt 30. La source d'énergie électrique 90 est agencée de façon à 3064283 -12- permettre l'application d'un potentiel électrique sur le système d'injection 100 (ou la « douche d'injection » 100), en particulier au niveau des extrémités des canaux de la première pluralité de canaux 70 et de la seconde pluralité de canaux 80. Le substrat 20 est polarisé électriquement 5 au potentiel de référence (de masse ou de terre) du dispositif par l'intermédiaire du porte-substrat 60. Ainsi, il est possible d'établir une différence de potentiel électrique capable de générer un plasma entre la douche d'injection 100 et le substrat 20, directement en regard de la surface libre 10 du substrat 20. 10 Exemples de techniques de dépôt Les techniques de dépôt mises en oeuvre dans le procédé de réalisation de couches minces selon l'invention vont maintenant être décrites 15 succinctement à la lumière des fonctionnalités requises pour assurer un enchainement opérationnel des dépôts. La technique ALD permet de réaliser un dépôt par couche atomiques successives, avec une conformité de 100%. Elle met en oeuvre une injection séquentielle, par des voies séparées, des espèces réactives de type 20 précurseur et réactant. Un gaz de purge est injecté entre chaque injection de réactif pour limiter strictement la réaction à la surface du substrat. Les espèces réactives (ou réactifs) sont injectées sous la forme d'une impulsion unique ou d'une séquence d'impulsions. La durée des impulsions est typiquement comprise entre 0.02 s et 30 s, avec un délai entre impulsions 25 compris entre 0.02 et 10 s. La pression dans la chambre de dépôt est typiquement supérieure à environ 6.7 Pa (50 mTorr). Il est possible d'allumer un plasma pendant une impulsion de réactant. Un dépôt de type ALD comprend donc des cycles d'injection du précurseur, puis de purge, puis d'injection du réactant, puis de nouveau de purge qui sont longs. Elle a donc 30 l'inconvénient de produire des croissances de couches très lentes. La technique CVD pulsé telle que mise en oeuvre dans l'invention est décrite notamment dans le document WO 2015/140261. Elle réalise un dépôt par voie chimique avec une injection par des voies séparées des espèces réactives (ou réactifs) de type précurseur et réactant selon des 35 impulsions déphasées dans le temps. Les réactifs sont injectés sous la forme 3064283 -13- de séquences d'impulsions, avec donc des impulsions de précurseur et de réactant partiellement superposées ou séparées dans le temps. La durée des impulsions pour chaque réactif est typiquement comprise entre 0.02 et 5 s. Le délai entre impulsions pour chaque réactif peut être compris entre 0.02 s 5 et 10 s. La pression dans la chambre de dépôt est typiquement supérieure à environ 67 Pa (500 mTorr) ou même supérieure à 1 Torr. Il est possible d'allumer un plasma durant les impulsions. La technique CVD pulsé se distingue donc de la technique ALD notamment par le fait que les réactifs sont injectés selon des séquences d'impulsions entrelacées, sans phase de 10 purge. La technique CVD permet de réaliser un dépôt par voie chimique avec une injection simultanée des espèces réactives. Cette injection s'effectue en général en continu. L'injection des espèces peut aussi être effectuée par impulsions, mais avec les espèces réactives injectées simultanément, ce qui 15 la distingue de la technique CVD pulsé. On peut éventuellement prévoir une activation par plasma (PECVD). La pression dans la chambre de dépôt peut être comprise entre environ 133 Pa (1 Torr) et environ 1333 Pa (10 Torr). Comme expliqué précédemment, les techniques de type CVD, CVD pulsé et ALD telles que mise en oeuvre dans l'invention peuvent comprendre 20 une activation ou une assistance. Dans ce cas, les réactions chimiques se déroulent au cours du processus après la formation d'un plasma à partir des gaz d'une ou plusieurs des espèces réactives. Le plasma est généralement créé à partir de ce gaz par une décharge électrique pouvant être générée à partir de sources radiofréquences (entre quelques centaines de kHz et 25 quelques dizaines de MHz), micro-ondes (environ 2,45 GHz) ou par une décharge électrique continue entre deux électrodes. Les techniques de type CVD assistées par plasma sont en général également désignées sous le nom de PECVD, pour « Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ». L'homme du métier pourra aussi se reporter avantageusement à 30 l'abondante littérature technique d'art antérieur existante pour une description plus détaillée des techniques génériques ALD et CVD, assistées ou non par plasma. On va maintenant décrire, en référence aux figures 2, 3, 4a et 4b, plusieurs exemples non limitatifs de mise en oeuvre du procédé de réalisation 35 de couche minces selon l'invention. Ces exemples de mise en oeuvre peuvent 3064283 -14- être réalisés avec le réacteur décrit en relation avec la figure 1. Premier exemple de mise en oeuvre 5 Un premier exemple de mise en oeuvre du procédé de réalisation de couches selon l'invention concerne un dépôt de SiO2 (dioxyde de silicium) sur des trous traversants ou vias TSV, avec un enjeu de conformité. Dans cette application, on cherche plus particulièrement à obtenir une conformité avec une valeur particulière, qui ne peut pas être réalisée avec un procédé connu. 10 Le dépôt de SiO2 est effectué par réaction entre un précurseur orthosilicate de tétraéthyle (TEOS) et un gaz réactif 02 activé par plasma, en référence à la figure 2. Un autre gaz apportant de l'oxygène peut être utilisé (notamment N20, H2O, 03,...). Cette figure 2 n'est pas représentative des dimensions réelles et relatives du via. 15 Un substrat de silicium 200, dans lequel un via 204 a été préalablement ménagé, a été placé dans un réacteur de dépôt tel que celui illustré à la figure 1 et soumis successivement à trois opérations de dépôt avec le procédé de réalisation de couches selon l'invention. Une première couche 201 a d'abord été déposée par technique ALD 20 sur le substrat de silicium 200, dans le via 240 et à sa périphérie 210. Lors de cette première étape de dépôt, la température dans la chambre de dépôt est comprise entre 150°C et 350°C et la pression entre environ 13,3 Pa (0.1 Torr) et environ 533 Pa (4 Torr). La puissance d'injection du plasma est comprise entre 20 et 500 W. le 25 flux TEOS est compris entre 10 et 100 mgmin (milligramme.minute) et le flux de dioxygène est compris entre 10 et 500 sccm (standard cubic centimeter). La durée d'injection pulsée de TEOS et de 02 est comprise entre 0.2 et 10s tandis que le temps de purge est compris entre 0.5 s et 20 s. La vitesse 30 de dépôt de la couche réalisée par ALD est inférieure à 5 nm/min. Après la fin d'injection du gaz de purge dans la chambre de dépôt, une seconde étape de dépôt de type CVD pulsé est initiée pour déposer une seconde couche 202 se superposant à la première couche 201 réalisée par la technique ALD. 35 Lors de cette étape de dépôt, la température est comprise entre 3064283 -15- 150°C et 350°C, la pression des gaz dans la chambre de dépôt est comprise entre environ 67 Pa (500 mTorr) et environ 1066 Pa (8 Torr). La puissance d'injection du plasma est comprise entre 50 et 1000 W. Le flux de TEOS est compris entre 10 et 500 mgmin (milligramme.minute), tandis que le flux de 5 02 est compris entre 100 et 3000 sccm (standard cubic centimeter). Le gaz TEOS et le dioxygène 02 sont injectés respectivement sous la forme d'impulsions de durée comprise entre 0.2 s et 5 s, avec une période entre impulsions comprise entre 0.1 s et 10 s. Les impulsions de gaz TEOS et de dioxygène 02 sont séparées dans le temps, sans recouvrement. La vitesse 10 de dépôt de la couche 202 selon la technique CVD pulsé est comprise entre 10 et 100 nm/min. A l'issue de cette étape de dépôt de type CVD pulsé et après circulation du gaz de purge dans la chambre de dépôt, une troisième étape de dépôt selon la technique CVD assistée par plasma (PECVD) est entreprise 15 de façon à réaliser une troisième couche 203 se superposant à la seconde couche 202. Lors de cette étape de dépôt PECVD, la température est comprise entre 150°C et 350°C, et la pression des gaz dans la chambre de dépôt est comprise entre environ 267 Pa (2 Torr) et environ 1067 Pa (8 Torr). La 20 puissance d'injection de plasma est comprise entre 200 et 2000 W. Le flux de gaz TEOS est compris entre 100 et 1000 mgmin (milligramme.minute) et le flux de dioxygène 02 entre 100 et 3000 sccm (standard cubic centimeter), pour une vitesse de dépôt de l'ordre de 500 nm/min ou plus. On obtient finalement un via 204 pourvu de trois couches 201, 202, 25 203 assurant un revêtement Si02 avec le niveau de conformité désiré, y compris lorsque les dimensions respectives de la largeur 206 et de la hauteur 205 du via correspondent à des facteurs de forme très élevés. L'obtention de ce niveau de conformité désiré est rendu possible avec les enchainements de dépôt procurés par le procédé selon l'invention. 30 Pour des vias présentant un facteur de forme supérieur à 15:1, la technique ALD permet une conformité de 100% avec une vitesse de dépôt de 5nm/min, la technique CVD pulsé permet une conformité de 40% avec une vitesse de dépôt de 50nm/min, et la technique PECVD permet une conformité de 5% avec une vitesse de dépôt de 500nm/min. 35 Ainsi, il est par exemple possible d'obtenir une conformité de 50% en 3064283 -16- utilisant un dépôt ALD de 66 nm avec une conformité de 100% et un dépôt de type CVD pulsé de 134 nm avec une conformité de 40%. Une combinaison de deux ou trois des techniques précédentes permet donc de faire varier de façon continue la conformité entre 5 et 100% tout en 5 minimisant le temps de dépôt nécessaire. Sans cette combinaison de techniques, seules des valeurs discrètes de conformité sont possibles (5%, 40% et 100%). 10 Second exemple de mise en oeuvre Une autre utilisation possible du procédé de réalisation de couches selon l'invention concerne la formation de sur-dépositions en angle (en anglais « overhang », familièrement désignées sous le terme "d'oreilles de Mickey"), en haut de via, tel qu'illustré sur la figure 3. 15 Cette forme de dépôt peut être obtenue en privilégiant certains paramètres de dépôt de la technique CVD assistée par plasma (PECVD) connus de l'homme du métier, tels qu'une pression haute ou des flux plus importants de précurseur et de gaz réactif, par exemple pour rendre le dépôt le plus anisotropique possible. 20 Partant d'un substrat en silicium 300 dans lequel un via 304 été préalablement ménagé, une première étape du procédé selon l'invention consiste à déposer sur le fond 306, la paroi 305 et la périphérie 310 du via une première couche 302 de 902 en utilisant la technique CVD pulsé ou ALD. Puis, dans une seconde étape, une seconde couche 303 de 902 est 25 déposée sur la partie de la première couche 302 couvrant la périphérie du via 304, en utilisant la technique PECVD comme indiqué précédemment. On obtient ainsi un débordement de la seconde couche 303 de 902 au-delà de la paroi du via. Ce débordement de la couche de 902 en haut de via permet de protéger les flancs du via lors d'une étape ultérieure dite de 30 « via reveal » ou de gravure du fond de via pour réaliser un contact avec un dispositif microélectronique ou électrique (non représenté en figure 3) situé sous ce via 304. Cette protection supplémentaire en haut du via et dans l'angle est donc utile pour l'étape de gravure du contact inférieur. En effet le schéma 35 implémenté comprend la réalisation d'un contact entre deux niveaux, de 3064283 -17- type TSV, et pour connecter ce via 304 en dessous, il est nécessaire de retirer la couche de SiO2 déposée sur le fond 306 sans enlever celle sur les flancs qui va servir d'isolant. La surcouche réalisée en débordement au sommet du via avec la seconde couche 303 permet de réaliser cette gravure 5 tout en garantissant que la partie supérieure du flanc du via n'est pas attaqué, car protégé par cette surcouche. Troisième exemple de mise en oeuvre En référence à la figure 4a et à la figure 4b, Le procédé de réalisation 10 de couches selon l'invention peut aussi permettre la réalisation d'une couche d'accroche, en contribuant à l'amélioration de l'interface entre un substrat et un matériau déposé. La technique de dépôt ALD, de par son principe de fonctionnement, permet de couvrir parfaitement le substrat et minimise ainsi les défauts d'interface. Ainsi, par exemple, de l'alumine (A1203) déposée par 15 la technique CVD contient des résidus carbonés (CHx) 401 ou des vacances 400 dans sa structure, en référence à la figure 4b, alors qu'un dépôt A1203 réalisé par la technique ALD, en référence à la figure 4a, ne présente pas ou peu de défauts et une interface de très bonne qualité malgré une possible différence de paramètre de maille en fonction des matériaux. 20 D'autres aspects, telle que la cristallinité, peuvent varier en fonction de la méthode de dépôt et un enchainement peut privilégier un aspect. Par exemple, le dépôt Hf02 par ALD est cristallin pour une épaisseur supérieure à 20 nm, alors que le Hf02 déposé par CVD cristallise à partir de 50 nm. Suivant l'invention, un dépôt peut donc être initié par ALD pour sa 25 bonne qualité, puis après 10 nm d'épaisseur, la technique de dépôt est changée pour de la CVD afin de faire croitre une couche amorphe. Quatrième exemple de mise en oeuvre Les propriétés du dépôt ALD peuvent aussi être utilisées pour 30 améliorer l'effet barrière de certains matériaux. Par exemple une couche assurant une fonction de barrière à l'oxygène a typiquement une épaisseur d'environ 50 à 100 nm. Cependant ce sont les 10 à 20 nm exposés à l'air qui sont les plus importants pour la fonction de barrière. Il est donc possible de mettre en oeuvre le procédé de réalisation de couche selon l'invention pour 35 déposer une couche de 40 à 90 nm par une technique de dépôt CVD ou CVD 3064283 -18- pulsé à une vitesse de dépôt supérieure à 50nm/min, puis finir la couche par un dépôt ALD d'une épaisseur de 10nm. De la même façon, le procédé de réalisation de couche selon l'invention peut être mis en oeuvre pour la réalisation d'une couche barrière 5 par un dépôt final ALD sur une couche de nitrure de titane (TiN) préalablement déposée par CVD pour faire barrière à la migration du cuivre Cu. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être 10 décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le nombre de dépôts successifs réalisés dans le cadre du procédé selon l'invention n'est pas limité à deux ou trois comme dans le cas des modes de réalisation qui viennent d'être décrits. Par ailleurs, l'ordre de 15 mise en oeuvre des différentes techniques de dépôt n'est pas limité à ceux des modes de réalisation qui viennent d'être décrits, les seules limitations envisageables étant celles induites par des considérations physiques ou technologiques. De plus, le substrat sur lesquelles les différentes couches sont 20 successivement réalisées n'est pas limité au seul silicium mais peut être constitué de tout matériau ayant des propriétés physiques compatibles avec un traitement dans une chambre de dépôt adaptée pour la réalisation de couches minces avec des techniques CVD, CVD pulsé ou ALD. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation de couches minces comprenant une mise en oeuvre séquentielle sur un substrat d'au moins deux procédés de dépôt parmi un procédé de dépôt de type ALD (« Atomic Layer Deposition »), un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé et un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition »). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé de dépôt de type CVD pulsé comprend une injection séquentielle des espèces réactives sous la forme d'impulsions déphasées dans le temps. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un des procédés de dépôt comprend la génération d'un plasma. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des procédés de dépôt comprend une injection des espèces réactives par des voies d'injection séparées. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une minimisation des variations des conditions de l'environnement du substrat entre les mises en oeuvre de procédés de dépôt consécutives. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une mise en oeuvre d'au moins deux procédés de dépôt dans une même chambre (30). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une mise en oeuvre d'au moins deux procédés de dépôt dans des chambres distinctes, avec un transfert du substrat d'une chambre dans l'autre minimisant les variations des conditions 3064283 -20- de l'environnement du substrat durant le transfert. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé qu'il comprend une mise en oeuvre d'au moins deux procédés de 5 dépôt utilisant des espèces réactives identiques. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une variation progressive d'un ratio entre espèces réactives de type réactant/précurseur de façon à faire 10 évoluer la stoechiométrie du couple réactant/précurseur au cours du dépôt et former ainsi un gradient dans le matériau déposé. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les séquences de mise en oeuvre de procédés de 15 dépôt sont réalisées de façon à obtenir une conformité de couche d'une valeur déterminée. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les séquences de mise en oeuvre de procédés de 20 dépôt sont réalisées de façon à obtenir une couche d'accroche de qualité particulière, et/ou une couche barrière de qualité particulière. 12. Réacteur de dépôt de couches minces agencé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en oeuvre de manière séquentielle sur un substrat au moins deux procédés de dépôt parmi un procédé de dépôt de type ALD (« Atomic Layer Deposition »), un procédé de dépôt de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé, et un procédé de dépôt de type CVD 30 (« Chemical Vapor Deposition »). 13. Réacteur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend : - deux voies d'injection séparées (40, 50), permettant une injection 35 séparée d'espèces réactives dans une chambre de dépôt (30), - des moyens pour injecter sélectivement des espèces réactives, 3064283 - 21 - agencés pour procurer une ouverture/fermeture très rapide pour pouvoir injecter les espèces sous la forme d'impulsions temporelles séparées, des moyens pour injecter sélectivement un gaz de purge, agencés 5 pour procurer une évacuation des espèces réactives de la chambre entre des phases d'injection. 14. Réacteur selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur électrique pour générer un plasma 10 d'au moins une espèce réactive. 15. Réacteur selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de dépôt (30) dans laquelle au moins deux des procédés de dépôt sont réalisés. 15 16. Réacteur selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux chambres de dépôt distinctes dans chacune desquelles au moins un procédé de dépôt est mis en oeuvre, et une chambre de transfert prévue pour transférer un substrat d'une 20 chambre de dépôt dans l'autre en minimisant les variations des conditions de l'environnement du substrat durant le transfert 17. Application du procédé de réalisation de couches selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour le dépôt de dioxyde de silicium 25 (SiO2) sur un trou traversant le silicium (TSV) ou via (204) ménagé dans un substrat (200), mettant en oeuvre successivement des procédés de dépôt de type ALD (« Atomic Layer Deposition »), CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé et CVD activé par plasma (« Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition »), pour réaliser sur les parois (205, 206) et à la 30 périphérie (210) dudit via une couche de SiO2 avec une valeur de conformité prédéterminée. 18. Application du procédé de réalisation de couches selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour le dépôt de dioxyde de silicium 35 (SiO2) sur un trou traversant le silicium (TSV) ou via (304) ménagé dans un substrat (300), mettant en oeuvre successivement (i) un procédé de dépôt 3064283 -22- de type CVD (« Chemical Vapor Deposition ») pulsé pour réaliser sur les parois (305, 306) et à la périphérie (310) dudit via (304) une première couche (302) de SiO2 et (ii) un procédé de dépôt de type CVD activé par plasma (« Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ») pour réaliser à la 5 périphérie (310) dudit via (304) une seconde couche (303) de SiO2 s'étendant sensiblement au-delà du bord extérieur dudit via (304).