Brevet FR3051598A1 (20171124)
REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation sur un même substrat (100) d'au moins un premier transistor et d'au moins un deuxième transistor, caractérisé en ce que 5 le procédé comprend au moins les étapes suivantes : Réalisation sur un substrat (100) d'au moins un premier motif (200, 200') de grille et d'au moins un deuxième motif (300, 300') de grille ; Dépôt sur le premier et le deuxième motif (200, 200', 300, 300') de grille d'au moins une première couche de protection (500) ; 10 Masquage du deuxième motif (300, 300') de grille par une couche de masquage (700) ; Après l'étape de masquage : modification isotrope de la première couche de protection (600) située sur le premier motif de grille (200, 200') par implantation isotrope (400) d'ions dans la première couche de protection 15 (600) de manière à former des portions modifiées (550) de la première couche (500) ; Retrait de la couche de masquage (700); Avant l'étape de masquage ou après l'étape de retrait de la couche de masquage (700): modification anisotrope de la première couche de 20 protection (500) par implantation anisotrope (450) d'ions dans la première couche de protection (500), l'implantation anisotrope (450) étant effectuée selon une direction privilégiée parallèle à des flancs (310) du deuxième motif de grille (300, 300') de sorte à modifier la première couche de protection (500) au moins sur un sommet (320) du deuxième motif de grille (300, 300') 25 et en dehors des premier et deuxième motif de grilles (200, 200', 300, 300') tout en conservant des portions non-modifiées (510) de la première couche de protection (500) sur les flancs (310) du deuxième motif de grille (300, 300') ; Gravure sélective des portions modifiées (550) de la première couche de 30 protection (500) sélectivement aux portions non modifiées (510) de la première couche de protection (500). 3051598 41\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel le premier motif de grille (200, 200') est un premier empilement de grille et dans lequel le deuxième motif (300, 300') de grille est un deuxième empilement de grille, et dans lequel chacun des premier et deuxième empilements de grille comprend au moins une couche isolante (201, 301), typiquement un oxyde de grille.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel le premier motif de grille (200, 200') est un motif sacrificiel, dans lequel le deuxième motif (300, 300') est un motif sacrificiel, le procédé comprenant, après ladite étape de gravure sélective des portions modifiées (550), une étape de remplacement des premiers et deuxième motifs (200, 200', 300, 300') sacrificiels par des motifs formant respectivement un premier empilement de grille et un deuxième empilement de grille, et dans lequel chacun des premier et deuxième empilements de grille comprend au moins une couche isolante (201, 301), typiquement un oxyde de grille.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel l'épaisseur de la couche isolante (301) du deuxième empilement est supérieure à l'épaisseur de la couche isolante (201) du premier empilement.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'épaisseur de la couche isolante (201) du premier empilement est comprise entre 0 et 3 nm (10-9 mètres) et de préférence entre 0 et 1,5 nm et dans lequel l'épaisseur de la couche isolante (301) du deuxième empilement est comprise entre 1,5 et 8 nm, de préférence entre 2 et 6 nm et de préférence entre 2 et 3,5 nm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant, après l'étape de gravure sélective, une étape de formation d'au moins une couche additionnelle (610) sur les flancs (210,\n<CLM>\1\tdes espaceurs (250,\n<CLM>\1\tdes premier et deuxième motifs (200, 200', 300, 300'). 3051598 42\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la modification anisotrope de la première couche de protection (500) par implantation anisotrope (450) d'ions dans la première couche de protection (500) est effectuée avant l'étape de masquage. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la modification anisotrope de la première couche de protection (500) par implantation anisotrope (450) d'ions dans la première couche de protection (500) est effectuée après l'étape de retrait de la couche de masquage (700). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le substrat (100) comprend une couche active (103) située sous les premier et deuxième motifs (200, 200', 300, 300') de grille et ladite gravure sélective est effectuée de manière à graver les portions modifiées (550) de la 15 première couche de protection (500) sélectivement à la couche active (103).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première couche de protection (500) est en nitrure, de préférence en nitrure de silicium (SiN) ou dans lequel :la première couche de protection 20 (500) en un matériau dont la constante diélectrique est inférieure à 7 et est de préférence prise parmi les matériaux suivants : un matériau à base de carbone (C), le SiCO, le SiC, le SiCN, le SiOCN, le SiCBN, le SiOCH, le CBN, le BN, le SiCBO et le SiO2. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la modification isotrope de la première couche de protection (500) par implantation isotrope (400) d'ions dans la première couche de protection (500) est effectuée à l'aide d'un implanteur et en modifiant une direction de bombardement au cours de l'implantation. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel la modification isotrope de la première couche de protection (500) est effectuée par implantation isotrope (400) d'ions provenant d'un plasma. 3051598 43\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel les ions implantés sont des ions hélium ou des ions à base d'hydrogène, dans lequel au cours de la modification isotrope on maintient une pression supérieure à 100 5 milli Torr.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la modification anisotrope de la première couche de protection (500) par implantation anisotrope (450) d'ions dans la première couche de 10 protection (500) est effectuée à l'aide d'un implanteur et en conservant une direction de bombardement sensiblement constante au cours de l'implantation, cette direction étant sensiblement parallèle aux flancs (310) du deuxième motif (300, 300'). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 dans lequel la modification anisotrope de la première couche de protection (500) est effectuée par implantation anisotrope (450) d'ions provenant d'un plasma, dans lequel les ions implantés sont de préférence des ions hélium ou des ions à base d'hydrogène, et dans lequel au cours de la modification anisotrope on maintient 20 une pression de préférence inférieure à 100 milli Torr.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel ladite modification anisotrope de la première couche de protection (500) comprend les étapes suivantes :mise en présence de la couche de protection (500) avec un plasma formé à partir d'un mélange gazeux formé d'au moins un premier 25 composant gazeux non carboné dont la dissociation génère les ions légers et un deuxième composant gazeux comprenant au moins une espèce favorisant la dissociation du premier composant pour former les ions légers et dans lequel le ratio de gaz entre le premier composant et le deuxième composant est supérieur à 1:19 et inférieur à 19 :1. 30 3051598 44\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite gravure sélective est une gravure humide à l'aide d'une solution à base d'acide fluorhydrique (HF) ou à l'aide d'une solution à base d'acide phosphorique (H3PO4). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel ladite gravure sélective est une gravure sèche, de préférence effectuée dans un plasma formé à partir de trifluorure d'azote (NF3) et d'ammoniac (NH3) et dans lequel la gravure sèche comprend : une étape de gravure consistant en la formation de sels solides ; une étape de sublimation des espèces solides. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel ladite gravure sélective comprend - une gravure sèche réalisée par mise en présence des portions modifiées (550) de la première couche de protection (500) avec un mélange gazeux, de préférence uniquement gazeux, comprenant au moins un premier composant à 15 base d'acide fluorhydrique (HF), l'acide fluorhydrique transformant en résidus non-volatiles à température ambiante la couche diélectrique modifiée, - uniquement après la gravure sèche: un retrait des résidus non-volatiles à température ambiante par un nettoyage humide ou par un recuit thermique de sublimation. 20\n<CLM>\1\tDispositif microélectronique comprenant sur un même substrat (100) au moins un premier transistor et au moins un deuxième transistor présentant chacun un motif de grille (200, 200', 300, 300') et des espaceurs (250,\n<CLM>\1\tsitués sur des flancs (210,\n<CLM>\1\tdes motifs (200, 200', 300, 300'), 25 chaque motif (200, 200', 300, 300') de grille comprenant un empilement de grille comprenant au moins une grille (204,\n<CLM>\1\tet une couche isolante (201,\n<CLM>\1\tsituée entre la grille (204,\n<CLM>\1\tet une couche active (103) dudit substrat (100), dans lequel la couche isolante (301) du motif (300, 300') de grille du deuxième transistor présente une épaisseur supérieure à celle du motif (200, 200') de 30 grille du premier transistor, caractérisé en ce que les espaceurs (350) du 3051598 45 deuxième transistor sont plus épais que les espaceurs (250) du premier transistor.