Brevet FR3043837A1 (20170519)
REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'au moins un transistor (100) à au moins un nanofil semi-conducteur (120, 122), comportant au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes : a) réalisation, sur un support (102), d'au moins un premier nanofil semiconducteur (120) dont une première portion (123) destinée à faire partie du canal du transistor est recouverte partiellement d'une grille sacrificielle (114), la grille sacrificielle et le premier nanofil étant entourés d'une première couche diélectrique (126), b) retrait de la grille sacrificielle, formant un premier espace libre (130) autour duquel sont disposées des premières parties (131) de la première couche diélectrique, c) première implantation ionique d'au moins une deuxième partie (132) de la première couche diélectrique disposée entre la première portion du premier nanofil et le support, les premières parties de la première couche diélectrique protégeant des troisièmes parties (136) de la première couche diélectrique vis-à-vis de cette première implantation ionique, d) gravure sélective de la deuxième partie de la première couche diélectrique, formant un deuxième espace libre (138), e) réalisation d'une grille (140,\n<CLM>\1\tdans les premier et deuxième espaces libres, et d'une portion diélectrique (148) disposée sur la grille et sur les premières parties de la première couche diélectrique, f) deuxième implantation ionique de quatrièmes parties (149) de la première couche diélectrique entourant des deuxièmes portions (151) du premier nanofil destinées à faire partie des régions de source et de drain (152) du transistor, la portion diélectrique protégeant les premières et troisièmes parties de la première couche diélectrique vis-à-vis de cette deuxième implantation ionique, g) gravure sélective des quatrièmes parties de la première couche diélectrique. 3043837 19\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape a) comporte au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes : al) réalisation, sur le support (102), d'un empilement de couches (104, 106, 108,\n<CLM>\1\tcomprenant au moins une première couche de matériau sacrificiel (104) et 5 au moins une deuxième couche de semi-conducteur (106), le matériau sacrificiel étant apte à être gravé sélectivement vis-à-vis du semi-conducteur de la deuxième couche (106), a2) gravure de l'empilement de couches (104, 106, 108, 110), formant au moins le premier nanofil (120) disposé sur une portion du matériau sacrificiel (104a), 10 a3) réalisation de la grille sacrificielle (114) sur la première portion (123) du premier nanofil (120) et contre des flancs latéraux de la première portion (123) du premier nanofil (120) et d'une partie de la portion de matériau sacrificiel (104a), a4) gravure de la portion de matériau sacrificiel (104a), a5) dépôt de la première couche diélectrique (126) autour de la grille 15 sacrificielle (114) et du premier nanofil (120).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape a3) comporte au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes : a31) dépôt d'une couche de diélectrique de grille sacrificielle sur le 20 premier nanofil (120) et contre les flancs latéraux du premier nanofil (120) et de la portion du matériau sacrificiel (104a), a32) dépôt d'une couche de matériau conducteur de grille sacrificielle recouvrant la couche de diélectrique de grille sacrificielle, a33) réalisation, sur la couche de matériau conducteur de grille 25 sacrificielle, d'un masque (118) selon un motif correspondant à celui de la grille sacrificielle (114), a34) gravure de la couche de diélectrique de grille sacrificielle et de la couche de matériau conducteur de grille sacrificielle selon le motif du masque (118), formant la grille sacrificielle (114), 3043837 20 et dans lequel la première couche diélectrique (126) recouvre également le masque (118) disposé sur la grille sacrificielle (114).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, comportant en outre, entre les 5 étapes a5) et b), une étape de retrait d'une partie de la première couche diélectrique (126) disposée sur le masque (118), puis une étape de retrait du masque (118).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première couche diélectrique (126) entourant la grille sacrificielle (114) et le premier 10 nanofil (120) comporte au moins un matériau diélectrique dont la permittivité diélectrique est inférieure ou égale à\n<CLM>\1\t6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape c) et/ou l'étape f) sont mises en oeuvre par plasma à base de dihydrogène, ou par 15 faisceau ionique à base d'argon, de fluor ou d'hydrogène.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, comportant en outre, lorsque l'étape c) est mise en oeuvre par faisceau ionique, une étape de recuit apte à recristalliser le semi-conducteur de la première portion (123) du premier nanofil (120) et mise en 20 oeuvre entre les étapes c) et d).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre, entre les étapes a) et b), la mise en oeuvre des étapes de : - dépôt d'une deuxième couche diélectrique (128) recouvrant 25 l'ensemble formé du support (102), du premier nanofil (120), de la grille sacrificielle (114) et de la première couche diélectrique (126), - planarisation de la deuxième couche diélectrique (128) avec arrêt sur la première couche diélectrique (126), et dans lequel des parties de la deuxième couche diélectrique (128) 30 recouvrant les quatrièmes parties (149) de la première couche diélectrique (126) sont 3043837 21 retirées entre l'étape de réalisation de la grille (140,\n<CLM>\1\tet l'étape de deuxième implantation ionique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, dans lequel la portion 5 diélectrique (148) est réalisée dans un troisième espace libre (144) formé dans la deuxième couche diélectrique (128).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre, lorsque la grille (140,\n<CLM>\1\tcomporte du polysilicium, une étape de siliciuration 10 d'une partie supérieure (146) du polysilicium de la grille mise en oeuvre entre les étapes e) et f).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mise en oeuvre de l'étape g) grave également une partie (150) de la portion diélectrique 15 (148) dans laquelle des ions ont été implantés lors de la mise en oeuvre de l'étape f).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre, après l'étape g), la mise en oeuvre d'une épitaxie des régions de source et de drain (152) du transistor (100) à partir des deuxièmes portions (151) du premier nanofil 20 (120), puis d'une siliciuration (154) des régions de source et de drain (152).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - l'étape a) réalise en outre au moins un deuxième nanofil semiconducteur (122) disposé au-dessus du premier nanofil (120) et dont une première 25 portion (123) destinée à faire partie du canal du transistor (100) est recouverte partiellement par la grille sacrificielle (114), la première couche diélectrique (126) entourant également le deuxième nanofil (122), - la deuxième partie (132) de la première couche diélectrique (126) comporte en outre une portion de la première couche diélectrique (126) disposée entre 30 les premier et deuxième nanofils (120, 122), 3043837 22 - les quatrièmes parties (149) de la première couche diélectrique (126) entourent également des deuxièmes portions (151) du deuxième nanofil (122) destinées à faire partie des régions de source et de drain (152) du transistor (100). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la grille sacrificielle (114) et la grille (140,\n<CLM>\1\tcomportent chacune plusieurs portions distinctes espacées les unes des autres.