Brevet FR3044163A1 (20170526)
REVENDICATIONS1. Procédé de gravure sélective d'un matériau semi-conducteur en solution comportant les étapes successives suivantes : a) fournir un substrat comportant une couche en matériau semi-conducteur amorphe (1) à graver et une couche en matériau semi-conducteur cristallin (2), b) oxyder les surfaces des couches en matériau semi-conducteur amorphe (1) et en matériau semi-conducteur cristallin (2), de manière à former une première couche de protection (3) à la surface du matériau semi- conducteur amorphe (1) et une seconde couche de protection (4) à la surface du matériau semi-conducteur cristallin (2), c) graver la première couche de protection (3) et la couche en matériau semi-conducteur amorphe (1) avec une solution de gravure alcaline, la vitesse de gravure v1 de la première couche de protection (3) étant supérieure à la vitesse de gravure v2 de la seconde couche de protection (4).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de la gravure est adaptée de manière à graver totalement la couche en matériau semi-conducteur amorphe (1) sans graver la couche en matériau semiconducteur cristallin (2).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces des couches en matériau semi-conducteur amorphe (1) et en matériau semi-conducteur cristallin (2) sont oxydées par voie chimique, dans une solution contenant un oxydant du matériau semiconducteur.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la solution d'oxydation est un mélange d'eau avec un ou plusieurs oxydants du matériau 3044163 17 semi-conducteur choisis parmi le peroxyde d'hydrogène, l'ammoniaque, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'ozone.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution 5 d'oxydation est une solution d'acide chlorhydrique, un mélange de NH4OH et de H202, un mélange de HCI et de H202, un mélange de H2SO4 et de H202, ou une solution contenant de l'ozone.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que 10 l'oxydation par voie chimique consiste à réaliser une première oxydation en milieu basique puis une seconde oxydation en milieu acide.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces des couches en matériau semi-conducteur amorphe (1) et en matériau 15 semi-conducteur cristallin (2) sont oxydées avec un plasma à oxygène.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oxydation est réalisée à une température inférieure ou égale à 200°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution de gravure est une solution d'ammoniaque, d'hydroxyde de potassium, d'hydroxyde de sodium, une solution d'hydroxyde de tétraméthylammonium ou une solution d'hydroxyde de tétraéthylammonium.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la solution de gravure est une solution d'hydroxyde de tétraméthylammonium ou une solution d'hydroxyde de tétraéthylammonium, les solutions étant diluées entre 2% et 25% volumique. 20 25 30 3044163 18\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gravure est réalisée à une température comprise entre 20°C et 100°C. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la gravure est réalisée à une température comprise entre 50°C et 90°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau semi-conducteur est du silicium ou un alliage 10 SiGe.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau cristallin est monocristallin ou polycristallin. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les épaisseurs des couches de protection (3,\n<CLM>\1\tsont comprises entre 0,5nm et 2nm, et, de préférence, les épaisseurs de ces couches sont de l'ordre de lnm. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche en matériau semi-conducteur amorphe (1) a une épaisseur de 50nm à 500nm, et de préférence de l'ordre de 100nm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que la première couche de protection (3) à la surface du matériau semi-conducteur amorphe (1) est entièrement gravée après un temps t1, la seconde couche de protection (4) à la surface du matériau semiconducteur cristallin (2) est entièrement gravée après un temps t2, la différence t2-t1 étant supérieure à 20 secondes. 30 3044163 19\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première couche de protection (3) à la surface du matériau semi-conducteur amorphe (1) est entièrement gravée après un temps t1, la seconde couche de protection (4) à la surface du matériau semi- 5 conducteur cristallin (2) est entièrement gravée après un temps t2, la différence t2-t1 étant inférieure à 250 secondes.\n<CLM>\1\tProcédé de gravure sélective d'un matériau semi-conducteur en solution comportant les étapes successives suivantes : 10 a') fournir un substrat comportant une couche en matériau semi-conducteur amorphe (1) et une couche en matériau semi-conducteur cristallin (2) à graver, b') appliquer un traitement chimique sur les surfaces des couches en matériau semi-conducteur amorphe (1) et en matériau semi-conducteur 15 cristallin (2), de manière à former une première couche de protection (3) à la surface du matériau semi-conducteur amorphe (1) et une seconde couche de protection (4) à la surface du matériau semi-conducteur cristallin (2), c') graver la seconde couche de protection (4) et la couche en matériau 20 semi-conducteur cristallin (2) avec une solution de gravure, la vitesse de gravure v1 de la première couche de protection (3) étant inférieure à la vitesse de gravure v2 de la seconde couche de protection (4),\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la 25 durée de la gravure est adaptée pour graver totalement la couche en matériau semi-conducteur cristallin (2), sans graver la couche en matériau semiconducteur amorphe (1).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendication 19 et 20, caractérisé en ce que le 30 traitement chimique est réalisé dans une solution d'acide fluorhydrique.