Brevet FR3037712A1 (20161223)
REVENDICATIONS1. Procédé de gravure d'une couche à graver (550) comprenant au moins un motif présentant des flancs (551) caractérisé en ce qu'il comprend : au moins une étape de modification (402) de la couche à graver (550) par mise en présence de la couche à graver (550) avec un plasma dans lequel on introduit du CxHy où x est la proportion de carbone et y est la proportion d'hydrogène (H) et comprenant des ions plus lourds que l'hydrogène ; les conditions du plasma, en particulier la concentration en CxHy, l'énergie des ions et la direction principale d'implantation (351) étant choisies de manière à ce que : o le plasma créé un bombardement d'ions à base d'hydrogène (H, H+, H2+, H3+ etc.) provenant du CxHy, le bombardement étant anisotrope selon la direction principale d'implantation (351) qui est parallèle auxdits flancs (551) et de sorte à modifier des portions (454) de la couche à graver (550) qui sont inclinées par rapport à ladite direction privilégiée (351) et de sorte à conserver des portions non-modifiées de la couche à graver (550) recouvrant lesdits flancs (551), o des espèces chimiques du plasma contenant du carbone provenant du CxHy forment un film carboné (456) notamment sur des surfaces parallèles à ladite direction principale d'implantation (351); o le plasma créé un bombardement des ions plus lourds que l'hydrogène qui empêche audites espèces chimiques du plasma contenant du carbone et provenant du CxHy de former un film carboné (456) sur les surfaces de la couche à graver (550) qui sont inclinées par rapport à ladite direction principale d'implantation (351), notamment celles qui sont perpendiculaires à la direction principale d'implantation (351); au moins une étape de retrait (403) de la couche à graver modifiée (454) à l'aide d'une gravure sélective des portions modifiées (454) la couche à graver (550) vis-à-vis du film carboné (456). 3037712 47\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape de retrait (403) de la couche à graver modifiée (454) est effectuée de manière à être sélective des portions modifiées (454) la couche à graver (550) vis-à-vis des portions non-modifiées (452) de la couche à graver (550). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lors de ladite étape de modification (402) de la couche à graver (550), la concentration en CxHy dans le plasma est comprise entre 2% et 50% et de préférence entre 8% et 40%.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel 10 lors de ladite étape de modification (402) de la couche à graver (550), la concentration en ions plus lourds que l'hydrogène dans le plasma est comprise entre 50% et 98%.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'au moins un motif est un motif en saillie présentant au moins un sommet (552). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant, préalablement à l'étape de modification (402) : - une étape de réalisation de reliefs (412) en saillie et présentant un sommet (554) et des flancs parallèles à ladite direction principale d'implantation (351) et s'étendant chacun depuis une couche sous-jacente (420) au relief (412) et jusqu'au sommet 20 (554); - une étape formation (401) de la couche à graver (550) par dépôt, de préférence par dépôt conforme, sur lesdits reliefs (412) de manière à ce que la couche à graver (550) recouvre le sommet (554) des reliefs (412) et une zone située entre deux reliefs (412). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de modification (402) est effectuée de manière à modifier la couche à graver sur toute son épaisseur au niveau du sommet (554) des reliefs (412) et dans la zone située entre deux reliefs (412) et dans lequel l'étape de retrait (403) est effectuée de manière à retirer toutes les portions modifiées (454) de la couche à graver (550), 30 exposant ainsi le sommet (554) des reliefs (412). 3037712 48\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant, après l'étape de retrait (403) une étape de gravure des reliefs (412) sélectivement aux portions non modifiées de la couche à graver (550).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5 comprenant, préalablement à l'étape de 5 modification (402), une étape de formation d'un masque (560) recouvrant au moins le sommet (552) de la couche à graver (550) et laissant exposée la couche à graver de part et d'autre du motif et dans lequel au cours de l'étape de modification seule les portions de la couche à graver (550) situées de part et d'autre du motif sont modifiées. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l'au moins un motif est un motif en creux présentant au moins un fond (553) et des parois formant les flancs.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant, préalablement à l'étape de modification (402), une étape de formation d'un masque (560) recouvrant 15 la couche à graver (550) en partie au moins en dehors du motif et laissant exposé le fond du motif et dans lequel au cours de l'étape de modification seule les portions de la couche à graver (550) situées dans le fond (553) du motif sont modifiées.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le CxHy est du CH4. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les ions plus lourds que l'hydrogène sont pris parmi l'argon (Ar), l'hélium (He), l'azote (N2), le xénon (Xe) et l'oxygène (02).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de modification (402) est réalisée de manière à ce que le plasma génère un 25 bombardement des ions plus lourds que l'hydrogène de manière anisotrope selon une direction principale d'implantation (351) parallèle aux flancs du motif de sorte à empêcher audites espèces chimiques du plasma contenant du carbone provenant du CxHy de former un film carboné (456) sur les surfaces perpendiculaires aux flancs du motif. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche à graver (550) repose directement, en partie au moins, sur une couche 3037712 49 sous-jacente (420) et dans lequel l'étape de retrait (403) des portions modifiées (454) de la couche à graver (550) est effectuée par gravure sélectivement à la couche sous-jacente (420).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel 5 la couche à graver (550) repose directement, en partie au moins, sur une couche sous-jacente (420) et dans lequel lors de l'étape de modification (402) les conditions du plasma, en particulier la concentration en CxHy, l'énergie des ions et la direction principale d'implantation (351) d'implantation sont choisies de manière à ce que, au niveau des surfaces perpendiculaires à la direction principale d'implantation 10 (351), tout l'épaisseur de la couche à graver (550) soit modifiée par l'implantation des ions à base d'hydrogène et dans lequel l'étape de retrait (403) est réalisée de manière à retirer toute la couche de protection modifiée (158), mettant ainsi à nu la couche sous-jacente (420) au niveau des surfaces perpendiculaires à la direction principale d'implantation (351). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant plusieurs séquences comprenant chacune une étape de modification (402) et une étape de retrait (403), et dans lequel au cours d'au moins l'une des étapes de modification (402), seule une partie de l'épaisseur de la couche à graver (550) est modifiée. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel les séquences sont répétées (450) jusqu'à disparition des portions modifiées (454) de la couche à graver (550) sur toutes les surfaces parallèles au plan d'un substrat sur lequel repose la couche à graver (550).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 dans lequel 25 l'étape de modification (402) est une unique étape effectuée de manière à modifier la couche à graver (550) dans toute son épaisseur sur toutes les surfaces parallèles au plan d'un substrat sur lequel repose couche à graver (550) et à ne pas modifier la couche à graver (550) dans toute son épaisseur sur les surfaces perpendiculaires à ce plan. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de modification est précédée d'une étape de gravure (420) anisotrope qui est effectuée dans un plasma de type CH3F/02/He. 3037712 50\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de modification (402) réalisée à partir d'un plasma modifie la couche à graver (550) de manière continue depuis la surface de la couche à graver (550) et sur une épaisseur comprise entre 1 nm et 30 nm et de préférence entre 1 nm et 10 nm. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de retrait (403) est effectuée par gravure sèche sélective des portions modifiées (454) de la couche à graver (550) vis-à-vis dudit film carboné (456), vis-à-vis des portions non-modifiées (452) de la couche à graver (550) et vis-à-vis d'une couche sous-jacente (420) sur laquelle repose la couche à graver (550). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel la gravure sèche est effectuée dans un plasma formé dans une enceinte confinée à partir de trifluorure d'azote (NF3) et d'ammoniac (NH3).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel la gravure sèche comprend : 15 - une étape de gravure (620) consistant en la formation de sels solides ; - une étape de sublimation (630) des espèces solides.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 dans lequel l'étape de retrait (403) des portions modifiées (454) de la couche à graver (550) est effectuée par gravure humide. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel la couche à graver (550) repose directement, en partie au moins, sur une couche sous-jacente (420) à base de silicium et dans lequel la gravure sélective de l'étape de retrait (403) est sélective par rapport au silicium et est obtenue à l'aide d'une solution à base d'acide fluorhydrique (HF). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, dans lequel la couche à graver (550) repose directement, en partie au moins, sur une couche sous-jacente (420) dont le matériau est à base de l'un des matériaux suivants: le silicium (Si), le germanium (Ge), le silicium-germanium (SiGe).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel 30 la couche à graver (550) est une couche poreuse. 3037712 51\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 27 dans lequel la couche à graver (550) est une couche non-poreuse.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 28 dans lequel l'étape de formation (410) de la couche à graver (550) comprend une étape de dépôt 5 de la couche à graver (550) au cours de laquelle on effectue une étape de réduction de la constante diélectrique de la couche à graver (550).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de réduction de la constante diélectrique de la couche à graver (550) comprend l'introduction d'une porosité dans la couche à graver (550). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel l'étape de formation (410) de la couche à graver (550) comprend l'introduction de précurseurs dans la couche de protection (152) en cours de dépôt.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel la couche à graver (550) est une couche à base de nitrure de silicium et dans lequel les précurseurs 15 sont choisis de manière à former des liaisons moins polaires que le nitrure de silicium, telles que le Si-F, le SiOF, le Si-O, le C-C, le C-H, et le Si-CH3.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche à graver (550) est une couche à base de nitrure (N) et de préférence une couche de nitrure de silicium (SiN). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 34, dans lequel la couche à graver (550) repose directement, en partie au moins, sur une couche sous-jacente (420) à base de silicium et dans lequel la couche à graver (550) est à base de nitrure, la gravure sélective de l'étape de retrait (403) est sélective par rapport au silicium et est obtenue à l'aide d'une solution à base de H3PO4. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 dans lequel la couche à graver (550) est une couche à base de silicium (Si).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 dans lequel la couche à graver (550) est une couche à base de carbone (C).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 dans lequel le 30 matériau de la couche à graver (550) est pris parmi : le SiCO, le SiC, le SiCN, le SiOCN, le SiCBN, le SiOCH, le CBN, le BN, le SiCBO et le SiO2. 3037712 52\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 dans lequel la couche à graver (550) comprend un matériau présentant une constante diélectrique inférieure à 4 et de préférence inférieure à 3.1 et de préférence inférieure ou égale à\n<CLM>\1\t5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, dans lequel la couche à graver est faite d'un matériau à base d'un matériau semi-conducteur comprenant : le silicium (Si), le germanium (Ge), le silicium germanium (SiGe).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, dans lequel la couche à graver est faite d'un matériau à semi-conducteur composite de type III-V et 10 II-VI obtenu en combinant, respectivement, deux éléments, ou plus, des colonnes II et III d'une part, et V et VI d'autre part, du tableau périodique des éléments.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la couche à graver est un oxyde ou un nitrure dudit matériau semi-conducteur.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, dans lequel la 15 couche à graver est un oxyde métallique ou du carbone dopé au bore (B:C).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, dans lequel le matériau de la couche à graver est du métal ou un alliage de métaux.