FR2855324A1 - Procede de fabrication d'une interconnexion pour un dispositif a semiconducteur - Google Patents
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Abstract
Après avoir formé une pellicule d'arrêt (3) sur un substrat semiconducteur (2) dans lequel est formée une couche d'interconnexion en cuivre (1), on forme une pellicule isolante intercouche (6) consistant en un matériau à faible constante diélectrique. Ensuite, après avoir formé une pellicule de recouvrement (7) sur la pellicule isolante intercouche, on forme une pellicule de matière de réserve ayant un motif prédéterminé. On grave la pellicule de recouvrement (7) et la pellicule isolante intercouche (6) pour former une ouverture atteignant la pellicule d'arrêt. Ensuite, on attaque la pellicule d'arrêt à nu dans l'ouverture, avec la pellicule de matière de réserve laissée en place, pour former un trou de communication (10). On enlève ensuite la pellicule de matière de réserve par incinération.
Description
PROCEDE DE FABRICATION DE DISPOSITIF A SEMICONDUCTEUR
La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur, et plus particulièrement un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur par une technique de damasqui5 nage utilisant une pellicule isolante à faible constante diélectrique.
Au cours des dernières années, la vitesse de dispositifs à semiconducteur a augmenté considérablement, ce qui a occasionné le problème de l'apparition d'un retard de transmission dû à une réduction de la vitesse de propagation de signal attribuée à la résistance d'interconnexion 10 et aux capacités parasites entre les conducteurs et entre les couches d'interconnexion dans des régions d'interconnexions multicouches. Ce problème a eu tendance à s'aggraver du fait que la résistance des interconnexions et la capacité parasite augmentent lorsque la largeur des interconnexions et le pas des interconnexions diminuent, avec l'augmenta15 tion de la densité d'intégration des dispositifs.
Pour éviter l'apparition d'un retard de signal dû à de telles augmentations de la résistance des interconnexions et de la capacité parasite, on a tenté d'employer des interconnexions en cuivre au lieu d'interconnexions en aluminium, ainsi que d'utiliser une pellicule isolante à fai20 ble constante diélectrique (qu'on appelle ici une pellicule à faible k), en tant que pellicule isolante intercouche.
Comme il est connu, on peut utiliser une technique de damasquinage pour former une interconnexion en cuivre utilisant une pellicule à faible k. Cette technique forme une interconnexion en cuivre sans lui ap25 pliquer une opération de gravure, du fait que la vitesse de gravure du cuivre est plus difficile à maîtriser que celle de l'aluminium.
On décrira un processus de formation d'interconnexions en cuivre classique utilisant la technique de damasquinage, en référence aux figures 6 et 7. Il faut noter que dans ces figures, des numéros semblables sont utilisés pour désigner des composants semblables.
En premier lieu, on forme une pellicule d'arrêt 22 sur un substrat en silicium 21 dans lequel est formée une couche d'interconnexion en 5 cuivre 20, comme représenté sur la figure 6A. La couche d'interconnexion en cuivre 20 comprend une couche de métal de barrière 20a et une couche de cuivre 20b. Ensuite, après avoir formé une pellicule à faible k 23 sur la pellicule d'arrêt 22, on forme une pellicule de recouvrement 24 sur la pellicule à faible k 23, ce qui produit la structure représentée sur la fi10 gure 6B. Ensuite, on grave la pellicule de recouvrement 24, la pellicule à faible k 23 et la pellicule d'arrêt 22, en formant un trou de communication 25 et un sillon d'interconnexion 26, comme représenté sur la figure 6C.
Après ceci, on forme un métal de barrière 27 sur les surfaces intérieures du trou de communication 25 et du sillon d'interconnexion 26, et on en15 terre une couche de cuivre 28 dans le trou de communication 25 et le sillon d'interconnexion 26, en formant une cheminée de communication 29 et une couche d'interconnexion en cuivre 30. Le processus ci-dessus peut donc former une interconnexion en cuivre dans laquelle la couche d'interconnexion en cuivre 20 formée dans le substrat en silicium 21 est connec20 tée électriquement par l'intermédiaire de la cheminée de communication 29 à la couche d'interconnexion en cuivre 30 formée au-dessus du substrat en silicium 21, comme représenté sur la figure 6D.
De façon spécifique, dans le processus ci-dessus, le trou de communication 25 est formé de la façon suivante. En premier lieu, on 25 forme sur la pellicule de recouvrement 24 une pellicule de matière de réserve 3.1 ayant un motif prédéterminé, comme représenté sur la figure 7A.
Ensuite, on grave la pellicule de recouvrement 24 et la pellicule à faible k 23 par une technique photolithographique, en formant une ouverture 32 qui atteint la pellicule d'arrêt 22, comme représenté sur la figure 7B. 30 Après ceci, on enlève par incinération (ou "ashing") la pellicule de matière de réserve 31, qui n'est plus nécessaire, et on grave une pellicule d'arrêt 22a à nu dans l'ouverture 32, pour former un trou de communication 33, comme représenté sur la figure 7C.
Cependant, dans le processus classique de gravure de la pelli35 cule d'arrêt 22a, la gravure de la pellicule d'arrêt 22a conduit inévitablement à la gravure de la pellicule de recouvrement 24. En outre, la pellicule à faible k 23 est mise à nu à la partie de la pellicule de recouvrement 24 qui a été enlevée à cause du processus de gravure, et par conséquent la partie de la pellicule à faible k 23 se trouvant sous la partie de pellicule 5 de recouvrement enlevée est également gravée. Il en résulte qu'une forme en coupe du trou de communication 33 est partiellement évasée, comme représenté sur la figure 7C. Si la pellicule à faible k 23 a une section évasée comme représenté sur la figure 7C, il n'est pas possible de former une structure d'interconnexion en cuivre ayant une ouverture de 10 dimensions désirées, ce qui conduit à des caractéristiques'électriques dégradées pour le dispositif à semiconducteur.
En outre, l'incinération de la pellicule de matière de réserve 31 est effectuée par un traitement par plasma d'oxygène, ce qui occasionne le problème consistant en ce que la pellicule à faible k 23 est endomma15 gée par le plasma et sa qualité est ainsi changée. Un tel endommagement est important si on utilise une pellicule à faible k poreuse ayant une constante diélectrique inférieure à 2,5.
La présente invention a été conçue en vue des problèmes cidessus. Un but de la présente invention est donc de procurer un procédé 20 pour fabriquer un dispositif à semiconducteur, capable de former une interconnexion en cuivre ayant une forme de motif souhaitable.
Un autre but de la présente invention est de procurer un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur, capable d'incinérer la pellicule de matière de réserve sans endommager la pellicule à faible k.
Conformément à un aspect de la présente invention, dans un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur, on forme une pellicule d'arrêt sur un substrat semiconducteur dans lequel une couche conductrice est formée. On forme une pellicule isolante intercouche sur la pellicule d'arrêt, la pellicule isolante intercouche étant constituée d'un 30 matériau à faible constante diélectrique. On forme une pellicule de recouvrement sur la pellicule isolante intercouche. On forme une pellicule de matière de réserve sur la pellicule de recouvrement, la pellicule de matière de réserve ayant un motif prédéterminé. On grave la pellicule de recouvrement et la pellicule isolante intercouche en utilisant la pellicule de 35 matière de réserve comme un masque pour former une ouverture attei- gnant la pellicule d'arrêt. La partie de la pellicule d'arrêt qui est à nu dans l'ouverture est gravée avec la pellicule de matière de réserve laissée en place, pour former un trou de communication. Après l'étape de formation du trou de communication, on enlève la pellicule de matière de réserve par incinération.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La suite de la description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: Les figures 1A - 1F sont des coupes illustrant un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur conforme à la présente invention.
Les figures 2A et 2B sont des photographies de coupes, obtenues par microscopie électronique en transmission, conformes à la présente invention.
Les figures 3 et 4 montrent les changements de vitesse d'incinération avec une concentration en hydrogène variable d'après la présente invention.
La figure 5 est une représentation graphique montrant comment la vitesse d'incinération change avec la température d'après la présente 20 invention.
Les figures 6A - 6D sont des coupes illustrant le procédé classique pour fabriquer un dispositif à semiconducteur.
Les figures 7A - 7C sont des coupes illustrant le procédé classique pour fabriquer un dispositif à semiconducteur.
Les figures 1A à 1F sont des coupes illustrant un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur conforme à un mode de réalisation de la présente invention. Comme représenté sur la figure 1A, une pellicule d'arrêt 3 est formée sur un substrat semiconducteur 2 dans lequel est formée une couche d'interconnexion en cuivre 1 (une couche conduc30 trice) . La couche d'interconnexion en cuivre 1 comprend une couche de métal de barrière 4 et une couche de cuivre 5. Il faut noter que, conformément au mode de réalisation présent, une couche conductrice d'un autre type peut être formée à la place de la couche d'interconnexion en cuivre. Par exemple, une couche d'interconnexion en un métal autre que le 35 cuivre ou une région dopée par une impureté peut être formée dans le substrat semiconducteur.
Des exemples du substrat semiconducteur 2 comprennent, par exemple, un substrat en silicium. La couche d'arrêt 3 consiste de préférence en un matériau ayant un rapport de sélectivité de gravure élevé vis5 à-vis de la pellicule isolante intercouche formée sur elle. De façon spécifique, on peut utiliser par exemple une pellicule de SiC, une pellicule de SixNy (par exemple Si3N4, Si2N3, SiN, etc.), une pellicule de SiCN, ou une pellicule de SiOC, bien que des matériaux appropriés varient en fonction du type de pellicule isolante intercouche. Ces pellicules peuvent être for10 mées par une technique de dépôt chimique en phase vapeur ou CVD ("Chemical Vapor Deposition"), une technique de pulvérisation cathodique, etc. Ensuite, comme représenté sur la figure 1B, on forme une pellicule isolante intercouche 6 sur la pellicule d'arrêt 3, et on forme une pelli15 cule de recouvrement 7 sur la pellicule isolante intercouche 6.
La pellicule isolante intercouche 6 est de préférence une pellicule isolante d'un matériau à faible constante diélectrique (une pellicule à faible k). Par exemple, la pellicule isolante intercouche 6 peut être une pellicule de SiO2 poreuse, une pellicule de SiOC, ou une pellicule de verre 20 formée par centrifugation ou SOG ("Spin On Glass"). Des exemples de matériau approprié pour la pellicule de SOG comprennent l'hydrogènesilsesquioxane (HSQ) et le méthyl-silsesquioxane (MSQ). Ces pellicules peuvent être formées par une technique de CVD, une technique de dépôt de diélectrique par centrifugation ou SOD ("Spin On Dielectric Coating"), etc. 25 La pellicule de recouvrement 7 empêche que la pellicule isolante intercouche 6 soit gravée lorsqu'une pellicule de matière de réserve, qu'on décrira ultérieurement, est formée. La pellicule de recouvrement 7 a également pour fonction de protéger la pellicule isolante intercouche 6 dans un processus de polissage effectué au moment de la formation d'une 30 couche d'interconnexion en cuivre. Par exemple, la pellicule de recouvrement 7 peut être une pellicule de SiO2 ou une pellicule de SixNy (par exemple Si3N4, Si2N3, SiN, etc.), formée par une technique de CVD, une technique de pulvérisation cathodique, etc. Après avoir formé la pellicule de recouvrement 7, on forme sur 35 elle une pellicule de matière de réserve 8 ayant un motif prédéterminé, ce qui produit la structure représentée sur la figure 1C. De façon spécifique, on dépose une matière de réserve photosensible sur la pellicule de recouvrement 7 et ensuite on l'expose et on la développe pour former la pellicule de matière de réserve 8.
Ensuite, on effectue une gravure anisotrope de la pellicule de recouvrement 7 et de la pellicule isolante intercouche 6, en formant une ouverture 9. Cette gravure s'arrête automatiquement lorsque la pellicule d'arrêt 3 a été atteinte. Il en résulte qu'une partie 3a de la pellicule d'arrêt 3 est mise à nu dans l'ouverture 9, comme représenté sur la figure 1D. 10 Un exemple de l'équipement de gravure est un appareil de gravure ionique réactive à plaques parallèles et à excitation par 2 fréquences, dans lequel des ondes de haute fréquence peuvent être appliquées aux électrodes supérieure et inférieure à 60 MHz et 2 MHz. De façon spécifique, on introduit dans l'équipement un mélange gazeux consistant en 15 octafluorobutène (C4F8), azote (N2) et argon (Ar), et on maintient la pression à l'intérieur de l'équipement à 104 Pa. Dans cet état, on applique des puissances de 2400 W et 3300 W respectivement aux électrodes supérieure et inférieure, pour produire un plasma. A ce moment, on peut fixer le rapport de débit des composants du gaz de gravure de façon que le 20 débit d'octafluorobutène soit de 15 cm3/min en valeur normalisée, celui d'azote soit de 225 cm3/min en valeur normalisée, et celui d'argon soit de 1400 cm3/min en valeur normalisée. En outre, la température de surface de la platine sur laquelle le substrat à semiconducteur est placé peut être maintenue à 40 C.
On peut graver la pellicule de recouvrement 7 et la pellicule isolante intercouche 6 en utilisant un gaz autre que le mélange gazeux cidessus. Par exemple, on peut utiliser un mélange gazeux consistant en tétrafluorométhane (CF4), difluorométhane (CF2F2), néon (Ne) et argon (Ar) .
Après avoir gravé la pellicule de recouvrement 7 et la pellicule 30 isolante intercouche 6, on grave la pellicule d'arrêt 3a qui est à nu à l'ouverture 9 pour former un trou de communication. Le mode de réalisation présent est caractérisé en ce que la pellicule d'arrêt 3a est gravée en laissant en place la pellicule de matière de réserve 8.
La pellicule d'arrêt 3a est de préférence gravée immédiatement 35 après la gravure de la pellicule d'arrêt 7 et de la pellicule isolante intercouche 6. De façon spécifique, on accomplit de préférence ces étapes séquentiellement en utilisant le même équipement de gravure. Cet arrangement peut améliorer la capacité de production du processus de fabrication de dispositif à semiconducteur, et éviter également l'adhérence d'un corps étranger, ce qui conduit à un rendement de fabrication accru.
Par exemple, un mélange gazeux consistant en tétrafluorométhane (CF4) et en azote (N2) est introduit dans l'appareil de gravure ionique réactive à plaques parallèles et à excitation à 2 fréquences ci-dessus, et la pression à l'intérieur de l'appareil de gravure est maintenue à 2 x 10 104 Pa. Dans cet état, des puissances de 1000 W et 200 W sont respectivement appliquées aux électrodes supérieure et inférieure, pour produire un plasma. A ce moment, le rapport de débit des composants du gaz de gravure peut être fixé de façon que le débit de tétrafluorométhane soit de 50 cm3/min en valeur normalisée, et que celui d'azote soit de 300 15 cm3/min, en valeur normalisée. En outre, la température de surface de la platine sur laquelle le substrat semiconducteur est placé peut être maintenue à 40 C.
Ainsi, le mode de réalisation présent grave la pellicule d'arrêt 3a avec la pellicule de matière de réserve 8 laissée sur la pellicule de recou20 vrement 7, ce qui empêche la gravure de la pellicule de recouvrement 7.
Ceci peut également éviter que la pellicule isolante intercouche 6 formée sous la pellicule de recouvrement 7 soit gravée. Par conséquent, cette configuration peut éviter que la pellicule de recouvrement 7 et la pellicule isolante intercouche 6 aient une section évasée, en formant un trou de 25 communication ayant de bonnes caractéristiques de forme.
Après la gravure de la pellicule d'arrêt 3a, la pellicule de matière de réserve 8, qui n'est plus nécessaire, est enlevée par incinération, ce qui forme un trou de communication 10 représenté sur la figure 1E. Il faut noter que la couche d'interconnexion en cuivre 1 (la sous-couche) est 30 mise à nu à la surface de fond du trou de communication 10.
On notera incidemment que dans le procédé classique dans lequel la pellicule de matière de réserve est incinérée avant que la pellicule d'arrêt soit gravée, l'incinération est accomplie sous une pression de 13, 3 Pa ou moins, à une température égale ou inférieure à la température am35 biante, en utilisant par exemple un gaz consistant en oxygène (02) ou en ammoniac (NH3), ou un mélange gazeux consistant en azote (N2) et en hydrogène (H2). Cependant, du fait que la densité d'une pellicule isolante intercouche diminue lorsque la constante diélectrique diminue, la pellicule isolante intercouche (6) ci-dessus ayant une faible constante diélectrique 5 est susceptible d'être endommagée par l'incinération et peut subir une fissuration, etc. La pellicule isolante intercouche sera considérablement endommagée dans les conditions classiques ci-dessus. L'endommagement est tout à fait notable, en particulier lorsque la pellicule isolante intercouche est une pellicule poreuse ayant une constante diélectrique infé10 rieure à 2,5.
Après une étude approfondie de ce problème, l'inventeur a trouvé que la pellicule de matière de réserve pouvait être incinérée à une température supérieure à la température ambiante, en utilisant un mélange gazeux consistant en hydrogène et en un gaz inerte, pour éviter 15 J'endommagement de la pellicule isolante intercouche. Des exemples de gaz inertes comprennent des gaz non réactifs avec l'hydrogène, comme l'hélium (He) et l'argon (Ar). Il faut noter que l'azote (N2) n'est pas un gaz approprié dans ce but, du fait qu'il endommage davantage la pellicule isolante intercouche que de tels gaz inertes.
La figure 2A montre une photographie en microscopie électronique en transmission, ou TEM ("Transmission Electron Microscopy") d'une coupe d'un échantillon, prise après que la pellicule de matière de réserve a été incinérée en utilisant un mélange gazeux consistant en hydrogène et en hélium. Il faut noter que pour la comparaison, la figure 2B montre une 25 photographie en TEM d'une coupe d'un autre échantillon prise après que la pellicule de matière de réserve a été incinérée en utilisant un gaz consistant en ammoniac.
L'échantillon représenté sur la figure 2B a une configuration selon laquelle une pellicule d'arrêt 51, une pellicule à faible k 52 et une pel30 licule de recouvrement 53 sont stratifiées l'une sur l'autre sur un substrat en silicium 50, et une couche d'interconnexion en cuivre 55 est enterrée dans un trou de communication 54. La photographie de la figure 2B montre que le processus d'incinération a endommagé la pellicule à faible k 52; la pellicule à faible k 52 a un vide 56 et les parois latérales du trou de 35 communication 54 ont une forme arquée.
La configuration de l'échantillon représenté sur la figure 2A est similaire à celle de l'échantillon représenté sur la figure 2B. Ainsi, l'échantillon représenté sur la figure 2A a une configuration dans laquelle une pellicule d'arrêt 41, une pellicule à faible k 42 et une pellicule de re5 couvrement 43 sont stratifiées l'une sur l'autre sur un substrat en silicium 40, et une couche d'interconnexion en cuivre 45 est enterrée dans un trou de communication 44. Cependant, la photographie de la figure 2A montre que le processus d'incinération n'a pas endommagé la pellicule à faible k 42; la pellicule à faible k 42 n'a pas de vides et le trou de communication 10 44 a une forme de section souhaitable.
Le processus d'incinération utilise de préférence un mélange gazeux consistant en un gaz inerte et en hydrogène dans une proportion de 1 à 40% en volume par rapport au gaz inerte. Le fait de mélanger moins de 1% en volume d'hydrogène réduit la vitesse d'incinération, ce 15 qui n'est pas souhaitable en termes de capacité de production. Le fait de mélanger plus de 40% en volume d'hydrogène n'est pas souhaitable en termes de sécurité.
La figure 3 montre les changements de la vitesse d'incinération avec la variation de la concentration en hydrogène d'un mélange gazeux 20 consistant en hydrogène et en argon. Comme on peut le voir d'après la figure, plus la concentration d'hydrogène est élevée, plus la vitesse d'incinération est élevée. Le pourcentage en volume de l'hydrogène par rapport à l'argon est de préférence fixé entre 10% et 40% pour assurer une capacité de production suffisante et la sécurité.
La figure 4 montre comment la vitesse d'incinération varie avec la variation de la concentration en hydrogène d'un mélange gazeux consistant en hydrogène et en hélium. Comme on peut le voir d'après la figure, on peut obtenir une vitesse d'incinération souhaitable indépendamment de la concentration en hydrogène lorsqu'on utilise de l'hélium. Par 30 conséquent, la quantité d'hydrogène mélangé à l'hélium peut être changée librement sur la plage comprise entre 1% en volume et 40% en volume. Cependant, le pourcentage en volume de l'hydrogène est de préférence fixé entre 1% et 30% lorsqu'on met l'accent sur la sécurité.
L'incinération est de préférence accomplie à une température 35 supérieure à la température ambiante (comme décrit ci-dessus). En parti- culier, la température est fixée de préférence entre 200 C et 400 C. Des températures inférieures à 200 C conduisent à une diminution de la vitesse d'incinération, ce qui aboutit à une capacité de production réduite.
D'autre part, des températures supérieures à 400 C conduisent à une 5 oxydation et une diffusion de cuivre accrues. Il faut noter que la pression à laquelle l'incinération est accomplie est de préférence fixée à une valeur appropriée conformément à la température. Par exemple, si la température est fixée dans la plage de température ci-dessus, des pressions comprises entre 13,3 Pa et 1330 Pa sont préférables en termes de capa10 cité de production.
La figure 5 est une représentation graphique montrant comment la vitesse d'incinération change avec la température lorsqu'on utilise un mélange gazeux consistant en hydrogène et en hélium. Il faut noter que la figure 5 montre également comment la vitesse d'incinération change avec 15 la température lorsqu'on utilise un gaz consistant en oxygène ou en ammoniac, à titre de comparaison. On a accompli l'incinération sous une pression de 133 Pa avec une puissance de plasma de 2000 W, en utilisant un appareil à plasma situé à distance. Le pourcentage en volume de l'hydrogène par rapport au gaz consistant en hélium était fixé à 5%. Comme 20 représenté sur la figure 5, la vitesse d'incinération augmente de façon exponentielle avec une température croissante.
Après avoir formé le trou de communication 10 dans la pellicule isolante intercouche 6 dans le processus ci-dessus, on forme un sillon d'interconnexion 11 sur le trou de communication 10, par une technique 25 photolithographique. Ensuite, on forme une pellicule de métal de barrière 12 sur les surfaces intérieures du trou de communication 10 et du sillon d'interconnexion 11, et on forme ensuite une couche de cuivre 13 sur la pellicule de métal de barrière 12, de façon que la couche de cuivre 13 remplisse le trou de communication 10 et le sillon d'interconnexion 11, en 30 formant une cheminée de communication 14 et une couche d'interconnexion en cuivre 15, comme représenté sur la figure 1F. De façon spécifique, cette étape est accomplie de la manière suivante.
En premier lieu, après avoir formé une pellicule de métal de barrière telle qu'une pellicule de nitrure de titane ou une pellicule de nitrure 35 de tantale, on forme une couche de cuivre sur celle-ci. Ensuite, on polit la couche de cuivre et la pellicule de métal de barrière par une technique de polissage mécano-chimique (ou CMP), de façon que la couche de cuivre et la pellicule de métal de barrière soient laissées seulement à l'intérieur du trou de communication et du sillon d'interconnexion.
Il faut noter que d'autres procédés peuvent être utilisés pour former la pellicule de métal de barrière et enterrer la couche de cuivre dans le trou de communication et dans le sillon d'interconnexion. Par exemple, après avoir formé un métal de barrière sur la surface intérieure du sillon d'interconnexion par une technique de CVD ou CMP, on peut en10 terrer du cuivre à l'intérieur du sillon d'interconnexion par une technique de revêtement électrolytique en utilisant un électrolyte composé de façon prédominante de sulfate de cuivre (CuSo4).
Les étapes ci-dessus forment la cheminée de communication 14 et la couche d'interconnexion en cuivre 15 sur le substrat semiconducteur 15 2 sur lequel la couche d'interconnexion en cuivre 1 est formée, comme représenté sur la figure 1F. Il faut noter que la couche d'interconnexion en cuivre 15 est connectée électriquement à la couche d'interconnexion en cuivre 1 par l'intermédiaire de la cheminée de communication 14.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention peu20 vent être résumés de la façon suivante.
Conformément à la présente invention, la pellicule d'arrêt est gravée avec la pellicule de matière de réserve laissée en place, de façon à empêcher la gravure de la pellicule de recouvrement et de la pellicule isolante intercouche, ce qui permet de fabriquer un dispositif à semi25 conducteur ayant une forme de motif souhaitable.
En outre, conformément à la présente invention, la pellicule de matière de réserve est enlevée par incinération à une température supérieure à la température ambiante, en utilisant un mélange gazeux consistant en hydrogène et en un gaz inerte, afin d'éviter un endommagement 30 de la pellicule isolante intercouche, ce qui permet de fabriquer un dispositif à semiconducteur ayant de bonnes caractéristiques.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (10)
1. Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteur, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on forme une pellicule d'arrêt (3) sur un substrat semiconducteur (2) dans 5 lequel est formée une couche conductrice (1); on forme une pellicule isolante intercouche (6) sur la pellicule d'arrêt (3), cette pellicule isolante intercouche (6) étant constituée d'un matériau à faible constante diélectrique; on forme une pellicule de recouvrement (7) sur la pellicule isolante intercouche (6); on forme une pellicule de matière de réserve (8) sur la 10 pellicule de recouvrement (7), cette pellicule de matière de réserve ayant un motif prédéterminé; on grave la pellicule de recouvrement (7) et la pellicule isolante intercouche (6) en utilisant la pellicule de matière de réserve (8) en tant que masque pour former une ouverture (9) atteignant la pellicule d'arrêt (3); avec la pellicule de matière de réserve (8) laissée en 15 place, on grave la partie (3a) de la pellicule d'arrêt qui est à nu dans l'ouverture, pour former un trou de communication (10); et après l'étape de formation du trou de communication (10), on enlève la pellicule de matière de réserve (8) par incinération.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 20 comprend en outre les étapes suivantes: on forme une pellicule de métal de barrière (12) sur une surface inférieure du trou de communication (10); et on forme une couche de cuivre (13) sur la pellicule de métal de barrière (12), de façon que cette couche de cuivre remplisse le trou de communication (10).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'incinération est accomplie à une température de 200 C à 400 C en utilisant un mélange gazeux consistant en hydrogène et un gaz inerte.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pourcentage en volume de l'hydrogène par rapport au gaz inerte est de 1% à 40%.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'argon et le pourcentage en volume de l'hydrogène par rapport à l'argon est de 10% à 40%.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'hélium et le pourcentage en volume de l'hydrogène par rapport à l'hélium est de 1% à 30%.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche conductrice est une couche d'intercon10 nexion en cuivre (1).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pellicule isolante intercouche (6) est sélectionnée dans un groupe consistant en une pellicule de SiO2 poreuse, une pellicule de SiOC poreuse et une pellicule poreuse de verre déposé par centrifuga15 tion ou SOG.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pellicule d'arrêt (3) est sélectionnée dans un groupe consistant en une pellicule de SiC, une pellicule de SiXNy, une pellicule de SiCN, et une pellicule de SiOC.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pellicule de recouvrement (7) est une pellicule de SiO2 ou une pellicule de SiXNy.
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