Gravure par voie seche des alliages d'aluminium et etudes des problemes associes lors de la realisation des interconnexions dans des procedes bicmos haute frequence

par BRUNO CHARRAT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Bernard Raveau.

Soutenue en 1997

à Caen .

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  • Résumé

    Les interconnexions des circuits integres sont realisees par la gravure de l'aluminium avec un plasma chlore. Un parfait controle de cette technique est indispensable pour obtenir de bons rendements de fabrication. Apres le decapage ionique de l'alumine superficielle, la reaction spontanee est isotrope. L'anisotropie obtenue est due a la suppression de toute gravure laterale par la passivation des flancs par les fragments du masque pulverises par le bombardement ionique. Le taux de reaction entre l'aluminium et le chlore etant presque parfait, des variations significatives de vitesses existent en fonction de la couverture de la surface par le masque photosensible. Allonger les temps de gravure est alors indispensable pour retirer parfaitement le film initial, mais pose plusieurs problemes, dont l'erosion du masque, la forte consommation des sous couches et le piegeage de chlore a la surface de l'echantillon qui provoque en retour une grande sensibilite a la corrosion des alliages dans la suite du procede. Cette technique a ete utilisee dans l'integration des interconnexions de plusieurs procedes de fabrication de circuits integres, dont en particulier le premier niveau metallique d'un procede bicmos. Dans ce dernier cas, une etude approfondie a ete necessaire afin d'optimiser les sequences de gravure seche de l'alcu, de delaquage et de dissolution du wti par h#2o#2 afin de supprimer toute corrosion et d'obtenir une dissolution parfaite du wti. L'optimisation de la gravure a ete necessaire car la dependance entre les vitesses de gravure instantanees et le rapport d'aspect des structures a graver (effet arde) a ete demontree comme cause du manque d'uniformite de consommation de la sous-couche. Celle-ci a ete attribuee a la reduction du flux d'especes neutres incidentes dans les tranchees par rapport a celui dans la zone ouverte lorsque le rapport d'aspect devient important. La modification des flux reciproques d'inhibiteurs et de neutres a la surface des echantillons permet de le reduire de plus de moitie. En raison de cet effet, la compatibilite de la gravure par voie seche de l'aluminium dans les nouveaux procedes pour lesquels le controle des largeurs d'interconnexions et leur integrite seront de plus en plus important et la compatibilite de cette methode de fabrication, reste donc a prouver.


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Informations

  • Détails : 167 P.
  • Annexes : 188 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
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