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PHASE 5
LA PHOTOLITHOGRAPHIE
La photolithographie est une technique permettant de projeter à l'aide d'une source lumineuse, une image au travers d'un certain nombre d'objectifs sur un support photosensible afin de l'y imprimer. Dans le cas des semi-conducteurs, la source lumineuse est un laser Excimer utilisant un mélange de gaz argon et de fluor. Il produit un rayon invisible à l'œil humain qui se situe dans le domaine de l'ultraviolet. L'énergie lumineuse produite par ce laser ne dégage pratiquement pas de chaleur. Ce laser projette l'image du réticule au travers d'un système d'objectifs de quartz très complexe sur le wafer, marquant ainsi le vernis photosensible. Selon le besoin, l'image du réticule peut être réduite jusqu'à 1:10.
le procédé photolithographique schématisé.
La machine utilisée pour cette opération est appelée
Stepper car elle ne peut, de par son extrême complexité,
ne faire qu'un seul die à la fois.
Les Stepper AMAT, Canon et Nikon font partis
des meilleurs au monde
Lleur prix vont de 250 000 € à 1 500 000 €...
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(Extrême UltraViolet) qui permettra une finesse de gravure 3 fois
plus petite que celle atteinte aujourd'hui (45nm contre 130nm …)
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PHASE 6
EXCAVATION ET DEPOUILLAGE
L'excavation au plasma est une technique de creusage des zones qui ont été touchées par la photolithographie.
En physique, le plasma décrit le quatrième état de la matière (autre que solide, liquide et gaz). Lorsqu'on chauffe suffisamment un gaz (ici un mélange de trifluorométhane, tétrafluoride de carbone, d'hélium, d'oxygène, d'argon et d'azote), les électrons des couches extérieures peuvent être arrachés lors des collisions entre particules, ce qui forme le plasma. En appliquant un champ électrique à ce gaz et s'il contient certains éléments chimiquement réactifs, comme le fluor ou le chlore, le plasma libère des ions qui peuvent décomposer des matériaux très rapidement. Il donne également aux produits chimiques une charge électrique, qui les dirige verticalement vers le wafer. Ceci permet la réalisation de profils verticaux presque parfaits.
Ainsi, les zones ou le vernis a été touché par la photolithographie permettent l'accés direct a la couche d'oxyde creusée par le plasma. Bien sur, les zones d'oxyde de silicium recouvertes par le vernis ne sont pas modifiés. Le profil de la couche d'oxyde devient ainsi identique à celle du vernis restant.
Après cette phase le vernis restant devient inutile il faut donc
le supprimer, ce procédé est appelé : strip.
Le strip est une étape obligatoire car le vernis est un
matériau organique (c'est-à-dire contenant de l'hydrogène
et du carbone) qui risquerait de produire des défauts s'il n'était
pas retiré.
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