Chapitre I : Contexte général
I.5. Objectif de thèse
Comme nous l’avons mentionné précédemment, l’objectif de cette thèse est de maîtriser chacune des étapes du procédé de gravure grille décrites section I.4.1.1 afin de réaliser une grille de dimension sub-20 nm. Nous avons déjà mentionné au I.3.2.3 qu’un des facteurs impactant le contrôle dimensionnel est la formation de couches de passivation sur le motif gravé et surtout sur le masque utilisé. C’est pourquoi nous avons mis au point un protocole expérimental utilisant des analyses XPS et décrit au chapitre III afin de caractériser les couches de passivation se formant sur le masque durant les différentes étapes du procédé grille. Ces analyses XPS nous ont permis d’expliquer certains mécanismes de gravure mis en jeu lors de procédés de réduction de cote résine utilisant des chimies HBr/O2 ou Cl2/O2. Ces procédés ont fait l’objet d’une étude approfondie dans le chapitre IV regroupant des études de contrôle dimensionnel, des analyses XPS et de la spectrométrie de masse. Ce même protocole expérimental nous a également permis de comprendre comment le masque est modifié lors de son exposition à des plasmas de gravure. Pour chaque étape du procédé de gravure grille (ouverture BARC, ouverture du masque dur, et gravure de la grille) une étude de contrôle dimensionnel a été corrélée à des analyses XPS utilisant le protocole du chapitre III afin de comprendre l’impact des modifications du masque sur le profil de gravure et le contrôle dimensionnel (cf. chapitre V, section V.I).
Un autre facteur qui peut impacter le contrôle dimensionnel et étudié dans ce travail de thèse sont les couches qui se forment sur les parois du réacteur. Un deuxième protocole expérimental basé sur des analyses XPS et décrit au chapitre III, section III.2. nous a permis d’étudier la nature chimique des couches qui se déposent sur les parois du réacteur lors des différents procédés de gravure (cf. chapitre V, section V.2). Ainsi, nous avons pu caractériser l’impact du procédé de gravure sur les parois du réacteur. Selon la nature chimique de la couche déposée sur les parois, un procédé de gravure de nettoyage peut être mis au point entre chaque étape de gravure afin de travailler avec des parois toujours propres.
Ce même protocole expérimental nous a également permis de comprendre comment le masque est modifié lors de son exposition à des plasmas de gravure. Pour chaque étape du procédé de gravure grille (ouverture BARC, ouverture du masque dur, et gravure de la grille) une étude de contrôle dimensionnel a été corrélée à des analyses XPS utilisant le protocole du chapitre III afin de comprendre l’impact des modifications du masque sur le profil de gravure et le contrôle dimensionnel (cf. chapitre V, section V.I).
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