Ce travail porte sur l’intégration de matériaux OSG poreux obtenus par PECVD (BDIIx™, BDIII™) L’objectif est d’identifier, pour les maîtriser, les problèmes spécifiques posés par la gravure des matériaux OSG poreux de faible permittivité (εr < 2.5) et la réalisation des motifs fortement submicroniques en présence des différents matériaux (diélectriques d’arrêt, masque dur, barrière de diffusion) d’un schéma double damascène (Figure 1).

Figure 1 : Schéma illustrant les principales difficultés liées au diélectrique poreux lors des étapes plasma de la fabrication d’une structure double damascène

• la problématique de la gravure de matériaux diélectriques organosiliciés poreux de faible permittivité, en particulier sur la maîtrise de la rugosité en fond de ligne de la structure damascène et l’obtention d’une gravure sélective par rapport aux éventuelles couches d’arrêt ;
• l’interaction, en fin d’ouverture du via, des plasmas de gravure des diélectriques avec le niveau métal sous-jacent, cuivre ou couche barrière, nécessitant notamment la maîtrise des phénomènes de dépôt de couches fluorocarbonées ;
• la gravure des matériaux de couche barrière ;

l’impact des différents procédés employés sur les structures damascène, en terme de morphologie, de modification du matériau diélectrique, de contamination par les produits de gravure de la couche barrière ou du matériau de masque.

La majeure partie des études s’effectuent sur le site du CEA/LETI. La partie développée à l’IMN concerne les aspects les plus fondamentaux du sujet : modification des matériaux et des surfaces (composition, rugosité) dans différentes conditions de plasma, exploration de procédés en polarisation pulsée.