EP1631984B1

Method for obtaining a structure having a supporting substrate and an ultra-thin layer

Abstract

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EP1631984B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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Expired 3 June 2024, 2.3 years ago.

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16 claims: 9 independent, 7 dependent

  1. 1
    Procédé d'obtention d'une structure (5, 5') comprenant au moins un substrat support (3) et une couche ultramince (130) issue d'un substrat source (1) notamment en matériau semi-conducteur, pour des applications dans les domaines de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique, ce procédé comprenant les étapes successives consistant à :- a) coller par adhésion moléculaire un substrat support (3) sur l'une des faces (10), dite "face avant", d'un substrat source (1) qui présente intérieurement une zone de fragilisation (12) délimitant avec ladite face avant (10), une couche utile (13) dite "couche à transférer", - b) détacher ledit substrat support (3) et ladite couche utile (13) à transférer, du reste (14) du substrat source (1), le long de ladite zone de fragilisation (12), de façon à obtenir une structure intermédiaire (4, 4') comprenant au moins ladite couche utile (13) transférée et ledit substrat support (3), - c) procéder à l'amincissement de ladite couche utile (13) transférée jusqu'à obtenir ladite couche ultra mince (130), ce procédé étant caractérisé en ce que la couche utile (13) à transférer de la structure intermédiaire (4,4') présente une épaisseur au moins trois fois supérieure ou égale à celle de ladite couche ultramince (130) obtenue à l'issue de l'étape c) d'amincissement et en ce que l'épaisseur de ladite couche ultramince (130) est inférieure ou égale à 100 nanomètres et en ce que l'épaisseur de la couche utile (13) à transférer de la structure intermédiaire (4, 4') est supérieure ou égale à 300 nanomètres.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1 d'obtention d'une structure (5') comprenant un substrat support (3), une couche ultra mince (130) issue d'un substrat source (1) notamment en matériau semi-conducteur et une couche intercalaire (2) insérée entre ledit substrat support (3) et cette couche ultra mince (130), caractérisé en ce qu' avant l'étape a) de collage par adhésion moléculaire, une couche intercalaire (2) est formée sur la face avant (10) du substrat source (1) ou sur la face avant (30) du substrat (3) ou sur les deux.
  3. 3
    Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche ultra mince (130) est inférieure ou égale à 50 nanomètres.
  4. 4
    Procédé la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite couche intercalaire (2) est inférieure ou égale à 50 nanomètres.
  5. 5
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite couche intercalaire (2) est une couche de matériau isolant.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche intercalaire (2) est une couche d'un matériau choisi parmi l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium, les matériaux isolants à forte permittivité, le diamant et les combinaisons de ces matériaux.
  7. 7
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amincissement est réalisé par au moins l'une des techniques suivantes parmi le polissage mécanico-chimique, le recuit sous une atmosphère contenant de l'hydrogène ou de l'argon ou un mélange des deux, l'oxydation sacrificielle et la gravure chimique.
  8. 8
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on procède à un traitement de recuit thermique après l'étape a) de collage et avant l'étape c) d'amincissement.
  9. 9
    Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement de recuit thermique est effectué pendant l'étape b) de détachement.
  10. 10
    Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement de recuit thermique est effectué avant l'étape b) de détachement.
  11. 11
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de fragilisation (12) est obtenue par implantation d'espèces atomiques.
  12. 12
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la zone de fragilisation (12) est une couche poreuse.
  13. 13
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le détachement de l'étape b) comprend l'application de contraintes mécaniques et/ou thermiques.
  14. 14
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche utile (13) transférée est une couche comportant des motifs suspendus.
  15. 15
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat source (1) est réalisé dans un matériau choisi parmi le silicium, le carbure de silicium, le germanium, le silicium germanium, les composés IV-IV et les composés III-V ou une combinaison de ces matériaux.
  16. 16
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat support (3) est réalisé dans un matériau choisi parmi le silicium, le carbure de silicium, le germanium, le silicium germanium, les composés IV-IV et les composés III-V ou une combinaison de ces matériaux.
Independent claims16