EP2175478A2

Method for transferring a thin film comprising a step of generating inclusions

Abstract

L'invention concerne un procédé pour le transfert d'au moins un film mince de matériau solide délimité dans un substrat initial (2) le substrat initial étant constitué d'une partie massive supportant une structure en film(s). Il comprend les étapes suivantes : une étape de formation d'une couche d'inclusions (3) dans le substrat initial (2), à une profondeur correspondant à l'épaisseur désirée pour le film mince, ces inclusions étant prévues pour constituer une zone de confinement pour les espèces gazeuses qui seront ensuite implantées ; une étape postérieure d'implantation desdites espèces gazeuses, de façon à amener les espèces gazeuses dans la couche d'inclusions (3), la dose des espèces gazeuses implantées étant suffisante pour provoquer la formation de microcavités susceptibles de constituer un plan de fracture permettant la séparation du film mince du reste du substrat. La couche d'inclusion est formée au moins par une technique de dépôt de film ou une technique de gravure d'une couche du substrat.

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15 claims: 5 independent, 10 dependent

  1. 1
    Procédé pour le transfert d'au moins un film mince (25) de matériau solide délimité dans un substrat initial (20), le substrat initial étant constitué d'une partie massive supportant une structure en film(s) caractérisé en ce que 'il comprend les étapes suivantes :- une étape de formation d'une couche d'inclusions (21) dans le substrat initial à une profondeur correspondant à l'épaisseur désirée pour le film mince, la couche d'inclusion étant formée au moins par une technique de dépôt de film ou une technique de gravure d'une couche (15) du substrat (13), ces inclusions étant prévues pour constituer une zone de confinement pour les espèces gazeuses qui seront ensuite implantées, et - une étape postérieure d'implantation desdites espèces gazeuses, de façon à amener les espèces gazeuses dans la couche d'inclusions (21), la dose des espèces gazeuses implantées étant suffisante pour provoquer la formation de microcavités susceptibles de constituer un plan de fracture permettant la séparation du film mince (25) du reste du substrat (20).
  2. 2
    Procédé pour le transfert d'au moins un film mince selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction des espèces gazeuses est une implantation réalisée par un bombardement d'espèces gazeuses.
  3. 3
    Procédé pour le transfert d'au moins un film mince selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape d'implantation desdites espèces gazeuses est réalisée avec une énergie d'implantation de ces espèces gazeuses telle que leur profondeur moyenne de pénétration dans le substrat (20) correspond à la profondeur de la couche d'inclusions (21).
  4. 4
    Procédé pour le transfert d'au moins un film mince selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape d'implantation desdites espèces gazeuses est réalisée avec une énergie d'implantation de ces espèces gazeuses telle que leur profondeur moyenne de pénétration dans le substrat (20) est au voisinage de la couche d'inclusions (21), cette implantation étant associée avec un traitement thermique de diffusion pour permettre la migration des espèces implantées au niveau de la couche d'inclusions (21).
  5. 5
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout ou partie de ladite structure est obtenu par épitaxie.
  6. 6
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure est telle que, après transfert dudit film mince, le reste du substrat, porteur ou non d'une épitaxie, est réutilisable pour un autre transfert de film minces.
  7. 7
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconques des revendications précédents, caractérisé en ce que la technique de dépôt de la couche d'inclusions (3) consiste en une génération de colonnes.
  8. 8
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconques des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la technique de dépôt de la couche d'inclusions (7) consiste en une génération de joints de grains.
  9. 9
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un traitement thermique est associé à l'étape de la formation de la couche d'inclusions.
  10. 10
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la génération de contraintes au(x) film(s) de la structure en film(s) associé à l'étape de formation de la couche d'inclusions.
  11. 11
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les espèces gazeuses sont choisies parmi les espèces neutres et les ions.
  12. 12
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'introduction des espèces gazeuses est réalisée par une méthode choisie parmi la diffusion assistée par plasma, la diffusion thermique et la diffusion assistée par plasma combinée avec la diffusion thermique et/ou assistée par polarisation électrique.
  13. 13
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu' il comprend une étape de traitement thermique apte à fragiliser le substrat au niveau de la couche d'inclusions pour permettre la séparation entre le film mince (25) et le reste du substrat (26).
  14. 14
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu' il comprend en outre une étape de mise en contact intime du film mince (25) délimité dans le substrat avec un support (23) auquel le film mince adhérera après sa séparation d'avec le reste (26) du substrat.
  15. 15
    Procédé pour le transfert d'un film mince selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu' il comprend la mise en oeuvre de contraintes mécaniques pour contribuer â la séparation entre le film mince et le reste du substrat.
Independent claims15