FR2797347A1 - PROCESS FOR TRANSFERRING A THIN LAYER INCLUDING AN OVERFRAGILIZATION STEP - Google Patents

PROCESS FOR TRANSFERRING A THIN LAYER INCLUDING AN OVERFRAGILIZATION STEP Download PDF

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Abstract

The invention concerns a method for transferring a thin layer (18) from a source substrate (10) to a target support (30) comprising the following steps: a) implanting ions or gaseous species into the source substrate so as to form therein a zone (16) called cleavage zone, delimiting said thin layer (18) in the source substrate; b) transferring the substrate source onto the target support and making the thin layer integral with the target source; c) separating the thin layer (18) from the source substrate (10) along the cleavage zone. The invention is characterised in that the method comprises, prior to step b): a process for excess fragilization of the cleavage zone (16) produced by a heat treatment and/or by exerting mechanical stresses on the source substrate.

Description

PROCEDE <B>DE</B> TRANSFERT <B>D'UNE COUCHE MINCE</B> COMPORTANT <B>UNE</B> ETAPE <B>DE</B> SURFRAGILISATION <U>Domaine technique</U> La présente invention concerne un procédé de transfert d'une couche mince d'un substrat, dit substrat source, vers un support appelé support cible.  PROCESS <B> OF <B> TRANSFER <B> OF A THIN LAYER </ B> COMPRISING <B> A </ B> STEP <B> OF </ B> OF SURFRAGILIZATION <U> Technical field </ U> The present invention relates to a method of transferring a thin layer of a substrate, said source substrate, to a support called target support.

L'invention trouve des applications en particulier dans les domaines de la micro-électronique, de la micro-mécanique, de l'optique intégrée et de l'électronique intégrée. The invention finds applications in particular in the fields of microelectronics, micro-mechanics, integrated optics and integrated electronics.

Elle permet, par exemple de réaliser des structures dans lesquelles la couche mince, qui est en un matériau sélectionné pour ses propriétés physiques, est reportée sur un support afin de former un empilement à plusieurs couches. Ainsi, on peut combiner les avantages des matériaux de la couche mince et du support. Le report d'une couche permet notamment d'associer dans une même structure des parties qui présentent a priori des incompatibilités telles qu'une différence importante de coefficients de dilatation thermique. It allows, for example to achieve structures in which the thin layer, which is a material selected for its physical properties, is carried on a support to form a multi-layer stack. Thus, the advantages of the materials of the thin layer and the support can be combined. The postponement of a layer makes it possible in particular to associate in the same structure parts which have a priori incompatibilities such as a significant difference in coefficients of thermal expansion.

Etat <U>de la technique antérieure</U> Le texte qui suit se réfère à un certain nombre de documents dont les références complètes sont précisées à la fin de la description.  <U> state of the prior art </ U> The following text refers to a number of documents whose complete references are specified at the end of the description.

Parmi les procédés généralement mis en oeuvre pour la formation de couches minces, on peut citer en particulier un procédé de clivage, bien connu sous la dénomination "Smart-cut", et illustré par le document (1). Le procédé "Smart-cut" est basé essentiellement sur l'implantation d'hydrogène ou d'un autre gaz sous forme neutre ou ionique dans un substrat de façon à y former une zone de clivage fragilisée. Among the processes generally used for the formation of thin layers, there may be mentioned in particular a cleavage method, well known under the name "Smart-cut", and illustrated by document (1). The "Smart-cut" process is essentially based on the implantation of hydrogen or another gas in neutral or ionic form in a substrate so as to form a weakened cleavage zone.

Dans le cas d'un substrat plan, la zone de clivage s'étend, de façon sensiblement parallèle à sa surface et est située dans le substrat à une profondeur fixée par l'énergie d'implantation. La zone de clivage délimite ainsi dans le substrat une couche superficielle mince qui s'étend en épaisseur depuis la zone de clivage jusqu'à la surface du substrat. In the case of a planar substrate, the cleavage zone extends substantially parallel to its surface and is located in the substrate at a depth fixed by the implantation energy. The cleavage zone thus delimits in the substrate a thin surface layer which extends in thickness from the cleavage zone to the surface of the substrate.

Une deuxième étape comprend la mise en adhérence du substrat source avec un support cible de telle façon que la couche mince soit solidaire du support cible. La fixation de la couche mince sur le support cible peut avoir lieu au moyen d'une colle et/ou par l'intermédiaire d'une couche de liaison. Elle peut avoir lieu également par adhérence moléculaire directe entre la surface du substrat et la surface du support cible. A second step includes adhering the source substrate with a target medium such that the thin layer is integral with the target medium. The fixing of the thin layer on the target support can take place by means of an adhesive and / or via a bonding layer. It can also take place by direct molecular adhesion between the surface of the substrate and the surface of the target support.

Dans ce dernier cas, il est cependant nécessaire que les faces que l'on souhaite faire adhérer présentent certaines propriétées comme une bonne planéité et une faible rugosité. In the latter case, it is however necessary that the faces that one wishes to adhere have certain properties such as good flatness and low roughness.

Une dernière étape du procédé consiste à fracturer le substrat selon la zone de clivage pour en séparer la couche mince. Celle-ci reste alors solidaire du support cible. A final step of the process consists in fracturing the substrate according to the cleavage zone to separate the thin layer. This then remains attached to the target support.

Dans le cas du procédé décrit par le document (1), la fracture (ou clivage) du substrat est provoquée par apport d'énergie sous forme d'un traitement thermique. In the case of the method described by document (1), the fracture (or cleavage) of the substrate is caused by energy input in the form of a heat treatment.

Les conditions d'implantation définissent la zone de clivage et conditionnent la séparation de la couche mince d'avec le substrat. The implantation conditions define the cleavage zone and condition the separation of the thin layer from the substrate.

Or, on a observé qu'une trop grande fragilisation de la zone de clivage après l'implantation, bien que favorable pour la séparation, provoque des déformations de la surface de la couche mince. Les déformations se présentent sous la forme de cloques et constituent un obstacle pour la fixation de la couche mince sur le support cible. However, it has been observed that too much weakening of the cleavage zone after implantation, although favorable for the separation, causes deformations of the surface of the thin layer. The deformations are in the form of blisters and constitute an obstacle for fixing the thin layer on the target support.

Cette trop grande fragilisation, peut être liée à une implantation ionique à forte dose ou à une implantation ionique à plus faible dose associée à un recuit. La trop grande fragilisation peut donc induire l'apparition de cloques en surface d'autant plus facilement que la zone fragilisée est proche de la surface. This excessive embrittlement may be related to high dose ion implantation or lower dose ion implantation associated with annealing. The excessive embrittlement can therefore induce the appearance of blisters on the surface all the more easily as the weakened zone is close to the surface.

Dans certaines applications on souhaite obtenir des films minces autoportés, c'est-à-dire qui peuvent être séparée du substrat source sans être préalablement fixés sur un support. In some applications it is desired to obtain self-supporting thin films, that is to say which can be separated from the source substrate without being previously fixed on a support.

Ces films minces peuvent alors être reportés ultérieurement sur différents supports cibles et, en particulier, sur des supports avec lesquels le substrat source ne peut pas être mis en adhérence avant la séparation de la couche mince, par exemple, pour des raisons de compatibilité des coefficients de dilatation thermique. On peut à ce sujet se reporter au document (2) qui propose un procédé dérivé de celui du document (1). These thin films can then be reported later on different target media and, in particular, on media with which the source substrate can not be adhered before separation of the thin layer, for example, for reasons of compatibility of the coefficients. thermal expansion. In this regard, reference can be made to document (2) which proposes a method derived from that of document (1).

Le document (2) propose un procédé permettant d'obtenir la séparation de son substrat d'origine, d'un film mince qui est autoporté. Pour cela, il faut que les espèces gazeuses implantées se trouvent à une profondeur suffisante et/ou que l'on dépose, après l'étape d'implantation, une couche d'un matériau permettant de rigidifier la structure pour obtenir la séparation au niveau de la zone implantée sans avoir de cloques. Document (2) proposes a method for obtaining the separation of its original substrate from a thin film which is self-supporting. For this, it is necessary that the gaseous species implanted are at a sufficient depth and / or that is deposited, after the implantation step, a layer of a material for stiffening the structure to obtain separation at the level of the implanted area without blisters.

L'illustration de la technique de formation d'une couche mince par clivage d'un substrat, peut être complétée par le document (3) qui suggère de compléter le traitement thermique de fracture (clivage) du substrat par l'exercice de forces mécaniques de flexion, de traction et/ou de cisaillement. The illustration of the technique of forming a thin layer by cleavage of a substrate may be completed by document (3) which suggests completing the fracture heat treatment (cleavage) of the substrate by the exercise of mechanical forces. bending, pulling and / or shearing.

Le document (4) qui décrit également un procédé basé sur le principe établi par le document (1), montre que le budget thermique mis en oeuvre pour provoquer la fracture du substrat source dépend des budgets thermiques de tous les traitements thermiques imposés au substrat source depuis l'implantation jusqu'à la fracture. Document (4), which also describes a method based on the principle established by document (1), shows that the thermal budget used to cause the fracture of the source substrate depends on the thermal budgets of all heat treatments imposed on the source substrate. from implantation to fracture.

On entend par budget thermique le couple durée de traitement thermique/température de traitement thermique. Thermal budget means the heat treatment time / heat treatment temperature pair.

Dans un certain nombre d'applications il est nécessaire d'assembler une couche mince d'un substrat source avec un support cible qui présente un coefficient de dilatation thermique différent de celui du substrat source. In a number of applications it is necessary to assemble a thin layer of a source substrate with a target carrier that has a thermal expansion coefficient different from that of the source substrate.

Dans ces applications, il est généralement délicat de soumettre la structure obtenue après assemblage du substrat source et du support cible, à un traitement thermique avec un budget thermique suffisant pour garantir la séparation de la couche mince d'avec le substrat source. In these applications, it is generally difficult to subject the structure obtained after assembly of the source substrate and the target support, to heat treatment with a thermal budget sufficient to ensure separation of the thin layer from the source substrate.

Une solution à ce problème consiste alors à modifier les conditions d'implantation en effectuant un surdosage des espèces implantées. Un tel surdosage permet en effet de réduire le budget thermique de la fracture de séparation (clivage). One solution to this problem is then to modify the implantation conditions by performing an overdose of the implanted species. Such an overdose makes it possible to reduce the thermal budget of the separation fracture (cleavage).

A titre d'exemple, lorsque le substrat source est une plaque de silicium, une dose d'ions d'hydrogène implantés, de 1.101'/cm2 au lieu de 6.1016/cm2, permet pour une durée de traitement thermique de quelques heures d'en abaisser la température de 400 C à 280 C. By way of example, when the source substrate is a silicon wafer, a dose of implanted hydrogen ions of 1.101 w / cm 2 instead of 6.10 16 / cm 2 allows for a heat treatment duration of a few hours of lowering the temperature from 400 C to 280 C.

La solution consistant à surdoser l'implantation n'est cependant pas toujours satisfaisante en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique pouvant exister entre le substrat et le support. En effet, le budget thermique nécessaire à la séparation peut être tel qu'il provoque le déclollement du substrat et du support et/ou la cassure du substrat et/ou du support dans leur volume. The solution consisting in overdosing the implantation is however not always satisfactory because of the difference in the coefficient of thermal expansion that can exist between the substrate and the support. Indeed, the thermal budget required for the separation can be such that it causes the release of the substrate and the support and / or the breaking of the substrate and / or support in their volume.

Une solution alternative pour éviter un décollement entre la couche mince et le support cible sous l'effet d'une dilatation différentielle, consiste à amincir le substrat source avant l'étape de fracture (clivage). Cette solution, suggérée par le document (5), présente toutefois l'inconvénient d'une opération supplémentaire d'amincissement et celui d'une consommation de matière importante. An alternative solution to avoid delamination between the thin layer and the target support under the effect of differential expansion, is to thin the source substrate before the fracture step (cleavage). This solution, suggested by document (5), however, has the disadvantage of an additional thinning operation and that of a significant material consumption.

La mise en oeuvre de forces mécaniques pour séparer le substrat source de la couche mince, telle qu'évoquée ci-dessus en référence au document (3), permet également de réduire le budget thermique de fracture, notamment dans le cas où les matériaux en contact présentent des coefficients de dilatation différents. L'exercice d'efforts mécaniques sur le substrat source et/ou le support cible n'est toutefois pas toujours possible, notamment lorsque les matériaux mis en oeuvre sont fragiles, ou lorsque la zone de clivage n'est pas assez fragilisée par l'implantation ionique. The use of mechanical forces to separate the source substrate from the thin layer, as mentioned above with reference to document (3), also makes it possible to reduce the fracture thermal budget, particularly in the case where contact have different coefficients of expansion. The exercise of mechanical forces on the source substrate and / or the target support is however not always possible, especially when the materials used are fragile, or when the cleavage zone is not weakened enough by the ion implantation.

Finalement, les techniques de séparation et de transfert de couche mince, décrites ci-dessus, impliquent un certain nombre de contraintes et de compromis. Ces contraintes sont imposées en particulier par le type de matériaux utilisés pour constituer le substrat source, la couche mince et le support cible. <U>Exposé de l'invention</U> La présente invention a pour but de proposer un procédé de transfert d'une couche mince, ne présentant pas les difficultés et limitations des procédés indiquées ci-dessus. Finally, the separation and thin film transfer techniques described above involve a number of constraints and compromises. These constraints are imposed in particular by the type of materials used to constitute the source substrate, the thin layer and the target support. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to propose a method for transferring a thin layer, not having the difficulties and limitations of the processes indicated above.

Un but est en particulier de proposer un tel procédé qui mette en oeuvre un budget thermique réduit voir nul pour obtenir une fracture de séparation de la couche mince. One aim is in particular to propose such a process which implements a reduced or even zero thermal budget to obtain a separation fracture of the thin layer.

Un autre but est de proposer un procédé adapté au transfert d'une couche mince sur un support cible, dans lequel les matériaux de la couche mince et du support cible présentent des coefficients de dilatation thermique différents. Another aim is to propose a method adapted to the transfer of a thin layer onto a target support, in which the materials of the thin layer and of the target support have different coefficients of thermal expansion.

Encore un autre but est de proposer un procédé de transfert dans lequel un excellent état de surface du substrat source (sans cloques) peut être préservé de façon à autoriser une bonne adhérence avec le support cible, avec ou sans apport de liant (colle), et en permettant d'avoir une zone de clivage très fragilisée. Yet another object is to propose a transfer method in which an excellent surface state of the source substrate (without blisters) can be preserved so as to allow good adhesion with the target support, with or without the addition of a binder (glue), and allowing to have a very weakened cleavage zone.

Enfin, un but de l'invention est de proposer un procédé de transfert permettant d'obtenir, après transfert, une couche mince sur le support cible, qui présente une surface libre avec une faible rugosité. Finally, an object of the invention is to provide a transfer method for obtaining, after transfer, a thin layer on the target support, which has a free surface with a low roughness.

Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour objet un procédé de transfert d'une couche mince d'un substrat source vers un support cible comportant, dans l'ordre, les étapes suivantes a) une implantation d'ions ou d'espèces gazeuses dans le substrat source de façon à y former une zone, dite de clivage, qui délimite ladite couche mince dans le substrat source, b) le report du substrat source sur le support cible et la solidarisation de la couche mince avec le support cible, c) la séparation de la couche mince d'avec le substrat source selon la zone de clivage. Conformément à l'invention, le procédé comporte préalablement à l'étape b), - une formation d'une épaisseur de film de matériau entre la zone de clivage et la surface du substrat telle que cette épaisseur soit supérieure, égale ou voisine d'une épaisseur limite pour laquelle le film est autoporté, et - une surfragilisation de la zone de clivage provoquée par un traitement thermique et/ou par l'exercice d'efforts mécaniques sur le substrat source. To achieve these aims, the invention more precisely relates to a method for transferring a thin layer of a source substrate to a target medium comprising, in order, the following steps: a) ion implantation or gaseous species in the source substrate so as to form therein a so-called cleavage zone, which delimits said thin layer in the source substrate, b) the transfer of the source substrate onto the target support and the joining of the thin layer with the support target, c) the separation of the thin layer from the source substrate according to the cleavage zone. According to the invention, the process comprises, prior to step b), a formation of a thickness of material film between the cleavage zone and the surface of the substrate such that this thickness is greater than, equal to or close to a limiting thickness for which the film is self-supporting, and - an overfragmentation of the cleavage zone caused by a heat treatment and / or by the exercise of mechanical forces on the source substrate.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'étape de formation d'une épaisseur de film consiste à réaliser l'étape a) d'implantation de façon â obtenir la zone de clivage à ladite épaisseur, le film étant alors constitué par la couche mince. According to a first embodiment of the invention, the step of forming a film thickness consists in carrying out the implantation step a) so as to obtain the cleavage zone at said thickness, the film then being constituted by the thin layer.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'étape de formation d'une épaisseur de film consiste à réaliser une étape de formation d'une couche dite d'épaississeur sur la couche mince, la couche mince et la couche d'épaisseur formant alors le film. According to a second embodiment of the invention, the step of forming a film thickness consists in carrying out a step of forming a so-called thickener layer on the thin layer, the thin layer and the layer of thickness then forming the film.

L'épaisseur limite du film est l'épaisseur permettant de rigidifier la structure pour obtenir la séparation du film au niveau de la zone de clivage sans apparition en surface de cloques. C'est cette épaisseur limite qui permet d'obtenir des films autoportés. Cette épaisseur dépend en particulier des propriétés mécaniques des matériaux, mais aussi des conditions de séparation de l'étape c) telle que par exemple la montée en température du traitement thermique. Selon un mode avantageux, l'invention comporte également la réalisation, avant l'étape b), de tout ou partie de composants micro-électriques et/ou micro mécaniques et/ou optoélectroniques. The limiting thickness of the film is the thickness which makes it possible to stiffen the structure in order to obtain separation of the film at the level of the cleavage zone without blister surface appearance. It is this limiting thickness that makes it possible to obtain self-supporting films. This thickness depends in particular on the mechanical properties of the materials, but also on the separation conditions of step c) such as, for example, the rise in temperature of the heat treatment. According to an advantageous mode, the invention also comprises the realization, before step b), of all or part of micro-electrical and / or micro mechanical and / or optoelectronic components.

La séparation de la couche mince d'avec le substrat source, opérée à l'étape c), peut avoir lieu sous l'effet d'un traitement thermique, sous l'effet d'efforts mécaniques ou sous l'effet de ces actions combinées. The separation of the thin layer from the source substrate, carried out in step c), can take place under the effect of a heat treatment, under the effect of mechanical forces or under the effect of these actions combined.

Or, grâce â l'étape de surfragilisation, le budget thermique et/ou les efforts mécaniques mis en oeuvre lors de l'étape c) pour la fracture de séparation peuvent être particulièrement réduits. Ceci a pour avantage de ne pas provoquer de rupture d'adhérence entre le film mince et le support cible, même en cas d'une différence des coefficients de dilatation thermique des matériaux mis en contact. However, thanks to the over-embrittling step, the thermal budget and / or the mechanical forces used during step c) for the separation fracture can be particularly reduced. This has the advantage of not causing adhesion failure between the thin film and the target support, even in case of a difference in the thermal expansion coefficients of the materials contacted.

Un autre avantage de l'invention est de supprimer ou réduire les efforts mécaniques exercés sur les parties en contact et éviter ainsi de les détériorer. On facilite ainsi la séparation. Another advantage of the invention is to eliminate or reduce the mechanical forces exerted on the parts in contact and thus avoid damage. This facilitates the separation.

I1 convient de noter que l'étape de surfragilisation n'induit pas de contraintes de dilatation différentielle dans la mesure où cette étape est effectuée avant le report du substrat source sur le support cible (étape b). It should be noted that the over-embrittlement step does not induce differential expansion stresses insofar as this step is performed before the transfer of the source substrate to the target support (step b).

Selon un aspect avantageux, la surfragilisation comporte un traitement thermique mis en oeuvre avec un budget thermique supérieur ou égal à 50%, et de préférence supérieur à 60%, d'un budget thermique global permettant la séparation. Le budget thermique global considéré ici prend en compte non seulement les traitements thermiques opérés dans le strict cadre du procédé de l'invention, mais comprend également d'éventuels traitements thermiques mis en oeuvre, par exemple, pour la réalisation de composants ou pour le dépôt de matériaux sur la couche mince entre les étapes a) et b). According to one advantageous aspect, the over-embrittlement comprises a heat treatment implemented with a thermal budget greater than or equal to 50%, and preferably greater than 60%, of an overall thermal budget allowing separation. The overall thermal budget considered here takes into account not only the heat treatments operated in the strict context of the process of the invention, but also includes possible heat treatments implemented, for example, for producing components or for depositing of materials on the thin layer between steps a) and b).

Comme évoqué précédemment, les étapes c) et l'étape de surfragilisation peuvent comporter un exercice d'efforts mécaniques. As mentioned above, steps c) and the step of over-embrittlement can involve an exercise of mechanical forces.

Ces efforts mécaniques comprennent, par exemple, l'application de forces sous la forme d'une pression mécanique et/ou d'une tension mécanique et/ou des forces sous la forme d'une pression de gaz. These mechanical forces include, for example, the application of forces in the form of mechanical pressure and / or mechanical tension and / or forces in the form of a gas pressure.

Le traitement thermique de séparation peut aussi être choisi suffisant pour provoquer lors de l'étape c) une séparation de la couche mince, par simple écartement du substrat source et du support cible. The separation heat treatment may also be chosen sufficient to cause in step c) a separation of the thin layer, by simple separation of the source substrate and the target support.

L'étape d'implantation a) permet de former dans le substrat source des cavités situées dans la zone de clivage. The implantation step a) makes it possible to form cavities in the source substrate located in the cleavage zone.

Les cavités (ou micro-cavités ou platelets ou microbulles) peuvent se présenter sous différentes formes. Elles peuvent être sphériques et/ou aplaties avec une épaisseur de seulement quelques distances inter-atomiques. Par ailleurs, les cavités peuvent contenir une phase gazeuse libre et/ou des atomes de gaz issus des ions implantés, fixés sur les atomes du matériau formant les parois des cavités. Les traitements thermiques subis par le support source, et en particulier un traitement thermique de surfragilisation du procédé, conduisent à la coalescence de tout ou partie des cavités. La coalescence provoque ainsi la surfragilisation du substrat dans la zone de clivage. The cavities (or micro-cavities or platelets or microbubbles) can be in different forms. They may be spherical and / or flattened with a thickness of only a few inter-atomic distances. Moreover, the cavities may contain a free gas phase and / or gas atoms derived from the implanted ions, fixed on the atoms of the material forming the walls of the cavities. The heat treatments undergone by the source support, and in particular a super-heat treatment of the process, lead to the coalescence of all or part of the cavities. The coalescence thus causes the surfragilization of the substrate in the cleavage zone.

Ce phénomène permet en outre d'obtenir, après le report et la fracture de séparation, une surface libre de la couche mince avec une faible rugosité. This phenomenon also makes it possible to obtain, after the transfer and the separation fracture, a free surface of the thin layer with a low roughness.

La couche d'épaississeur, par exemple en Si, Si02, Si3N4 ou encore SiC, recouvre la couche mince en tout ou partie. L'épaisseur de la couche d'épaississeur pour obtenir une épaisseur de film est choisie par exemple dans une gamme allant de 3 à 10 Dun pour un épaississeur Si02. The thickener layer, for example of Si, SiO 2, Si 3 N 4 or SiC, covers all or part of the thin layer. The thickness of the thickener layer to obtain a film thickness is chosen for example in a range from 3 to 10 Dun for an SiO 2 thickener.

Il convient de préciser qu'une couche utilisée comme couche d'épaississeur peut être une couche qui sert également en tout ou partie à la réalisation de composants électroniques, optoélectroniques, ou mécaniques à la surface de la couche mince. It should be noted that a layer used as a thickener layer may be a layer that also serves in whole or in part to the production of electronic, optoelectronic, or mechanical components on the surface of the thin layer.

L'invention concerne également un procédé de transfert d'une couche mince d'un substrat source comportant les étapes suivantes a) une implantation d'ions ou d'espèces gazeuses dans le substrat source de façon à y former une zone, dite de clivage, qui délimite ladite couche mince dans le substrat source, b) la séparation de la couche mince d'avec le substrat source selon la zone de clivage, conformément à l'invention, le procédé comporte en outre, préalablement à l'étape b) - une formation d'une épaisseur de film de matériau entre la zone de clivage et la surface du substrat telle que cette épaisseur soit supérieure, égale ou voisine d'une épaisseur limite pour que le film soit autoporté, et - une surfragilisation de la zone de clivage provoquée par un traitement thermique et/ou par l'exercice d'efforts mécaniques sur le substrat source. The invention also relates to a method for transferring a thin layer of a source substrate comprising the following steps: a) an implantation of ions or gaseous species in the source substrate so as to form therein a so-called cleavage zone; , which delimits said thin layer in the source substrate, b) the separation of the thin layer from the source substrate according to the cleavage zone, according to the invention, the method further comprises, prior to step b) a formation of a thickness of film of material between the cleavage zone and the surface of the substrate such that this thickness is greater than, equal to or close to a limit thickness for the film to be self-supporting, and a superfragmentation of the zone cleavage caused by heat treatment and / or the exertion of mechanical forces on the source substrate.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif. Other features and advantages of the invention will become more apparent from the description which follows, with reference to the figures of the accompanying drawings. This description is given for purely illustrative and non-limiting purposes.

<U>Brève description des figures</U> - La figure 1 est une coupe schématique d'un substrat source et illustre une opération d'implantation d'ions. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic sectional view of a source substrate and illustrates an ion implantation operation.

- La figure 2 est une coupe schématique du substrat source de la figure 1 et illustre la formation d'une couche d'épaisseur. - Figure 2 is a schematic section of the source substrate of Figure 1 and illustrates the formation of a thick layer.

- La figure 3 est une coupe schématique du substrat source de la figure 2 et illustre une étape de fragilisation. - Figure 3 is a schematic section of the source substrate of Figure 2 and illustrates a weakening step.

- La figure 4 est une coupe schématique d'une structure formée du substrat source de la figure 3, reporté sur un support cible. FIG. 4 is a diagrammatic section of a structure formed of the source substrate of FIG. 3, carried on a target support.

- La figure 5 est une coupe schématique de la structure de la figure 4 après fracture de séparation du substrat source. <U>Description détaillée d'un mode de mise en oeuvre de</U> <U>l'invention</U> La description qui suit se rapporte à un transfert d'une couche mince de silicium sur un support cible de silice fondue (appelée abusivement quartz). FIG. 5 is a diagrammatic section of the structure of FIG. 4 after separation fracture of the source substrate. <U> Detailed description of an embodiment of </ U> <U> the invention </ U> The following description relates to a transfer of a thin layer of silicon on a silica target support fondue (wrongly called quartz).

L'invention peut cependant être mise en oeuvre pour d'autres matériaux solides, qu'ils soient cristallins - ou non. Ces matériaux peuvent être diélectriques, conducteurs, semi-isolants ou semi conducteurs. The invention can however be implemented for other solid materials, whether they are crystalline - or not. These materials can be dielectric, conductive, semi-insulating or semiconducting.

De même, le support cible peut être un support final ou intermédiaire, tel qu'une poignée, un substrat massif ou un substrat multicouche. Likewise, the target support may be a final or intermediate support, such as a handle, a solid substrate or a multilayer substrate.

Le procédé peut en particulier être mis à profit pour le report de couches de LiNb03 ou de semi conducteurs III-V tel que AsGa, InP sur du silicium ou du SiC. The method can in particular be used for the transfer of LiNbO3 layers or III-V semiconductors such as AsGa, InP on silicon or SiC.

La figure 1 montre un substrat initial 10 en silicium. Celui-ci subit une implantation d'ions hydrogène indiquée avec des flèches 12. Cette implantation correspond à l'étape al) du procédé. Figure 1 shows an initial substrate 10 made of silicon. It undergoes a hydrogen ion implantation indicated with arrows 12. This implantation corresponds to step a1) of the method.

L'implantation, effectuée par exemple avec une dose de 6.1016/cm2 et une énergie de 70 keV, permet de former des microcavités 14 dans le substrat 10 à une profondeur de l'ordre de 7000 Cette profondeur correspond également à l'épaisseur d'une couche mince 18. Celle-ci est délimitée à la surface du substrat par une zone 16, dite de clivage, comprenant les microcavités 14. Antérieurement ou de préférence postérieurement à cette implantation, la couche mince superficielle 18 peut être soumise à d'autres traitements, connus en soi, pour la formation dans cette couche de composants électroniques, optiques, ou mécaniques. Ces composants ne sont pas représentés sur la figure pour des raisons de clarté. Implantation, performed for example with a dose of 6.1016 / cm 2 and an energy of 70 keV, makes it possible to form microcavities 14 in the substrate 10 at a depth of about 7000. This depth also corresponds to the thickness of a thin layer 18. This is delimited on the surface of the substrate by a zone 16, called cleavage zone, comprising the microcavities 14. Anterior or preferably subsequent to this implantation, the thin surface layer 18 may be subjected to other treatments, known per se, for the formation in this layer of electronic, optical, or mechanical components. These components are not shown in the figure for the sake of clarity.

De même, pour une meilleure lisibilité des figures, les différentes couches ou caractéristiques représentées, ne le sont pas selon une échelle uniforme. En particulier, les couches très minces sont représentées avec une épaisseur exagérée. Similarly, for a better readability of the figures, the different layers or characteristics shown, are not in a uniform scale. In particular, the very thin layers are represented with an exaggerated thickness.

La figure 2 qui correspond à l'étape d'utilisation d'un épaisseur du procédé, montre le dépôt d'une couche d'oxyde de silicium 20 d'une épaisseur de l'ordre de, ou supérieure à 5 um, sur la couche mince 18. La couche d'oxyde de silicium est par exemple déposée par un procédé de dépôt chimique en phase gazeuse assisté par plasma à une température de 300 C. FIG. 2, which corresponds to the step of using a thickness of the process, shows the deposition of a layer of silicon oxide 20 having a thickness of the order of or greater than 5 μm on the thin layer 18. The silicon oxide layer is deposited for example by a plasma-assisted chemical vapor deposition method at a temperature of 300.degree.

La couche d'oxyde de silicium 20 a un rôle d'épaississeur de la couche mince 18. En d'autres termes, elle a pour fonction de prévenir une déformation de la couche mince sous l'effet de traitements thermiques ultérieurs. The silicon oxide layer 20 has a role of thickener of the thin layer 18. In other words, its function is to prevent deformation of the thin layer under the effect of subsequent heat treatments.

La figure 3 correspond à l'étape de surfragilisation du procédé. Lors de cette étape, le substrat subit des traitements visant à fragiliser davantage encore la zone de clivage 16. Figure 3 corresponds to the step of surfragilisation of the process. During this step, the substrate undergoes treatments aimed at further weakening the cleavage zone 16.

Dans l'exemple illustré, on procède à un traitement thermique effectué à une température de l'ordre de 450 C pendant une durée de l'ordre de 12 minutes. In the illustrated example, a heat treatment is carried out at a temperature of the order of 450 C for a duration of the order of 12 minutes.

Ce budget thermique est de préférence supérieur à 60% du budget thermique nécessaire pour obtenir une séparation uniquement par recuit. Une telle surfragilisation est possible avec une épaisseur suffisante de film. This thermal budget is preferably greater than 60% of the thermal budget necessary to obtain a separation only by annealing. Such overfragmentation is possible with a sufficient film thickness.

On observe que le traitement thermique provoque une coalescence partielle des microcavités 14 de la zone de clivage 16. It is observed that the heat treatment causes a partial coalescence of the microcavities 14 of the cleavage zone 16.

Lors de cette opération, la couche de d'épaisseur 20 qui recouvre la couche mince 18, prévient sa déformation et en particulier prévient la formation de cloques. During this operation, the thick layer 20 which covers the thin layer 18 prevents its deformation and in particular prevents the formation of blisters.

En l'absence de cette couche, des cloques seraient susceptibles d'apparaître avec un traitement thermique à 450 C après une durée de l'ordre de 2 minutes ce qui correspond uniquement à un traitement thermique de 10% du traitement thermique nécessaire à la séparation. In the absence of this layer, blisters would be likely to appear with a heat treatment at 450 C after a duration of the order of 2 minutes which corresponds only to a thermal treatment of 10% of the heat treatment required for separation .

Le traitement thermique peut être suivi par une étape de polissage de la face libre de la couche d'épaississeur 20 juste pour améliorer la rugosité de surface de façon à la préparer pour un collage moléculaire. The heat treatment may be followed by a step of polishing the free side of the thickener layer just to improve the surface roughness so as to prepare it for molecular bonding.

La figure 4 montre le report du substrat source 10 sur un support cible 30 qui, en l'occurrence, est une plaque de quartz. Figure 4 shows the carry of the source substrate 10 on a target medium 30 which in this case is a quartz plate.

Le report est effectué de façon à mettre en contact une face plane du support cible avec la face plane libre de la couche d'épaississeur 20. Des forces d'adhérence moléculaire s'exerçant au niveau des faces mises en contact assurent la solidarisation (fixation) entre le substrat source et le support cible. The transfer is carried out so as to bring into contact a planar face of the target support with the free planar face of the thickener layer 20. Molecular adhesion forces exerted on the faces brought into contact ensure the securing (fixation ) between the source substrate and the target medium.

Lorsqu'une telle adhérence moléculaire n'est pas possible pour des raisons de nature des matériaux ou de qualité des surfaces, le report peut avoir lieu par l'intermédiaire d'un liant ou d'une colle. When such molecular adhesion is not possible for reasons of the nature of the materials or the quality of the surfaces, the transfer can take place via a binder or an adhesive.

Les forces d'adhérence moléculaire peuvent être renforcées par exemple par un traitement thermique et/ou par des préparations de surface. Dans l'exemple illustré, et en raison des fortes différences de coefficients de dilatation thermique entre le silicium et le quartz, le traitement thermique est effectué à une température relativement basse, de l'ordre de 200 C pendant une durée de 20 heures. Molecular adhesion forces may be enhanced for example by heat treatment and / or surface preparations. In the example illustrated, and because of the large differences in coefficients of thermal expansion between silicon and quartz, the heat treatment is carried out at a relatively low temperature, of the order of 200 C for a period of 20 hours.

Ce traitement thermique peut contribuer à induire des contractes telles que la fracture du substrat peut être obtenue selon cette zone. This heat treatment can contribute to inducing contractes such that the fracture of the substrate can be obtained according to this zone.

La figure 5 illustre l'étape c) du procédé qui correspond à une fracture du substrat source. La fracture a lieu selon la zone de clivage et sépare la couche mince 18 de la partie restante du substrat 10. Cette dernière partie peut alors être réutilisée par exemple pour un nouveau transfert de couche mince. Figure 5 illustrates step c) of the method which corresponds to a fracture of the source substrate. The fracture takes place according to the cleavage zone and separates the thin layer 18 from the remaining part of the substrate 10. This last part can then be reused for example for a new thin-layer transfer.

La couche mince 18 reste solidaire du support 30 par l'intermédiaire de la couche d'épaississeur 20. Dans un autre exemple, non représenté, où l'épaisseur de la couche mince est assez importante pour éviter des déformations, la couche d'épaississeur peut être omise. La couche mince est alors directement en contact avec le support cible. The thin layer 18 remains integral with the support 30 via the thickener layer 20. In another example, not shown, where the thickness of the thin layer is large enough to prevent deformation, the thickener layer can be omitted. The thin layer is then in direct contact with the target support.

A titre d'exemple, on peut citer l'utilisation d'un substrat en SiC, qui est implanté à environ 200 KeV de façon à obtenir un film sans épaississeur, d'environ 1,5 um. Dans cet exemple, la surfragilisation peut être obtenue sans épaississeur. By way of example, there may be mentioned the use of an SiC substrate, which is implanted at about 200 KeV so as to obtain a film without a thickener, of about 1.5 μm. In this example, the surfragilization can be obtained without thickener.

La fracture du substrat source peut être provoquée par l'exercice d'une force mécanique et/ou par un traitement thermique. The fracture of the source substrate can be caused by the exercise of a mechanical force and / or by a heat treatment.

Dans l'exemple illustré, une lame de rasoir (non représentée) peut être insérée à la main au niveau de la zone fragilisée. In the illustrated example, a razor blade (not shown) can be inserted by hand at the weakened zone.

L'invention s'applique particulièrement bien à la réalisation d'une couche mince de silicium sur de la silice fendue dont l'intérêt principal est d'avoir un support transparent avec une couche de semi-conducteur pouvant comporter des composants. The invention is particularly applicable to the production of a thin layer of silicon on split silica whose main interest is to have a transparent support with a semiconductor layer that may comprise components.

DOCUMENTS <B><U>CITES</U></B> (1) FR-A-2 681 472 (US-A-5 374 564) (2) FR-A2 738 671 (US-A-5 714 395) (3) FR-A-2 748 851 <B>(4)</B> FR-A-2 767 416 (5) FR-A-2 755 537 DOCUMENTS <B> <U> CITES </ U> </ B> (1) FR-A-2,681,472 (US-A-5,374,564) (2) FR-A2,738,671 (US-A-5,714 395) (3) FR-A-2,748,851 <B> (4) </ B> FR-A-2,767,416 (5) FR-A-2,755,537

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de transfert d'une couche mince (18) d'un substrat source (10) vers un support cible (30) comportant les étapes suivantes a) une implantation d'ions ou d'espèces gazeuses dans le substrat source de façon à y former une zone (16), dite de clivage, qui délimite ladite couche mince (18) dans le substrat source, b) le report du substrat source sur le support cible et la solidarisation de la couche mince avec le support cible, c) la séparation de la couche mince (18) d'avec le substrat source (10) selon la zone de clivage, caractérisé en ce qu'il comporte préalablement à l'étape b) . - la formation d'une épaisseur de film de matériau entre la zone de clivage et la surface du substrat telle que cette épaisseur soit supérieure, égale ou voisine d'une épaisseur limite pour que le film soit autoporté, et - une surfragilisation de la zone de clivage (16) provoquée par un traitement thermique et/ou par l'exercice d'efforts mécaniques sur le substrat source.A method of transferring a thin film (18) from a source substrate (10) to a target medium (30) comprising the steps of a) implanting ions or gaseous species into the source substrate so as to to form therein a zone (16), said cleavage, which delimits said thin layer (18) in the source substrate, b) the transfer of the source substrate on the target support and the joining of the thin layer with the target support, c ) the separation of the thin layer (18) from the source substrate (10) according to the cleavage zone, characterized in that it comprises prior to step b). the formation of a thickness of material film between the cleavage zone and the surface of the substrate such that this thickness is greater than, equal to or close to a limit thickness so that the film is self-supporting, and a superfragmentation of the zone cleavage (16) caused by heat treatment and / or mechanical stress on the source substrate. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la séparation de la couche mince (18) d'avec le substrat source (10) est provoquée par un traitement thermique et/ou par l'exercice de forces mécaniques.2. The method of claim 1, wherein the separation of the thin layer (18) from the source substrate (10) is caused by a heat treatment and / or by the exercise of mechanical forces. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surfragilisation comporte un traitement thermique mis en oeuvre avec un budget thermique permettant la séparation.3. Method according to claim 1 or 2, wherein the surfragilization comprises a heat treatment implemented with a thermal budget for separation. 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le traitement thermique de séparation est choisi suffisant pour provoquer, lors de l'étape c), une séparation de la couche mince (18), par simple écartement du substrat source et du support cible.4. The method of claim 2, wherein the separation heat treatment is chosen to cause, in step c), a separation of the thin layer (18) by simply spacing the source substrate and the target medium. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape c) et l'étape de surfragilisation comportent l'exercice de forces sous la forme d'une pression mécanique et/ou une tension mécanique et/ou des forces sous la forme d'une pression de gaz.The method according to claim 1, wherein step c) and the step of over-embrittling comprise exerting forces in the form of mechanical pressure and / or mechanical tension and / or forces in the form of a gas pressure. 6. Procédé de transfert d'une couche mince (18) d'un substrat source (10) comportant les étapes suivantes a) une implantation d'ions ou d'espèces gazeuses dans le substrat source de façon à y former une zone (16), dite de clivage, qui délimite ladite couche mince (18) dans le substrat source, b) la séparation de la couche mince (18) d'avec le substrat source (10) selon la zone de clivage, caractérisé en ce qu'il comporte préalablement à l'étape b) . - une formation d'une épaisseur de film de matériau entre la zone de clivage et la surface du substrat telle que cette épaisseur soit supérieure, égale ou voisine d'une épaisseur limite pour que le film soit autoporté, et - une surfragilisation de la zone de clivage (16) provoquée par un traitement thermique et/ou par l'exercice d'efforts mécaniques sur le substrat source.A method of transferring a thin layer (18) of a source substrate (10) comprising the steps of: a) implanting ions or gaseous species into the source substrate to form a region (16); ), said cleavage, which delimits said thin layer (18) in the source substrate, b) the separation of the thin layer (18) from the source substrate (10) according to the cleavage zone, characterized in that it comprises before step b). a formation of a thickness of film of material between the cleavage zone and the surface of the substrate such that this thickness is greater than, equal to or close to a limit thickness for the film to be self-supporting, and a superfragmentation of the zone cleavage (16) caused by heat treatment and / or mechanical stress on the source substrate. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de formation d'une épaisseur de film consiste à réaliser l'étape a) d'implantation de façon à obtenir la zone de clivage à ladite épaisseur, le film étant alors constitué par la couche mince.7. Process according to claim 1, characterized in that the step of forming a film thickness consists in carrying out the implantation step a) so as to obtain the cleavage zone at said thickness, the film then being constituted by the thin layer. 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation d'une épaisseur de film comprend la réalisation d'une couche dite d'épaississeur (20) sur la couche mince, la couche mince et la couche d'épaississeur formant alors le film.The method of claim 1, wherein the step of forming a film thickness comprises forming a thickener layer (20) on the thin layer, the thin layer and the thickener layer forming then the movie. 9. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la réalisation, avant l'étape b), de tout ou partie de composants micro-électroniques et/ou micro mécaniques et/ou optoélectroniques.9. The method of claim 1, further comprising producing, before step b), all or part of micro-electronic components and / or micro mechanical and / or optoelectronic.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003032384A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Commissariat A L'energie Atomique Method for making thin layers containing microcomponents
WO2003096426A1 (en) 2002-05-08 2003-11-20 Nec Corporation Semiconductor substrate manufacturing method and semiconductor device manufacturing method, and semiconductor substrate and semiconductor device manufactured by the methods
FR2845518A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-09 Commissariat Energie Atomique IMPLEMENTING A DEMONDABLE SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND OBTAINING A SEMICONDUCTOR ELEMENT
FR2845517A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-09 Commissariat Energie Atomique Method for making a detachable semiconductor substrate and for obtaining a semiconductor element such as for a photovoltaic cell
FR2857953A1 (en) * 2003-07-21 2005-01-28 Commissariat Energie Atomique Fabrication of a stacked structure of large dimension from two plates incorporating a sacrificial layer, for the ultimate fabrication of Micro-Electro-Mechanical Systems
US7176108B2 (en) 2002-11-07 2007-02-13 Soitec Silicon On Insulator Method of detaching a thin film at moderate temperature after co-implantation
US7229899B2 (en) 1997-12-30 2007-06-12 Commissariat A L'energie Atomique Process for the transfer of a thin film
US7439092B2 (en) 2005-05-20 2008-10-21 Commissariat A L'energie Atomique Thin film splitting method
US7670930B2 (en) 2006-03-29 2010-03-02 Commissariat A L 'energie Atomique Method of detaching a thin film by melting precipitates
US7772087B2 (en) 2003-12-19 2010-08-10 Commissariat A L'energie Atomique Method of catastrophic transfer of a thin film after co-implantation
EP2293326A2 (en) 2004-06-10 2011-03-09 S.O.I.TEC Silicon on Insulator Technologies S.A. Method for manufacturing a SOI wafer
US8252663B2 (en) 2009-06-18 2012-08-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method of transferring a thin layer onto a target substrate having a coefficient of thermal expansion different from that of the thin layer
US8389379B2 (en) 2002-12-09 2013-03-05 Commissariat A L'energie Atomique Method for making a stressed structure designed to be dissociated

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823599B1 (en) 2001-04-13 2004-12-17 Commissariat Energie Atomique DEMOMTABLE SUBSTRATE WITH CONTROLLED MECHANICAL HOLDING AND METHOD OF MAKING
FR2846788B1 (en) * 2002-10-30 2005-06-17 PROCESS FOR PRODUCING DETACHABLE SUBSTRATES
FR2847075B1 (en) * 2002-11-07 2005-02-18 Commissariat Energie Atomique PROCESS FOR FORMING A FRAGILE ZONE IN A SUBSTRATE BY CO-IMPLANTATION
FR2856844B1 (en) 2003-06-24 2006-02-17 Commissariat Energie Atomique HIGH PERFORMANCE CHIP INTEGRATED CIRCUIT
FR2861497B1 (en) 2003-10-28 2006-02-10 Soitec Silicon On Insulator METHOD FOR CATASTROPHIC TRANSFER OF A FINE LAYER AFTER CO-IMPLANTATION
JP4879737B2 (en) * 2004-01-29 2012-02-22 ソワテク Method for separating semiconductor layers
FR2889887B1 (en) 2005-08-16 2007-11-09 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR DEFERING A THIN LAYER ON A SUPPORT
FR2891281B1 (en) 2005-09-28 2007-12-28 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING A THIN FILM ELEMENT
JP5284576B2 (en) * 2006-11-10 2013-09-11 信越化学工業株式会社 Manufacturing method of semiconductor substrate
FR2910179B1 (en) 2006-12-19 2009-03-13 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING THIN LAYERS OF GaN BY IMPLANTATION AND RECYCLING OF A STARTING SUBSTRATE
KR101447048B1 (en) 2007-04-20 2014-10-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Method for manufacturing soi substrate and semiconductor device
KR101440930B1 (en) * 2007-04-20 2014-09-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Method of manufacturing soi substrate
JP5367330B2 (en) 2007-09-14 2013-12-11 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing SOI substrate and method for manufacturing semiconductor device
JP5464843B2 (en) 2007-12-03 2014-04-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing SOI substrate
FR2925221B1 (en) 2007-12-17 2010-02-19 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR TRANSFERRING A THIN LAYER
JP5339785B2 (en) * 2008-06-03 2013-11-13 信越半導体株式会社 Manufacturing method of bonded wafer
US8524572B2 (en) * 2011-10-06 2013-09-03 Micron Technology, Inc. Methods of processing units comprising crystalline materials, and methods of forming semiconductor-on-insulator constructions
US9281233B2 (en) * 2012-12-28 2016-03-08 Sunedison Semiconductor Limited Method for low temperature layer transfer in the preparation of multilayer semiconductor devices
FR3055063B1 (en) * 2016-08-11 2018-08-31 Soitec METHOD OF TRANSFERRING A USEFUL LAYER
FR3108787B1 (en) * 2020-03-31 2022-04-01 Commissariat Energie Atomique LOW TEMPERATURE TRANSFER AND CURE PROCESS OF A SEMICONDUCTOR LAYER

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763849A1 (en) * 1995-09-13 1997-03-19 Commissariat A L'energie Atomique Process for preparing thin semiconductor films
EP0807970A1 (en) * 1996-05-15 1997-11-19 Commissariat A L'energie Atomique Method of manufacturing a thin semiconductor layer
US5877070A (en) * 1997-05-31 1999-03-02 Max-Planck Society Method for the transfer of thin layers of monocrystalline material to a desirable substrate
US5909627A (en) * 1998-05-18 1999-06-01 Philips Electronics North America Corporation Process for production of thin layers of semiconductor material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0995227A4 (en) * 1997-05-12 2000-07-05 Silicon Genesis Corp A controlled cleavage process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763849A1 (en) * 1995-09-13 1997-03-19 Commissariat A L'energie Atomique Process for preparing thin semiconductor films
EP0807970A1 (en) * 1996-05-15 1997-11-19 Commissariat A L'energie Atomique Method of manufacturing a thin semiconductor layer
US5877070A (en) * 1997-05-31 1999-03-02 Max-Planck Society Method for the transfer of thin layers of monocrystalline material to a desirable substrate
US5909627A (en) * 1998-05-18 1999-06-01 Philips Electronics North America Corporation Process for production of thin layers of semiconductor material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EN W G ET AL: "THE GENESIS PROCESSTM: A NEW SOI WAFER FABRICATION METHOD", ANNUAL IEEE INTERNATIONAL SILICON-ON-INSULATOR CONFERENCE,US,NEW YORK, NY: IEEE, vol. CONF. 24, 1998, pages 163 - 164, XP000830696, ISBN: 0-7803-4501-0 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8609514B2 (en) 1997-12-10 2013-12-17 Commissariat A L'energie Atomique Process for the transfer of a thin film comprising an inclusion creation step
US7229899B2 (en) 1997-12-30 2007-06-12 Commissariat A L'energie Atomique Process for the transfer of a thin film
US7883994B2 (en) 1997-12-30 2011-02-08 Commissariat A L'energie Atomique Process for the transfer of a thin film
FR2830983A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-18 Commissariat Energie Atomique Fabrication of thin layers containing micro-components involves local implantation of a gaseous species on a substrate and separating the substrate containing micro-components from the rest of the substrate
US7615463B2 (en) 2001-10-11 2009-11-10 Commissariat A L'energie Atomique Method for making thin layers containing microcomponents
CN100440477C (en) * 2001-10-11 2008-12-03 原子能委员会 Method for making thin layers containing microcomponents
WO2003032384A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Commissariat A L'energie Atomique Method for making thin layers containing microcomponents
WO2003096426A1 (en) 2002-05-08 2003-11-20 Nec Corporation Semiconductor substrate manufacturing method and semiconductor device manufacturing method, and semiconductor substrate and semiconductor device manufactured by the methods
EP1513198A4 (en) * 2002-05-08 2010-02-24 Nec Corp Semiconductor substrate manufacturing method and semiconductor device manufacturing method, and semiconductor substrate and semiconductor device manufactured by the methods
EP1513198A1 (en) * 2002-05-08 2005-03-09 NEC Corporation Semiconductor substrate manufacturing method and semiconductor device manufacturing method, and semiconductor substrate and semiconductor device manufactured by the methods
US7238598B2 (en) 2002-10-07 2007-07-03 Commissariat A L'energie Atomique Formation of a semiconductor substrate that may be dismantled and obtaining a semiconductor element
FR2845518A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-09 Commissariat Energie Atomique IMPLEMENTING A DEMONDABLE SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND OBTAINING A SEMICONDUCTOR ELEMENT
WO2004032183A3 (en) * 2002-10-07 2004-07-29 Commissariat Energie Atomique Method for making a detachable semiconductor substrate and for obtaining a semiconductor element
WO2004032183A2 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 Commissariat A L'energie Atomique Method for making a detachable semiconductor substrate and for obtaining a semiconductor element
FR2845517A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-09 Commissariat Energie Atomique Method for making a detachable semiconductor substrate and for obtaining a semiconductor element such as for a photovoltaic cell
US7176108B2 (en) 2002-11-07 2007-02-13 Soitec Silicon On Insulator Method of detaching a thin film at moderate temperature after co-implantation
US8389379B2 (en) 2002-12-09 2013-03-05 Commissariat A L'energie Atomique Method for making a stressed structure designed to be dissociated
US8193069B2 (en) 2003-07-21 2012-06-05 Commissariat A L'energie Atomique Stacked structure and production method thereof
WO2005019094A1 (en) * 2003-07-21 2005-03-03 Commissariat A L'energie Atomique Stacked structure and production method thereof
FR2857953A1 (en) * 2003-07-21 2005-01-28 Commissariat Energie Atomique Fabrication of a stacked structure of large dimension from two plates incorporating a sacrificial layer, for the ultimate fabrication of Micro-Electro-Mechanical Systems
US7772087B2 (en) 2003-12-19 2010-08-10 Commissariat A L'energie Atomique Method of catastrophic transfer of a thin film after co-implantation
EP2293326A2 (en) 2004-06-10 2011-03-09 S.O.I.TEC Silicon on Insulator Technologies S.A. Method for manufacturing a SOI wafer
US7439092B2 (en) 2005-05-20 2008-10-21 Commissariat A L'energie Atomique Thin film splitting method
US7670930B2 (en) 2006-03-29 2010-03-02 Commissariat A L 'energie Atomique Method of detaching a thin film by melting precipitates
US8252663B2 (en) 2009-06-18 2012-08-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method of transferring a thin layer onto a target substrate having a coefficient of thermal expansion different from that of the thin layer

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