EP3440012A1 - Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity - Google Patents

Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity

Info

Publication number
EP3440012A1
EP3440012A1 EP17714827.7A EP17714827A EP3440012A1 EP 3440012 A1 EP3440012 A1 EP 3440012A1 EP 17714827 A EP17714827 A EP 17714827A EP 3440012 A1 EP3440012 A1 EP 3440012A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
silicon
silicon carbide
discrete
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17714827.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Alquier
Rami KHAZAKA
Jean François Michaud
Marc PORTAIL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Tours
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Tours
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de Tours filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP3440012A1 publication Critical patent/EP3440012A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/00158—Diaphragms, membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0018—Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
    • B81B3/0021—Transducers for transforming electrical into mechanical energy or vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00047—Cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/00468—Releasing structures
    • B81C1/00476—Releasing structures removing a sacrificial layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0214—Biosensors; Chemical sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0264—Pressure sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0127—Diaphragms, i.e. structures separating two media that can control the passage from one medium to another; Membranes, i.e. diaphragms with filtering function
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/03—Static structures
    • B81B2203/0315—Cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0111—Bulk micromachining
    • B81C2201/0116—Thermal treatment for structural rearrangement of substrate atoms, e.g. for making buried cavities

Definitions

  • the technical field of the invention is that of micro-fabrication.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having at least one cavity.
  • Micromechanical structures, and in particular electromechanical microsystems, are used in many technical fields and in particular in the manufacture of sensors. These sensors are sometimes used in hostile environments, that is, environments with high temperatures or pressures, or extreme chemical conditions. For such applications, it is known to use electromechanical microsystems made of a resistant material such as silicon carbide (SiC). This material has indeed many advantages, including its high mechanical strength and inertia vis-à-vis most chemical agents.
  • SiC silicon carbide
  • EP21 68910B1 proposes a method in which a sacrificial silicon germanium (SiGe) structure is deposited and structured on a surface of silicon carbide. This sacrificial structure is then covered by a layer of silicon carbide. An opening is then formed on the surface of the silicon carbide layer, this opening opening on the sacrificial structure of silicon germanium. Wet etching is then performed, the etching agent penetrating through the opening in the silicon carbide layer and attacking the sacrificial structure. Once the silicon germanium structure has been fully etched, the opening in the silicon carbide layer is closed to obtain a cavity.
  • SiGe silicon germanium
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to eliminate the discrete silicon structure by means of a carburation step, a deposition step and an annealing step. It is thus possible to overcome the etching step. The disadvantages concerning the opening formed in the silicon carbide layer and the bonding phenomenon associated with it are thus avoided.
  • a first aspect of the invention relates to a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity, from a stack comprising a first layer of silicon carbide and a silicon layer on the first silicon carbide layer, said method comprising a step of shaping the silicon layer so as to form a discrete structure of silicon on the first layer of silicon carbide.
  • the method according to the invention also comprises:
  • carburizing step is understood to mean an annealing step in an atmosphere containing a precursor of carbon, for example propane, but devoid of silicon, leading to the growth of a layer of silicon carbide at the level of the surface of the discrete structure of silicon. .
  • This step will create empty spaces in sacrificial silicon structures. These empty spaces will be called voids in the rest of the text.
  • voids in the rest of the text.
  • a single discrete structure of silicon is formed.
  • the expression "a discrete structure” should therefore be understood as “at least one discrete structure” and the expression “a cavity” should therefore be understood as "at least one cavity”.
  • the shaping step of the silicon layer makes it possible to determine the geometry of the cavity and to control the size of the latter in all three dimensions.
  • the method according to the invention makes it possible to control this phenomenon in order to to obtain a hermetically sealed cavity having dimensions perfectly controlled and independent of the crystalline orientation of the silicon layer. More particularly, once the discrete structure of silicon formed on the surface of the first layer of silicon carbide, the formation of the cavity is ensured by the last three steps of the process.
  • the carburizing step initiates the formation of voids and a silicon carbide layer on the surface of the discrete silicon structure.
  • the size of the voids is less than one hundred nanometers.
  • the deposition step of a second layer of silicon carbide is then performed. This step will fill part of the openings created during the carburation stage. This step is performed so that, at the end of the deposition, openings allowing diffusion of the silicon atoms on the surface of the layer of silicon carbide are always present in the silicon carbide layer.
  • the annealing step makes it possible to consume the carbon precursor and the remaining silicon so as to form a micromechanical structure of silicon carbide having a sealed cavity.
  • the method of manufacturing a micromechanical silicon carbide structure comprising a cavity may have one or more additional characteristics among the following, considered individually. or in any technically possible combination.
  • the shaping step of the silicon layer is directly followed by a second annealing step.
  • This second annealing step makes it possible to improve the surface state of the discrete silicon structure before the carburizing step and thus to control the crystalline orientation of the silicon carbide membrane.
  • it makes it possible to obtain a silicon carbide layer whose crystalline orientation is of (1 1 1) type.
  • This crystalline orientation makes it possible to obtain a low roughness compared to a membrane whose crystalline orientation is of (1 10) type.
  • a thermal transition step is performed between the carburizing step and the step of depositing the second layer of silicon carbide.
  • the temperature changes from a first temperature equal to the temperature of the carburizing step to a second temperature equal to the temperature of the deposition step of the second layer of silicon carbide.
  • the voids formed during the carburizing step will grow to reach a size of the order of a few hundred nanometers or even of the order of a few microns.
  • a waiting step is performed between the thermal transition step and the deposition step of the second silicon carbide layer. This waiting time allows to modulate the size of the voids according to the size of the desired cavity.
  • the temperature during the annealing step is between 1100 ° C. and 1400 ° C.
  • This temperature window ensures a good compromise between the speed of growth of the voids and the silicon carbide layer and the quality of the silicon carbide obtained during this annealing step.
  • the duration of the annealing step is chosen as a function of the width, the length and / or the thickness of the discrete silicon structure.
  • the silicon structure is completely consumed at the end of the annealing step to form the micromechanical structure of silicon carbide having a cavity.
  • the carburizing step is carried out in an atmosphere comprising a hydrocarbon gas.
  • propane is chosen as carbon precursor gas and hydrogen is chosen as the carrier gas.
  • the stack comprises a substrate and the method according to the invention comprises, before the step of shaping the silicon layer:
  • the substrate forming the first layer of the stack is chosen so as to allow crystal growth of 3C-SiC.
  • This substrate may be a substrate of silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN).
  • the first silicon carbide layer and / or the second silicon carbide layer have a 3C-SiC crystal structure.
  • the first silicon carbide layer has a crystalline orientation of (001) type and / or the second silicon carbide layer has a crystalline orientation of (1 1 1) type.
  • the shaping step is performed so as to form in the silicon layer a plurality of connecting elements, each connecting element of the plurality of connecting elements joining at least a first discrete structure of the plurality from discrete structures to a second discrete structure of the plurality of discrete structures.
  • the width of said link member is less than the width of the discrete structures among the plurality of discrete structures that said link member joins.
  • width of a discrete structure is meant the edge of smaller dimension of a section of said discrete structure obtained in a plane parallel to the surface of the first layer of silicon carbide and passing through said discrete structure.
  • width of a connecting element is understood to mean the edge of smaller dimension of a section of said connecting element obtained in a plane parallel to the surface of the first layer of silicon carbide and passing through said connecting element.
  • a second aspect of the invention relates to a sensor of the electromechanical microsystem type comprising a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity sealed by a silicon carbide membrane, obtained by a method according to a first aspect of the invention.
  • the senor is a piezoresistive or capacitive type pressure sensor.
  • the senor is a chemical sensor comprising at least one layer sensitive to a chemical compound to be detected, said sensitive layer being deposited on said membrane.
  • a third aspect of the invention relates to the use of a sensor according to a second aspect of the invention in or on an organic tissue.
  • a third aspect of the invention relates to the use of a sensor according to a second aspect of the invention in a radiative environment.
  • FIGS. 2A to 2F a diagram of the different steps of the method according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a flow diagram of the method according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 a flowchart of the method according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIGS. 7A and 7B an illustration of the structure obtained at the end of the shaping step of the silicon layer according to one embodiment of the invention
  • An aspect of the invention illustrated in FIG. 1 and in FIGS. 2A to 2F concerns a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5, starting from a stack comprising a first layer of silicon carbide 2 and a silicon layer 3 on the first silicon carbide layer 2, said method comprising a step 102 for shaping the silicon layer 3 (FIG. 2C) so as to form a discrete 3 'structure of silicon on the first layer of silicon carbide 2.
  • the method furthermore comprises:
  • a carburation step 103 initiating the elimination of the discrete 3 'silicon structure
  • carburetion is understood to mean an annealing step in an atmosphere containing a carbon precursor, for example propane, but devoid of silicon, leading to the growth of a layer of silicon carbide at the level of the surface of the discrete structure of silicon and the formation of voids in these same structures.
  • a carbon precursor for example propane, but devoid of silicon
  • the growth of the silicon carbide during the carburizing step 103, the step 104 of deposition of a second layer of silicon carbide 4 and during the annealing step 105 causes the formation of a layer of carbide of silicon on the surface of the discrete structure (FIG. 2D) as well as a migration of the silicon atoms SI (illustrated by dashed arrows in FIG. 2E) of the discrete structure 3 'of silicon towards the growth zones, that is to say towards the surface of the discrete structure 3 'of silicon.
  • This diffusion has two consequences: it feeds the growth of the silicon carbide layer 4 into silicon atoms at the surface of the discrete structure 3 'and it causes the formation of a cavity 5 (illustrated by continuous arrows at Figure 2E) in these same structures 3 '.
  • a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5 is thus obtained without resorting to an etching agent.
  • no etching agent is used, it is no longer necessary to provide an opening in the silicon carbide layer 4 and thus a hermetically sealed cavity can be obtained.
  • step 103 of carburation makes it possible to initiate the formation of the voids.
  • the size of the voids is generally less than one hundred nanometers.
  • the step 104 of deposition of a second layer of silicon carbide 4 is then performed. This step will make it possible to fill part of the openings created during the carburizing step 103. The latter is made so that, at the end of the step 104 of deposition of the second layer of silicon carbide 4, openings for the diffusion of the silicon atoms on the surface of the silicon carbide layer 4 are always present during the first two stages, the 3C-SiC layer continues to form and thicken.
  • the annealing step 104 makes it possible to consume the precursor of the remaining carbon and silicon so as to form a micromechanical structure of silicon carbide having a sealed cavity 5.
  • a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5 is formed by the consumption of the silicon atoms of the discrete structure 3 ', this consumption resulting in the formation of the silicon carbide layer 4 forming a silicon carbide membrane .
  • the cavity 5 is thus self-sealed and the pressure within this cavity 5 is identical to the pressure used during the annealing step 105.
  • the silicon carbide component of the second layer of silicon carbide 4 has a crystal structure of the 3C-SiC type.
  • the stack further comprises a substrate 1.
  • the method then comprises, before step 102 of shaping the silicon layer 3:
  • a deposition step 100 (FIG. 2A) of a first layer of silicon carbide 2 on the substrate 1;
  • a deposition step 101 (FIG. 2B) of a silicon layer 3 on the first layer of silicon carbide 2.
  • Step 100 of deposition of a first layer of silicon carbide 2 and step 101 of deposition of a silicon layer 3 make it possible to obtain the stack comprising a first layer of silicon carbide 2 and a layer of silicon 3 on the first layer of silicon carbide 2.
  • the substrate 1 of the stack is chosen so as to allow the growth of silicon carbide. It may be selected from a substrate of silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN). Indeed, these substrates make it possible to grow, during step 100 of deposition of the first layer of silicon carbide 2, a monocrystalline silicon carbide layer and thus improves the mechanical and electrical characteristics of the micromechanical structure obtained.
  • the first silicon carbide layer 2 is of the 3C-SiC type.
  • the crystalline orientation of the first silicon carbide layer 2 is of the (001) type.
  • the deposition step 100 of the first silicon carbide layer 2 on the substrate 1 may be preceded by a step of removing the native oxide present on the surface of said substrate 1.
  • this step of removing the native oxide may take the form of a homoepitaxy of a thin silicon layer on the silicon substrate 1 or an annealing under hydrogen atmosphere. If the substrate 1 is a nitride, this step of removing the native oxide may take the form of annealing in a nitrogen atmosphere.
  • the deposition step 100 of the first silicon carbide layer 2 may be carried out by an epitaxial process, for example by means of a chemical vapor deposition technique (CVD for "Chemical Vapor Deposition” in English).
  • CVD chemical vapor deposition
  • the thickness of the first silicon carbide layer 2 is between 100 nm and 20 ⁇ m, preferably equal to 5 ⁇ m.
  • the shaping step 102 (FIG. 2C) of the silicon layer 3 may be carried out using a conventional lithography technique.
  • the etching of the silicon layer may be carried out using inductively coupled plasma (ICP) etching in an atmosphere containing sulfur hexafluoride (SF). 6 ), ethylene (C 2 H 4 ) and argon (Ar).
  • ICP inductively coupled plasma
  • SF sulfur hexafluoride
  • ethylene C 2 H 4
  • Ar argon
  • the removal of the resin layer after etching can be performed by an oxygen plasma step. This oxygen plasma cleaning step may optionally be followed by a cleaning step using a piranha solution.
  • step 102 of shaping (FIG. 2C) of the silicon layer 3 is followed by a second annealing step 106.
  • the temperature may be between 800 ° C. and 1000 ° C.
  • the pressure during this annealing step 106 may be chosen less than 1 bar.
  • the duration of this annealing step 106 may be substantially equal to 10 minutes or even 20 minutes. It makes it possible to obtain a better surface state before the carburizing step 103 and thus to control the crystalline orientation of the second layer of silicon carbide 4.
  • the second layer of silicon carbide 4a a crystalline orientation of the type (1 1 1).
  • the temperature during the carburizing step 103 is between 860 ° C and 1300 ° C, preferably between 860 ° C and 1150 ° C.
  • the temperature is modified so as to go from a minimum temperature of 860 ° C. to a maximum temperature of 1150 ° C.
  • the temperature is varied so as to go from a minimum temperature of 860 ° C to a maximum temperature of 1100 ° C.
  • the carburation step 103 is carried out under an atmosphere comprising a precursor of carbon, for example propane, and hydrogen.
  • a thermal transition step 107 is performed between the carburizing step 103 and the step 104 of deposition of the second layer of carbide of silicon 4.
  • the temperature is changed from a first value equal to the temperature of the carburation step 103 to a second value equal to the temperature of the deposition step 104.
  • the voids formed during the carburation step 103 will grow to a size of the order of a few hundred nanometers or even of the order of a micrometer .
  • a carburation step 103 carried out at 1150 ° C. and a step
  • the size of the voids is between 500nm and 1 ⁇ .
  • This thermal transition step 107 can be carried out under an atmosphere comprising hydrogen.
  • a waiting step 108 is performed between the thermal transition step 107 and the deposition step 104 of the second silicon carbide layer 4.
  • This step 108 of waiting allows the voids to be grown before step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4.
  • the size of the voids at the end of step 108 of waiting depends on the duration of this step 108 waiting . For example, for a thickness of the discrete silicon structure 3 'of 300 nm, a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4 at 1320.degree. size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 5 minutes is between 1 .5 ⁇ and 2.5 ⁇ .
  • the size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 10 minutes is between 3.5 ⁇ and 5 ⁇ .
  • the size of the voids is also dependent on the thickness of the discrete structure 3 '.
  • a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4 at 1320.degree. voids obtained at the end of a waiting step 108 of 5 minutes is at least equal to 5 ⁇ .
  • the size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 5 minutes is equal to 900 nm.
  • the size of the voids obtained at the end of a waiting step 108 of 5 minutes is equal to 400 nm.
  • the temperature during the step 104 of deposition of the second layer of silicon carbide 4 is between 1100 ° C and 1400 ° C.
  • This deposition step 104 can be carried out by epitaxy using a precursor of silicon, for example silane (SiH 4 ) and a precursor of carbon, for example propane (C 3 H 8 ).
  • This deposition can be carried out by a technique of chemical vapor deposition (CVD for "Chemical Vapor Deposition" in English).
  • the duration of this step can be between 30 seconds and 10 minutes, preferably between 1 minute and 3 minutes.
  • the temperature during the annealing step 105 is equal to the temperature during the deposition step 104 of the second silicon carbide layer 4, that is to say between 1 100 C. and 1400 ° C.
  • the duration of annealing step 105 is a function of the size of the discrete structure of silicon 3 '. For example, if the discrete structure 3 'has a thickness of 200nm, a width of 20 ⁇ and a length of 20 ⁇ , then the annealing step 105 has a duration substantially equal (at plus or minus 20%) to 30 minutes. In an embodiment illustrated in FIG.
  • the shaping step 102 is made so as to form in the silicon layer 3 a plurality of connecting elements, each connecting element 3bis of the plurality of elements connecting link joining at least a first discrete structure 3 'of the plurality of discrete structures to a second discrete structure 3' of the plurality of discrete structures.
  • the width of said connecting element 3bis is smaller than the width of the discrete structures 3 'among the plurality of discrete structures that said connecting element 3bis joins.
  • Each connecting element also has a length equal to the distance separating the discrete structures 3 'from among the plurality of discrete structures that said connecting element 3bis joins.
  • the discrete structures 3 ' are distributed on the surface of the first layer of silicon carbide 2 in the form of a matrix of discrete structures 3', the said discrete structures forming a plurality of lines L and a plurality of columns C, each comprising a plurality of discrete structures 3 '.
  • each discrete structure 3 'of the same column C is joined by means of a connecting element 3bis to the discrete structure 3' which precedes it in column C so as to obtain a continuous structure formed by an alternation of discrete structures 3 'and connecting elements 3bis.
  • the discrete structures have a square shape with a width of 25 ⁇ and the connecting elements have a width of 5 ⁇ and a length of 10 ⁇ .
  • two discrete structures 3 'consecutive joined by a connecting element 3bis are spaced apart by a distance of 10 ⁇ .
  • the discrete silicon structures 3 'and the connecting elements 3a being made in the same silicon layer 3, they therefore have an identical thickness equal to the thickness of said silicon layer 3.
  • This thickness may for example be equal to 200 nm .
  • the steps performed on the discrete silicon 3 'structures, in particular the carburation step 103, the silicon carbide deposition step 104 and the annealing step 105, are also implemented on the connecting elements 3bis.
  • a cavity 5 is thus obtained in a silicon carbide structure comprising zones having a width of 25 ⁇ corresponding to the discrete silicon structures 3 'suppressed and zones having a width of 5 ⁇ and a length of 10 ⁇ corresponding to the elements of FIG. link 3bis deleted by the method object of the invention.
  • the connecting elements 3a being made in the same silicon layer 3 as the discrete silicon structures 3 ', they are therefore eliminated concomitantly with the discrete silicon structures.
  • a particularly advantageous application of these micromechanical structures relates to the production of sensors, in particular sensors used in a severe environment, involving extreme pressure and / or temperature conditions, as well as in demanding chemical environments.
  • sensors in particular MEMS sensors or electromechanical microsystems, advantageously benefit from the mechanical and electrical properties of SiC, in particular its properties of thermal conductivity, mechanical strength as well as its stability towards most chemical compounds, even at high temperatures. exceeding 300 ° C make the SiC particularly suitable for this type of application.
  • MEMS sensors are, for example, capacitive type pressure sensors. In an embodiment illustrated in FIG.
  • the sensor according to a second aspect of the invention comprises a support 1 0, for example a support made of silicon, separated from the micromechanical structure by an electrical insulating layer 1, for example a layer 1 of aluminum nitride (AlN).
  • a support 1 for example a support made of silicon
  • AlN aluminum nitride
  • the membrane 4 undergoes an elastic deformation modifying the distance between the membrane 4 and the support 10.
  • This variation in distance results in a proportional variation of the capacitance Cp.
  • This variation can be measured, for example by means of a first PC contact disposed on the support and a second DC contact disposed on the membrane 4, and the pressure P exerted on the SiC membrane can be deduced from this measured.
  • MEMS sensors can also be piezoresistive type pressure sensors.
  • a piezoresistive sensor according to a second aspect of the invention comprises at least two deposited contacts. on the SiC membrane 4 of the micromechanical structure. Under the effect of pressure, a variation of the resistivity of the SiC membrane proportional to the pressure applied is measured and allows to deduce the pressure exerted on the SiC membrane.
  • the senor is a chemical sensor.
  • a chemical sensor may, for example, be obtained by deposition, on the silicon carbide membrane 4 of the cavity of the micromechanical structure obtained by a method according to a first aspect of the invention, of at least one sensitive layer.
  • a chemical compound to be detected in particular graphene or metal oxide, for example a layer of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, SnO 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including a cavity (5), from a stack comprising a first silicon-carbide layer (2) and a silicon layer (3) on the first silicon-carbide layer, said process including a step of shaping the silicon layer (3) so as to form a discrete silicon structure (3') on the first silicon-carbide layer (2). The process according to the invention furthermore comprises, after the step of shaping the silicon layer (3): a step of carbonising initiating the removal of the discrete silicon structure (3'); a step of depositing a second silicon-carbide layer; and an annealing step, the discrete silicon structure (3') being entirely removed at the end of the annealing step.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE STRUCTURE MICROMECANIQUE EN CARBURE DE SILICIUM COMPORTANT AU MOINS UNE CAVITE  PROCESS FOR PRODUCING A MICROMECHANICAL SILICON CARBIDE STRUCTURE COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Le domaine technique de l'invention est celui de la micro fabrication. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant au moins une cavité. The technical field of the invention is that of micro-fabrication. The present invention relates to a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having at least one cavity.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION

Les structures micromécaniques, et en particulier les microsystèmes électromécaniques, sont employés dans de nombreux domaines techniques et notamment dans la fabrication de capteurs. Ces capteurs sont parfois utilisés dans des environnements hostiles, c'est-à-dire des environnements qui présentent des températures ou des pressions élevées, ou des conditions chimiques extrêmes. Pour de telles applications, il est connu d'avoir recours à des microsystèmes électromécaniques réalisés dans un matériau résistant tel que le carbure de silicium (SiC). Ce matériau présente en effet de nombreux avantages, notamment sa forte résistance mécanique et son inertie vis-à-vis de la plupart des agents chimiques. Micromechanical structures, and in particular electromechanical microsystems, are used in many technical fields and in particular in the manufacture of sensors. These sensors are sometimes used in hostile environments, that is, environments with high temperatures or pressures, or extreme chemical conditions. For such applications, it is known to use electromechanical microsystems made of a resistant material such as silicon carbide (SiC). This material has indeed many advantages, including its high mechanical strength and inertia vis-à-vis most chemical agents.

De tels capteurs sont connus de la littérature et décrits par N. Marsi et al. (The Mechanical and Electrical Effects of MEMS Capacitive Pressure Sensor Based 3C- SiC for Extrême Température, Journal of Engineering, Vol. 2014, Article ID 7151 67); D. J. Young et al. (High-Temperature Single-Crystal 3C-SiC Capacitive Pressure Sensor, IEEE Sensors Journal, Vol. 4, No 4, August 2004); G-S Chung (Fabrication and Characterization of a Polycrystalline 3C-SiC Piezoresistive Micro-pressure Sensor, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 56, No 6, June 2010, pp 1759- 1762); ou encore par B. V. Cunning et al. (Graphitized silicon carbide microbeams: wafer-level, self-aligned graphene on silicon wafers, Nanotechnology, Vol. 25(32) p. 325301 , 2014). Such sensors are known from the literature and described by N. Marsi et al. (The Mechanical and Electrical Effects of MEMS Capacitive Pressure Sensor Based on 3C-SiC for Extreme Temperature, Journal of Engineering, Vol 2014, Article ID 7151 67); DJ Young et al. (High-Temperature Single-Crystal 3C-SiC Capacitive Pressure Sensor, IEEE Sensors Journal, Vol 4, No. 4, August 2004); GS Chung (Manufacturing and Characterization of Polycrystalline 3C-SiC Piezoresistive Micro-pressure Sensor, Journal of the Korean Physical Society, Vol 56, No. 6, June 2010, pp 1759-1762); or by BV Cunning et al. (Graphitized silicon carbide microbeams: wafer-level, self-aligned graphene on silicon wafers, Nanotechnology, Vol. 25 (32) p. 325301, 2014).

Cependant, cette inertie chimique a pour conséquence de rendre très difficile la réalisation de structures micromécaniques en carbure de silicium, car les agents habituellement utilisés dans les procédés de fabrication de microsystèmes conventionnels sont difficilement applicables au carbure de silicium. Le document EP21 68910B1 propose un procédé dans lequel une structure sacrificielle de silicium germanium (SiGe) est déposée et structurée sur une surface de carbure de silicium. Cette structure sacrificielle est ensuite recouverte par une couche de carbure de silicium. Une ouverture est ensuite ménagée à la surface de la couche de carbure de silicium, cette ouverture débouchant sur la structure sacrificielle de silicium germanium. Une gravure humide est ensuite effectuée, l'agent de gravure pénétrant par l'ouverture ménagée dans la couche de carbure de silicium et attaquant la structure sacrificielle. Une fois que la structure de silicium germanium a été entièrement gravée, l'ouverture ménagée dans la couche de carbure de silicium est refermée afin d'obtenir une cavité.  However, this chemical inertia has the consequence of making it very difficult to produce micromechanical silicon carbide structures, since the agents conventionally used in conventional microsystem fabrication processes are difficult to apply to silicon carbide. EP21 68910B1 proposes a method in which a sacrificial silicon germanium (SiGe) structure is deposited and structured on a surface of silicon carbide. This sacrificial structure is then covered by a layer of silicon carbide. An opening is then formed on the surface of the silicon carbide layer, this opening opening on the sacrificial structure of silicon germanium. Wet etching is then performed, the etching agent penetrating through the opening in the silicon carbide layer and attacking the sacrificial structure. Once the silicon germanium structure has been fully etched, the opening in the silicon carbide layer is closed to obtain a cavity.

Ce procédé n'est cependant pas sans inconvénient. Tout d'abord, afin de libérer la membrane, il est nécessaire d'exposer la structure sacrificielle à l'agent chimique de gravure, ce qui impose de ménager une ouverture dans la couche de carbure de silicium qu'il faudra ensuite refermer. De plus, l'étape de gravure nécessite un agent chimique liquide ce qui peut conduire à un « collage » {sticking effect en anglais) de la structure de carbure de silicium induit par la tension superficielle de l'agent de gravure ou de l'agent de rinçage rendant la structure micromécanique inopérante. This method is however not without inconvenience. Firstly, in order to release the membrane, it is necessary to expose the sacrificial structure to the chemical etching agent, which requires an opening in the silicon carbide layer which will then be closed. In addition, the etching step requires a liquid chemical agent which can lead to a "sticking effect" (sticking effect in English) of the silicon carbide structure induced by the surface tension of the etching agent or the rinse agent rendering the micromechanical structure inoperative.

Il existe donc un besoin d'un procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité, par exemple un microsystème électromécanique, ne nécessitant pas de ménager une ouverture dans la couche de carbure de silicium pour effectuer l'étape de gravure et permettant de prévenir le phénomène d'adhésion de la membrane de la cavité lors de cette étape de gravure. There is therefore a need for a method of manufacturing a micromechanical silicon carbide structure having a cavity, for example an electromechanical microsystem, not requiring an opening in the silicon carbide layer to perform the step of etching and to prevent the phenomenon of adhesion of the cavity membrane during this etching step.

RESUME DE L'INVENTION L'invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de supprimer la structure discrète de silicium par l'intermédiaire d'une étape de carburation, d'une étape de dépôt et d'une étape de recuit. Il est ainsi possible de s'affranchir de l'étape de gravure. Les inconvénients concernant l'ouverture ménagée dans la couche de carbure de silicium et le phénomène de collage qui lui sont associés sont ainsi évités. SUMMARY OF THE INVENTION The invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to eliminate the discrete silicon structure by means of a carburation step, a deposition step and an annealing step. It is thus possible to overcome the etching step. The disadvantages concerning the opening formed in the silicon carbide layer and the bonding phenomenon associated with it are thus avoided.

Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité, à partir d'un empilement comprenant une première couche de carbure de silicium et une couche de silicium sur la première couche de carbure de silicium, ledit procédé comportant une étape de mise en forme de la couche de silicium de sorte à former une structure discrète de silicium sur la première couche de carbure de silicium. Afin d'obtenir la structure micromécanique, le procédé selon l'invention comprend également : For this, a first aspect of the invention relates to a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity, from a stack comprising a first layer of silicon carbide and a silicon layer on the first silicon carbide layer, said method comprising a step of shaping the silicon layer so as to form a discrete structure of silicon on the first layer of silicon carbide. In order to obtain the micromechanical structure, the method according to the invention also comprises:

- une étape de carburation initiant l'élimination de la structure discrète de silicium ;  a carburation step initiating the elimination of the discrete silicon structure;

- une étape de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium ;  a step of depositing a second layer of silicon carbide;

- une étape de recuit ;  an annealing step;

la structure discrète de silicium étant entièrement éliminée à l'issue de l'étape de recuit. the discrete structure of silicon being completely eliminated at the end of the annealing step.

On entend par étape de carburation une étape de recuit dans une atmosphère contenant un précurseur du carbone, par exemple du propane, mais dépourvue de silicium entraînant la croissance d'une couche de carbure de silicium au niveau de la surface de la structure discrète de silicium. Cette étape va créer des espaces vides dans les structures sacrificielles de silicium. Ces espaces vides seront appelés voids dans le reste du texte. Dans le procédé en question, une seule structure discrète de silicium est formée. Cependant, il est également possible de former une pluralité de structures discrètes de silicium permettant d'obtenir une pluralité de cavités. Dans la suite du texte, l'expression « une structure discrète » devra donc être comprise comme « au moins une structure discrète » et l'expression « une cavité » devra donc être comprise comme « au moins une cavité ». Dans le procédé selon l'invention, durant les étapes de carburation, de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium et de recuit, une croissance du carbure de silicium se produit et entraine une migration des atomes de silicium de la structure discrète de silicium vers les zones de croissance, c'est-à-dire vers la surface de la structure discrète de silicium. Cette diffusion a deux conséquences : elle alimente la croissance de la couche de carbure de silicium en atomes de silicium au niveau de la surface de la structure discrète et elle entraine la formation d'une cavité dans cette même structure. On obtient donc une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité sans avoir recours à un agent de gravure. De plus, étant donné qu'aucun agent de gravure n'est utilisé, il n'est plus nécessaire de ménager une ouverture dans la deuxième couche de carbure de silicium et on peut donc obtenir une cavité scellée hermétiquement sans problème de « collage » (sticking effect en anglais) et de scellement. The term carburizing step is understood to mean an annealing step in an atmosphere containing a precursor of carbon, for example propane, but devoid of silicon, leading to the growth of a layer of silicon carbide at the level of the surface of the discrete structure of silicon. . This step will create empty spaces in sacrificial silicon structures. These empty spaces will be called voids in the rest of the text. In the process in question, a single discrete structure of silicon is formed. However, it is also possible to form a plurality of discrete silicon structures to obtain a plurality of cavities. In the rest of the text, the expression "a discrete structure" should therefore be understood as "at least one discrete structure" and the expression "a cavity" should therefore be understood as "at least one cavity". In the process according to the invention, during the carburizing steps, deposition of a second layer of silicon carbide and annealing, growth of silicon carbide occurs and causes a migration of the silicon atoms of the discrete structure of silicon. silicon towards the growth zones, that is to say towards the surface of the discrete structure of silicon. This diffusion has two consequences: it feeds the growth of the silicon carbide layer into silicon atoms at the surface of the discrete structure and it causes the formation of a cavity in this same structure. A micromechanical structure made of silicon carbide having a cavity without the use of an etching agent is thus obtained. In addition, since no etching agent is used, it is no longer necessary to provide an opening in the second layer of silicon carbide and can therefore obtain a sealed cavity without problem of "bonding" ( sticking effect in English) and sealing.

L'étape de mise en forme de la couche de silicium permet de déterminer la géométrie de la cavité et de contrôler la taille de cette dernière dans les trois dimensions. Ainsi, contrairement à l'état de l'art qui décrit le phénomène de formation des voids comme un phénomène indésirable dont les propriétés géométriques sont dictées par l'orientation cristalline du silicium, le procédé selon l'invention permet de contrôler ce phénomène afin d'obtenir une cavité scellée hermétiquement ayant des dimensions parfaitement contrôlées et indépendantes de l'orientation cristalline de la couche de silicium. Plus particulièrement, une fois la structure discrète de silicium formée à la surface de la première couche de carbure de silicium, la formation de la cavité est assurée par les trois dernières étapes du procédé. Tout d'abord, l'étape de carburation permet d'initier la formation des voids et d'une couche de carbure de silicium à la surface de la structure discrète de silicium. A l'issue de cette première étape, la taille des voids est inférieure à cent nanomètres. Afin d'assurer une continuité de la membrane, l'étape de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium est ensuite réalisée. Cette étape va permettre de combler une partie des ouvertures créées lors de l'étape de carburation. Cette étape est effectuée de sorte que, à la fin du dépôt, des ouvertures permettant la diffusion des atomes de silicium à la surface de la couche de carbure de silicium soient toujours présentes dans la couche de carbure de silicium. Enfin, l'étape de recuit permet de consommer le précurseur de carbone et le silicium restant de sorte à former une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité scellée. The shaping step of the silicon layer makes it possible to determine the geometry of the cavity and to control the size of the latter in all three dimensions. Thus, unlike the state of the art which describes the phenomenon of formation of voids as an undesirable phenomenon whose geometric properties are dictated by the crystalline orientation of silicon, the method according to the invention makes it possible to control this phenomenon in order to to obtain a hermetically sealed cavity having dimensions perfectly controlled and independent of the crystalline orientation of the silicon layer. More particularly, once the discrete structure of silicon formed on the surface of the first layer of silicon carbide, the formation of the cavity is ensured by the last three steps of the process. First, the carburizing step initiates the formation of voids and a silicon carbide layer on the surface of the discrete silicon structure. At the end of this first step, the size of the voids is less than one hundred nanometers. In order to ensure continuity of the membrane, the deposition step of a second layer of silicon carbide is then performed. This step will fill part of the openings created during the carburation stage. This step is performed so that, at the end of the deposition, openings allowing diffusion of the silicon atoms on the surface of the layer of silicon carbide are always present in the silicon carbide layer. Finally, the annealing step makes it possible to consume the carbon precursor and the remaining silicon so as to form a micromechanical structure of silicon carbide having a sealed cavity.

Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité selon un aspect de l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. In addition to the characteristics that have just been mentioned in the preceding paragraph, the method of manufacturing a micromechanical silicon carbide structure comprising a cavity according to one aspect of the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually. or in any technically possible combination.

Avantageusement, l'étape de mise en forme de la couche de silicium est directement suivie d'une deuxième étape de recuit. Cette deuxième étape de recuit permet d'améliorer l'état de surface de la structure discrète de silicium avant l'étape de carburation et ainsi de maîtriser l'orientation cristalline de la membrane de carbure de silicium. Elle permet notamment d'obtenir une couche de carbure de silicium dont l'orientation cristalline est de type (1 1 1 ). Cette orientation cristalline permet d'obtenir une faible rugosité comparativement à une membrane dont l'orientation cristalline est de type (1 10). Advantageously, the shaping step of the silicon layer is directly followed by a second annealing step. This second annealing step makes it possible to improve the surface state of the discrete silicon structure before the carburizing step and thus to control the crystalline orientation of the silicon carbide membrane. In particular, it makes it possible to obtain a silicon carbide layer whose crystalline orientation is of (1 1 1) type. This crystalline orientation makes it possible to obtain a low roughness compared to a membrane whose crystalline orientation is of (1 10) type.

Avantageusement, une étape de transition thermique est effectuée entre l'étape de carburation et l'étape de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium. Lors de cette étape de transition thermique, la température évolue d'une première température égale à la température de l'étape de carburation vers une deuxième température égale à la température de l'étape de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium. Advantageously, a thermal transition step is performed between the carburizing step and the step of depositing the second layer of silicon carbide. During this thermal transition step, the temperature changes from a first temperature equal to the temperature of the carburizing step to a second temperature equal to the temperature of the deposition step of the second layer of silicon carbide.

Ainsi, lors de cette étape, les voids formés durant l'étape de carburation vont croître pour atteindre une taille de l'ordre de quelques centaines de nanomètre voire de l'ordre de quelques micromètres. Thus, during this step, the voids formed during the carburizing step will grow to reach a size of the order of a few hundred nanometers or even of the order of a few microns.

Préférentiellement, une étape d'attente est effectuée entre l'étape de transition thermique et l'étape de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium. Ce temps d'attente permet de moduler la taille des voids en fonction de la taille de la cavité souhaitée. Preferably, a waiting step is performed between the thermal transition step and the deposition step of the second silicon carbide layer. This waiting time allows to modulate the size of the voids according to the size of the desired cavity.

Avantageusement, la température lors de l'étape de recuit est comprise entre 1 100°C et 1400°C. Cette fenêtre de températures assure un bon compromis entre la vitesse de croissance des voids et de la couche de carbure de silicium et la qualité du carbure de silicium obtenu lors de cette étape de recuit. Advantageously, the temperature during the annealing step is between 1100 ° C. and 1400 ° C. This temperature window ensures a good compromise between the speed of growth of the voids and the silicon carbide layer and the quality of the silicon carbide obtained during this annealing step.

Avantageusement, la durée de l'étape de recuit est choisie en fonction de la largeur, de la longueur et/ou de l'épaisseur de la structure discrète de silicium. Ainsi, la structure de silicium est entièrement consommée à l'issue de l'étape de recuit pour former la structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité. Advantageously, the duration of the annealing step is chosen as a function of the width, the length and / or the thickness of the discrete silicon structure. Thus, the silicon structure is completely consumed at the end of the annealing step to form the micromechanical structure of silicon carbide having a cavity.

De manière préférentielle, l'étape de carburation est effectuée dans une atmosphère comportant un gaz hydrocarburé. Avantageusement, le propane est choisi comme gaz précurseur du carbone et l'hydrogène est choisi comme gaz porteur. Preferably, the carburizing step is carried out in an atmosphere comprising a hydrocarbon gas. Advantageously, propane is chosen as carbon precursor gas and hydrogen is chosen as the carrier gas.

Avantageusement, l'empilement comprend un substrat et le procédé selon l'invention comprend, avant l'étape de mise en forme de la couche de silicium : Advantageously, the stack comprises a substrate and the method according to the invention comprises, before the step of shaping the silicon layer:

- une étape de dépôt d'une première couche de carbure de silicium sur le substrat ;  a step of depositing a first layer of silicon carbide on the substrate;

- une étape de dépôt d'une couche de silicium sur la première couche de carbure de silicium. L'étape de dépôt d'une première couche de carbure de silicium et l'étape de dépôt d'une couche de silicium permettent d'obtenir l'empilement comprenant une première couche de carbure de silicium et une couche de silicium sur la première couche de carbure de silicium. Avantageusement, le substrat formant la première couche de l'empilement est choisi de sorte à permettre la croissance cristalline de 3C-SiC. Ce substrat peut être un substrat de silicium (Si), de saphir (Al203), de nitrure d'aluminium (AIN), de carbure de silicium (SiC) ou de nitrure de gallium (GaN). Avantageusement, la première couche de carbure de silicium et/ou la deuxième couche de carbure de silicium ont une structure cristalline de type 3C-SiC. De préférence, la première couche de carbure de silicium a une orientation cristalline de type (001 ) et/ou la deuxième couche de carbure de silicium a une orientation cristalline de type (1 1 1 ). a step of depositing a layer of silicon on the first layer of silicon carbide. The step of depositing a first silicon carbide layer and the step of depositing a silicon layer make it possible to obtain the stack comprising a first layer of silicon carbide and a layer of silicon on the first layer. of silicon carbide. Advantageously, the substrate forming the first layer of the stack is chosen so as to allow crystal growth of 3C-SiC. This substrate may be a substrate of silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN). Advantageously, the first silicon carbide layer and / or the second silicon carbide layer have a 3C-SiC crystal structure. Preferably, the first silicon carbide layer has a crystalline orientation of (001) type and / or the second silicon carbide layer has a crystalline orientation of (1 1 1) type.

Avantageusement, l'étape de mise en forme est réalisée de sorte à former dans la couche de silicium une pluralité d'éléments de liaison, chaque élément de liaison de la pluralité d'éléments de liaison joignant au moins une première structure discrète de la pluralité de structures discrètes à une deuxième structure discrète de la pluralité de structures discrètes. Advantageously, the shaping step is performed so as to form in the silicon layer a plurality of connecting elements, each connecting element of the plurality of connecting elements joining at least a first discrete structure of the plurality from discrete structures to a second discrete structure of the plurality of discrete structures.

De préférence, pour chaque élément de liaison de la pluralité d'éléments de liaison, la largeur dudit élément de liaison est inférieure à la largeur des structures discrètes parmi la pluralité de structures discrètes que ledit élément de liaison joint. Preferably, for each link member of the plurality of link members, the width of said link member is less than the width of the discrete structures among the plurality of discrete structures that said link member joins.

On entend par largeur d'une structure discrète, l'arête de plus petite dimension d'une coupe de ladite structure discrète obtenue selon un plan parallèle à la surface de la première couche de carbure de silicium et passant par ladite structure discrète. De la même manière, on entend par largeur d'un élément de liaison, l'arête de plus petite dimension d'une coupe dudit élément de liaison obtenue selon un plan parallèle à la surface de la première couche de carbure de silicium et passant par ledit élément de liaison. Ainsi, on obtient une cavité dans une structure de carbure de silicium comportant des zones larges correspondant aux structures discrètes de silicium supprimées et des zones de largeur réduite correspondant aux éléments de liaison supprimées. En effet, les éléments liaison étant réalisés dans la même couche que les structures discrètes, ils sont donc éliminés en même temps que les structures discrètes de silicium. By width of a discrete structure is meant the edge of smaller dimension of a section of said discrete structure obtained in a plane parallel to the surface of the first layer of silicon carbide and passing through said discrete structure. In the same way, the width of a connecting element is understood to mean the edge of smaller dimension of a section of said connecting element obtained in a plane parallel to the surface of the first layer of silicon carbide and passing through said connecting element. Thus, a cavity is obtained in a silicon carbide structure having wide areas corresponding to discrete silicon structures removed and areas of reduced width corresponding to the removed link elements. Indeed, since the bonding elements are made in the same layer as the discrete structures, they are eliminated together with the discrete silicon structures.

Un deuxième aspect de l'invention concerne un capteur de type microsystème électromécanique comprenant une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité scellée par une membrane de carbure de silicium, obtenue par un procédé selon un premier aspect de l'invention. A second aspect of the invention relates to a sensor of the electromechanical microsystem type comprising a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity sealed by a silicon carbide membrane, obtained by a method according to a first aspect of the invention.

Avantageusement, le capteur est un capteur de pression de type piézorésistif ou de type capacitif. Advantageously, the sensor is a piezoresistive or capacitive type pressure sensor.

Avantageusement, le capteur est un capteur chimique comprenant au moins une couche sensible à un composé chimique à détecter, ladite couche sensible étant déposée sur ladite membrane. Advantageously, the sensor is a chemical sensor comprising at least one layer sensitive to a chemical compound to be detected, said sensitive layer being deposited on said membrane.

Un troisième aspect de l'invention concerne l'utilisation d'un capteur selon un deuxième aspect de l'invention dans ou sur un tissu organique. A third aspect of the invention relates to the use of a sensor according to a second aspect of the invention in or on an organic tissue.

Un troisième aspect de l'invention concerne l'utilisation d'un capteur selon un deuxième aspect de l'invention dans un environnement radiatif. A third aspect of the invention relates to the use of a sensor according to a second aspect of the invention in a radiative environment.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate:

- la figure 1 , un ordinogramme du procédé selon un premier mode de réalisation de l'invention ;  - Figure 1, a flow chart of the method according to a first embodiment of the invention;

- les figures 2A à 2F, un schéma des différentes étapes du procédé selon un deuxième mode de réalisation ;  FIGS. 2A to 2F, a diagram of the different steps of the method according to a second embodiment;

- la figure 3, un ordinogramme du procédé selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 3 is a flow diagram of the method according to a third embodiment of the invention;

- la figure 4, un ordinogramme du procédé selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 4, a flowchart of the method according to a fourth embodiment of the invention;

- la figure 5, un ordinogramme du procédé selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ;  - Figure 5, a flow chart of the method according to a fifth embodiment of the invention;

- la figure 6, un ordinogramme du procédé selon un sixième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 7 A et 7B, une illustration de la structure obtenue à l'issue de l'étape de mise en forme de la couche de silicium selon un mode de réalisation de l'invention ; - Figure 6, a flow chart of the method according to a sixth embodiment of the invention; FIGS. 7A and 7B, an illustration of the structure obtained at the end of the shaping step of the silicon layer according to one embodiment of the invention;

- la figure 8, un mode de réalisation d'un capteur selon un deuxième aspect de l'invention.  - Figure 8, an embodiment of a sensor according to a second aspect of the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DETAILED DESCRIPTION

Un aspect de l'invention illustré à la figure 1 et aux figures 2A à 2F concerne un procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité 5, à partir d'un empilement comprenant une première couche de carbure de silicium 2 et une couche de silicium 3 sur la première couche de carbure de silicium 2, ledit procédé comportant une étape 102 de mise en forme de la couche de silicium 3 (figure 2C) de sorte à former une structure discrète 3' de silicium sur la première couche de carbure de silicium 2. An aspect of the invention illustrated in FIG. 1 and in FIGS. 2A to 2F concerns a method of manufacturing a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5, starting from a stack comprising a first layer of silicon carbide 2 and a silicon layer 3 on the first silicon carbide layer 2, said method comprising a step 102 for shaping the silicon layer 3 (FIG. 2C) so as to form a discrete 3 'structure of silicon on the first layer of silicon carbide 2.

Afin d'obtenir une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité 5, le procédé comprend en outre : In order to obtain a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5, the method furthermore comprises:

- une étape 103 de carburation initiant l'élimination de la structure discrète de silicium 3';  a carburation step 103 initiating the elimination of the discrete 3 'silicon structure;

- une étape 104 de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium 4 ; a step 104 for depositing a second layer of silicon carbide 4;

- une étape 105 de recuit. a step 105 of annealing.

la structure discrète de silicium étant entièrement éliminée à l'issue de l'étape de recuit. Comme expliqué précédemment, on entend par carburation une étape de recuit dans une atmosphère contenant un précurseur du carbone, par exemple du propane, mais dépourvue de silicium entraînant la croissance d'une couche de carbure de silicium au niveau de la surface de la structure discrète de silicium ainsi que la formation de voids dans ces mêmes structures. the discrete structure of silicon being completely eliminated at the end of the annealing step. As previously explained, carburetion is understood to mean an annealing step in an atmosphere containing a carbon precursor, for example propane, but devoid of silicon, leading to the growth of a layer of silicon carbide at the level of the surface of the discrete structure of silicon and the formation of voids in these same structures.

La croissance du carbure de silicium lors de l'étape 103 de carburation, l'étape 104 de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium 4 et lors de l'étape 105 de recuit entraine la formation d'une couche de carbure de silicium à la surface de la structure discrète (figure 2D) ainsi qu'une migration des atomes de silicium SI (illustrée par des flèches en pointillées à la figure 2E) de la structure discrète 3' de silicium vers les zones de croissance, c'est-à-dire vers la surface de la structure discrète 3' de silicium. Cette diffusion a deux conséquences : elle alimente la croissance de la couche de carbure de silicium 4 en atomes de silicium au niveau de la surface de la structure discrète 3' et elle entraine la formation d'une cavité 5 (illustrée par des flèches continues à la figure 2E) dans ces mêmes structures 3'. On obtient donc une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité 5 sans avoir recours à un agent de gravure. De plus, étant donné qu'aucun agent de gravure n'est utilisé, il n'est plus nécessaire de ménager une ouverture dans la couche de carbure de silicium 4 et on peut donc obtenir une cavité 5 scellée hermétiquement. The growth of the silicon carbide during the carburizing step 103, the step 104 of deposition of a second layer of silicon carbide 4 and during the annealing step 105 causes the formation of a layer of carbide of silicon on the surface of the discrete structure (FIG. 2D) as well as a migration of the silicon atoms SI (illustrated by dashed arrows in FIG. 2E) of the discrete structure 3 'of silicon towards the growth zones, that is to say towards the surface of the discrete structure 3 'of silicon. This diffusion has two consequences: it feeds the growth of the silicon carbide layer 4 into silicon atoms at the surface of the discrete structure 3 'and it causes the formation of a cavity 5 (illustrated by continuous arrows at Figure 2E) in these same structures 3 '. A micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5 is thus obtained without resorting to an etching agent. In addition, since no etching agent is used, it is no longer necessary to provide an opening in the silicon carbide layer 4 and thus a hermetically sealed cavity can be obtained.

Plus particulièrement, l'étape 103 de carburation permet d'initier la formation des voids. A l'issue de cette première étape, la taille des voids est en général inférieure à cent nanomètres. Afin d'assurer une continuité de la membrane, l'étape 104 de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium 4 est ensuite réalisée. Cette étape va permettre de combler une partie des ouvertures créées lors de l'étape 103 de carburation. Cette dernière est réalisée de sorte que, à la fin de l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4, des ouvertures permettant la diffusion des atomes de siliciums à la surface de la couche de carbure de silicium 4 soient toujours présentes dans la couche de carbure de silicium 4. Durant ces deux premières étapes, la couche de 3C-SiC continue de se former et s'épaissir. Enfin, l'étape 104 de recuit permet de consommer le précurseur du carbone et le silicium restants de sorte à former une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité scellée 5. More particularly, step 103 of carburation makes it possible to initiate the formation of the voids. At the end of this first step, the size of the voids is generally less than one hundred nanometers. In order to ensure a continuity of the membrane, the step 104 of deposition of a second layer of silicon carbide 4 is then performed. This step will make it possible to fill part of the openings created during the carburizing step 103. The latter is made so that, at the end of the step 104 of deposition of the second layer of silicon carbide 4, openings for the diffusion of the silicon atoms on the surface of the silicon carbide layer 4 are always present during the first two stages, the 3C-SiC layer continues to form and thicken. Finally, the annealing step 104 makes it possible to consume the precursor of the remaining carbon and silicon so as to form a micromechanical structure of silicon carbide having a sealed cavity 5.

Autrement dit, une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité 5 est formée par la consommation des atomes de silicium de la structure discrète 3', cette consommation entraînant la formation de la couche de carbure de silicium 4 formant une membrane de carbure de silicium. La cavité 5 est donc auto scellée et la pression au sein de cette cavité 5 est identique à la pression utilisée lors de l'étape 105 de recuit. Dans un mode de réalisation, le carbure de silicium composant la deuxième couche de carbure de silicium 4 a une structure cristalline du type 3C-SiC. In other words, a micromechanical structure of silicon carbide having a cavity 5 is formed by the consumption of the silicon atoms of the discrete structure 3 ', this consumption resulting in the formation of the silicon carbide layer 4 forming a silicon carbide membrane . The cavity 5 is thus self-sealed and the pressure within this cavity 5 is identical to the pressure used during the annealing step 105. In one embodiment, the silicon carbide component of the second layer of silicon carbide 4 has a crystal structure of the 3C-SiC type.

Dans un mode de réalisation illustré à la figure 3, l'empilement comprend en outre un substrat 1 . Le procédé comprend alors, avant l'étape 102 de mise en forme de la couche de silicium 3 : In one embodiment illustrated in FIG. 3, the stack further comprises a substrate 1. The method then comprises, before step 102 of shaping the silicon layer 3:

- une étape 100 de dépôt (figure 2A) d'une première couche de carbure de silicium 2 sur le substrat 1 ;  a deposition step 100 (FIG. 2A) of a first layer of silicon carbide 2 on the substrate 1;

- une étape 101 de dépôt (figure 2B) d'une couche de silicium 3 sur la première couche de carbure de silicium 2.  a deposition step 101 (FIG. 2B) of a silicon layer 3 on the first layer of silicon carbide 2.

L'étape 100 de dépôt d'une première couche de carbure de silicium 2 et l'étape 101 de dépôt d'une couche de silicium 3 permettent d'obtenir l'empilement comprenant une première couche de carbure de silicium 2 et une couche de silicium 3 sur la première couche de carbure de silicium 2. Step 100 of deposition of a first layer of silicon carbide 2 and step 101 of deposition of a silicon layer 3 make it possible to obtain the stack comprising a first layer of silicon carbide 2 and a layer of silicon 3 on the first layer of silicon carbide 2.

Le substrat 1 de l'empilement est choisi de sorte à permettre la croissance du carbure de silicium. Il peut être choisi parmi un substrat de silicium (Si), de saphir (Al203), de nitrure d'aluminium (AIN), de carbure de silicium (SiC) ou de nitrure de gallium (GaN). En effet, ces substrats permettent de faire croître, lors de l'étape 100 de dépôt de la première couche de carbure de silicium 2, une couche de carbure de silicium monocristallin et améliore ainsi les caractéristiques mécaniques et électriques de la structure micromécanique obtenue. Dans un mode de réalisation, la première couche de carbure de silicium 2 est de type 3C-SiC. Dans un mode de réalisation, l'orientation cristalline de la première couche de carbure de silicium 2 est de type (001 ). Cependant, certaines conditions de croissance peuvent conduire à l'obtention d'une première couche de carbure de silicium 2 polycristalline voire amorphe. Dans un mode de réalisation, l'étape de dépôt 100 de la première couche de carbure de silicium 2 sur le substrat 1 peut être précédée d'une étape de retrait de l'oxyde natif présent à la surface dudit substrat 1 . Lorsque le substrat 1 est un substrat de silicium, cette étape de retrait de l'oxyde natif peut prendre la forme d'une homoépitaxie d'une fine couche de silicium sur le substrat 1 de silicium ou d'un recuit sous atmosphère hydrogène. Si le substrat 1 est un nitrure, cette étape de retrait de l'oxyde natif peut prendre la forme d'un recuit sous atmosphère azote. The substrate 1 of the stack is chosen so as to allow the growth of silicon carbide. It may be selected from a substrate of silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN). Indeed, these substrates make it possible to grow, during step 100 of deposition of the first layer of silicon carbide 2, a monocrystalline silicon carbide layer and thus improves the mechanical and electrical characteristics of the micromechanical structure obtained. In one embodiment, the first silicon carbide layer 2 is of the 3C-SiC type. In one embodiment, the crystalline orientation of the first silicon carbide layer 2 is of the (001) type. However, certain growth conditions can lead to obtaining a first layer of polycrystalline silicon carbide 2 or even amorphous. In one embodiment, the deposition step 100 of the first silicon carbide layer 2 on the substrate 1 may be preceded by a step of removing the native oxide present on the surface of said substrate 1. When the substrate 1 is a silicon substrate, this step of removing the native oxide may take the form of a homoepitaxy of a thin silicon layer on the silicon substrate 1 or an annealing under hydrogen atmosphere. If the substrate 1 is a nitride, this step of removing the native oxide may take the form of annealing in a nitrogen atmosphere.

Dans un mode de réalisation, l'étape de dépôt 100 de la première couche de carbure de silicium 2 peut être réalisée par un procédé d'épitaxie, par exemple à l'aide d'une technique de dépôt chimique en phase gazeuse (CVD pour « Chemical Vapor Déposition » en anglais). Dans un mode de réalisation, l'épaisseur de la première couche de carbure de silicium 2 est comprise entre 100nm et 20μηπ, de préférence égale à 5μηι. In one embodiment, the deposition step 100 of the first silicon carbide layer 2 may be carried out by an epitaxial process, for example by means of a chemical vapor deposition technique (CVD for "Chemical Vapor Deposition" in English). In one embodiment, the thickness of the first silicon carbide layer 2 is between 100 nm and 20 μm, preferably equal to 5 μm.

L'étape 102 de mise en forme (figure 2C) de la couche de silicium 3 peut être effectuée à l'aide d'une technique classique de lithographie. Par exemple, la gravure de la couche de silicium peut être effectuée à l'aide d'une gravure par plasma couplé par induction (ICP, pour « Inductively Coupled Plasma » en anglais) dans une atmosphère contenant de l'hexafluorure de soufre (SF6), de l'éthylène (C2H4) et de l'argon (Ar). Dans un autre exemple, on pourra avoir recours à une gravure humide. L'élimination de la couche de résine après gravure peut être effectuée par une étape de plasma oxygène. Cette étape de nettoyage plasma oxygène peut être éventuellement suivie d'une étape de nettoyage à l'aide d'une solution piranha. The shaping step 102 (FIG. 2C) of the silicon layer 3 may be carried out using a conventional lithography technique. For example, the etching of the silicon layer may be carried out using inductively coupled plasma (ICP) etching in an atmosphere containing sulfur hexafluoride (SF). 6 ), ethylene (C 2 H 4 ) and argon (Ar). In another example, it will be possible to use a wet etching. The removal of the resin layer after etching can be performed by an oxygen plasma step. This oxygen plasma cleaning step may optionally be followed by a cleaning step using a piranha solution.

Dans un mode de réalisation illustré à la figure 4, l'étape 102 de mise en forme (figure 2C) de la couche de silicium 3 est suivie d'une deuxième étape 106 de recuit. Lors de cette étape de recuit, la température peut être comprise entre 800°C et 1000°C. La pression lors de cette étape 106 de recuit peut être choisie inférieure à 1 bar. La durée de cette étape 106 de recuit peut être sensiblement égale à 10 minutes voire à 20 minutes. Elle permet d'obtenir un meilleur état de surface avant l'étape 103 de carburation et ainsi de maîtriser l'orientation cristalline de la deuxième couche de carbure de silicium 4. Dans un mode de réalisation, la deuxième couche de carbure de silicium 4 a une orientation cristalline du type (1 1 1 ). In an embodiment illustrated in FIG. 4, step 102 of shaping (FIG. 2C) of the silicon layer 3 is followed by a second annealing step 106. During this annealing step, the temperature may be between 800 ° C. and 1000 ° C. The pressure during this annealing step 106 may be chosen less than 1 bar. The duration of this annealing step 106 may be substantially equal to 10 minutes or even 20 minutes. It makes it possible to obtain a better surface state before the carburizing step 103 and thus to control the crystalline orientation of the second layer of silicon carbide 4. In one embodiment, the second layer of silicon carbide 4a a crystalline orientation of the type (1 1 1).

Dans un mode de réalisation, la température lors de l'étape 103 de carburation est comprise entre 860°C et 1300°C, de préférence entre 860°C et 1 150°C. Dans une première variante, la température est modifiée de sorte à passer d'une température minimale de 860°C à une température maximale de 1 150°C. Dans une deuxième variante, la température est modifiée de sorte à passer d'une température minimale de 860°C à une température maximale de 1 100°C. De manière préférentielle, l'étape 103 de carburation est effectuée sous une atmosphère comportant un précurseur du carbone, par exemple du propane, et de l'hydrogène. In one embodiment, the temperature during the carburizing step 103 is between 860 ° C and 1300 ° C, preferably between 860 ° C and 1150 ° C. In a first variant, the temperature is modified so as to go from a minimum temperature of 860 ° C. to a maximum temperature of 1150 ° C. In a second alternatively, the temperature is varied so as to go from a minimum temperature of 860 ° C to a maximum temperature of 1100 ° C. Preferably, the carburation step 103 is carried out under an atmosphere comprising a precursor of carbon, for example propane, and hydrogen.

Dans un mode de réalisation illustré à la figure 5, lorsque la température entre l'étapeIn an embodiment illustrated in FIG. 5, when the temperature between the step

103 de carburation et l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 est différente, une étape 107 de transition thermique est effectuée entre l'étape 103 de carburation et l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4. Lors de cette étape 107 de transition thermique, la température est modifiée d'une première valeur égale à la température de l'étape 103 de carburation vers une deuxième valeur égale à la température de l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4. Lors de cette étape 107 de transition thermique, les voids formés lors de l'étape 103 de carburation vont croître pour atteindre une taille de l'ordre de quelques centaines de nanomètres voire de l'ordre du micromètre. Par exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium de 300nm, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape103 and the step 104 of deposition of the second layer of silicon carbide 4 is different, a thermal transition step 107 is performed between the carburizing step 103 and the step 104 of deposition of the second layer of carbide of silicon 4. During this thermal transition step 107, the temperature is changed from a first value equal to the temperature of the carburation step 103 to a second value equal to the temperature of the deposition step 104. second layer of silicon carbide 4. During this thermal transition step 107, the voids formed during the carburation step 103 will grow to a size of the order of a few hundred nanometers or even of the order of a micrometer . For example, for a thickness of the silicon discrete structure of 300 nm, a carburation step 103 carried out at 1150 ° C. and a step

104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, à l'issue de l'étape 107 de transition thermique, la taille des voids est comprise entre 500nm et 1 μηι. Cette étape 107 de transition thermique peut être effectuée sous une atmosphère comportant de l'hydrogène. 104 deposition of the second layer of silicon carbide 4 carried out at 1320 ° C, at the end of the thermal transition step 107, the size of the voids is between 500nm and 1 μηι. This thermal transition step 107 can be carried out under an atmosphere comprising hydrogen.

Dans un mode de réalisation illustré à la figure 6, une étape 108 d'attente est effectuée entre l'étape 107 de transition thermique et l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4. Cette étape 108 d'attente permet de faire croître les voids avant l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4. La taille des voids à l'issue de l'étape 108 d'attente dépend de la durée de cette étape 108 d'attente. Par exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium 3' de 300nm, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, la taille des voids obtenus à l'issue d'une étape 108 d'attente de 5 minutes est comprise entre 1 .5μηι et 2.5μηι. Dans un deuxième exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium de 300nm, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, la taille des voids obtenus à l'issue d'une étape 108 d'attente de 10 minutes est comprise entre 3.5μηι et 5μηι. In an embodiment illustrated in FIG. 6, a waiting step 108 is performed between the thermal transition step 107 and the deposition step 104 of the second silicon carbide layer 4. This step 108 of waiting allows the voids to be grown before step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4. The size of the voids at the end of step 108 of waiting depends on the duration of this step 108 waiting . For example, for a thickness of the discrete silicon structure 3 'of 300 nm, a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4 at 1320.degree. size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 5 minutes is between 1 .5μηι and 2.5μηι. In a second example, for a thickness of the discrete silicon structure of 300 nm, a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of carbide of silicon 4 performed at 1320 ° C, the size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 10 minutes is between 3.5μηι and 5μηι.

La taille des voids est également dépendante de l'épaisseur de la structure discrète 3'. Par exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium de 100nm, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, la taille des voids obtenus à l'issue d'une étape 108 d'attente de 5 minutes est au moins égale à 5μηι. Dans un deuxième exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium de 500nm, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, la taille des voids obtenus à l'issue d'une étape 108 d'attente de 5 minutes est égale à 900nm. Dans un troisième exemple, pour une épaisseur de la structure discrète de silicium de 1 .2μηπ, une étape 103 de carburation effectuée à 1 150°C et une étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 effectuée à 1320°C, la taille des voids obtenus à l'issue d'une étape 108 d'attente de 5 minutes est égale à 400nm. The size of the voids is also dependent on the thickness of the discrete structure 3 '. For example, for a thickness of the discrete silicon structure of 100 nm, a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4 at 1320.degree. voids obtained at the end of a waiting step 108 of 5 minutes is at least equal to 5μηι. In a second example, for a thickness of the discrete silicon structure of 500 nm, a carburation step 103 carried out at 1150.degree. C. and a step 104 for depositing the second layer of silicon carbide 4 at 1320.degree. size of the voids obtained at the end of a step 108 waiting 5 minutes is equal to 900 nm. In a third example, for a thickness of the discrete silicon structure of 1 .2μηπ, a carburation step 103 carried out at 1150 ° C. and a step 104 for depositing the second silicon carbide layer 4 carried out at 1320 ° C. , the size of the voids obtained at the end of a waiting step 108 of 5 minutes is equal to 400 nm.

Dans un mode de réalisation, la température lors de l'étape 104 de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium 4 est comprise entre 1 100°C et 1400°C. Cette étape 104 de dépôt peut être effectuée par épitaxie à l'aide d'un précurseur du silicium, par exemple le silane (SiH4) et un précurseur du carbone, par exemple le propane (C3H8). Ce dépôt peut être effectué par une technique de dépôt chimique en phase gazeuse (CVD pour « Chemical Vapor Déposition » en anglais). La durée de cette étape peut être comprise entre 30 secondes et 10 minutes, de préférence entre 1 minute et 3 minutes. In one embodiment, the temperature during the step 104 of deposition of the second layer of silicon carbide 4 is between 1100 ° C and 1400 ° C. This deposition step 104 can be carried out by epitaxy using a precursor of silicon, for example silane (SiH 4 ) and a precursor of carbon, for example propane (C 3 H 8 ). This deposition can be carried out by a technique of chemical vapor deposition (CVD for "Chemical Vapor Deposition" in English). The duration of this step can be between 30 seconds and 10 minutes, preferably between 1 minute and 3 minutes.

Dans un mode de réalisation, la température lors de l'étape de recuit 105 est égale à la température lors de l'étape de dépôt 104 de la deuxième couche de carbure de silicium 4, c'est-à-dire comprise entre 1 100°C et 1400°C.La durée de l'étape 105 de recuit est fonction de la taille de la structure discrète de silicium 3'. Par exemple, si la structure discrète 3' a une épaisseur de 200nm, une largeur de 20μηι et une longueur de 20μηπ, alors l'étape 105 de recuit a une durée sensiblement égale (à plus ou moins 20%) à 30 minutes. Dans un mode de réalisation illustré à la figure 7A, l'étape de mise en forme 102 est réalisée de sorte à former dans la couche de silicium 3 une pluralité d'éléments de liaison, chaque élément de liaison 3bis de la pluralité d'éléments de liaison joignant au moins une première structure discrète 3' de la pluralité de structures discrètes à une deuxième structure discrète 3' de la pluralité de structures discrètes. In one embodiment, the temperature during the annealing step 105 is equal to the temperature during the deposition step 104 of the second silicon carbide layer 4, that is to say between 1 100 C. and 1400 ° C.The duration of annealing step 105 is a function of the size of the discrete structure of silicon 3 '. For example, if the discrete structure 3 'has a thickness of 200nm, a width of 20μηι and a length of 20μηπ, then the annealing step 105 has a duration substantially equal (at plus or minus 20%) to 30 minutes. In an embodiment illustrated in FIG. 7A, the shaping step 102 is made so as to form in the silicon layer 3 a plurality of connecting elements, each connecting element 3bis of the plurality of elements connecting link joining at least a first discrete structure 3 'of the plurality of discrete structures to a second discrete structure 3' of the plurality of discrete structures.

De préférence, pour chaque élément de liaison 3bis de la pluralité d'éléments de liaison, la largeur dudit élément de liaison 3bis est inférieure à la largeur des structures discrètes 3' parmi la pluralité de structures discrètes que ledit élément de liaison 3bis joint. Chaque élément de liaison a de plus une longueur égale à la distance séparant les structures discrètes 3' parmi la pluralité de structures discrètes que ledit élément de liaison 3bis joint. Dans un mode de réalisation illustré à la figure 7B, les structures discrètes 3' sont réparties à la surface de la première couche de carbure de silicium 2 sous la forme d'une matrice de structures discrètes 3', lesdites structures discrètes formant une pluralité de lignes L et une pluralité de colonnes C, comprenant chacune une pluralité de structures discrètes 3'. Dans ce mode de réalisation, chaque structure discrète 3' d'une même colonne C est jointe au moyen d'un élément de liaison 3bis à la structure discrète 3' qui la précède dans la colonne C de sorte à obtenir une structure continue formée par une alternance de structures discrètes 3' et d'éléments de liaison 3bis. Dans un mode de réalisation, les structures discrètes ont une forme carrée d'une largeur de 25 μηι et les éléments de liaison ont une largeur de 5 μηι et une longueur de 10 μηι. Autrement dit, dans ce mode de réalisation, deux structures discrètes 3' consécutives jointes par un élément de liaison 3bis sont donc espacées d'une distance de 10 μηι. Les structures discrètes de silicium 3' et les éléments de liaison 3bis étant réalisés dans la même couche de silicium 3, ils ont donc une épaisseur identique égale à l'épaisseur de ladite couche de silicium 3. Cette épaisseur peut par exemple être égale à 200nm. Les étapes réalisées sur les structures discrètes de silicium 3', notamment l'étape de carburation 103, l'étape de dépôt de carbure de silicium 104 et l'étape de recuit 105, sont également mises en œuvre sur les éléments de liaison 3bis. On obtient donc une cavité 5 dans une structure en carbure de silicium comportant des zones ayant une largeur de 25 μηι correspondant aux structures discrètes de silicium 3' supprimées et des zones de ayant une largeur de 5μηι et une longueur de 10 μηι correspondant aux éléments de liaison 3bis supprimées par le procédé objet de l'invention. En effet, les éléments de liaison 3bis étant réalisés dans la même couche de silicium 3 que les structures discrètes de silicium 3', ils sont donc éliminés de manière concomitante avec les structures discrètes de silicium. Une application particulièrement avantageuse de ces structures micromécaniques 5 concerne la réalisation de capteurs, notamment de capteurs utilisés en milieu sévère, impliquant des conditions de pression et/ou de température extrêmes ainsi que dans des environnements chimiques exigeants. De tels capteurs, en particuliers des capteurs « MEMS » ou microsystème électromécanique, bénéficient avantageusement des propriétés mécaniques et électriques du SiC, notamment ses propriétés de conductivité thermique, de résistance mécanique ainsi que sa stabilité envers la plupart des composés chimiques, même à des températures excédants 300°C, rendent le SiC particulièrement adapté à ce type d'applications. Les capteurs MEMS sont, par exemple, des capteurs de pression de type capacitif. Dans un mode de réalisation illustré à la figure 8, le capteur selon un deuxième aspect de l'invention comporte un support 1 0, par exemple un support en silicium, séparé de la structure micromécanique par une couche d'isolant électrique 1 , par exemple une couche 1 de nitrure d'aluminium (AIN). Sous l'effet d'une pression P, la membrane 4 subit une déformation élastique modifiant la distance entre la membrane 4 et le support 10. Cette variation de distance résulte en une variation proportionnelle de la capacité Cp. Cette variation peut être mesurée, par exemple par l'intermédiaire d'un premier contact PC disposé sur le support et d'un deuxième contact DC disposé sur la membrane 4, et la pression P exercée sur la membrane de SiC peut être déduite de cette mesure. Preferably, for each connecting element 3bis of the plurality of connecting elements, the width of said connecting element 3bis is smaller than the width of the discrete structures 3 'among the plurality of discrete structures that said connecting element 3bis joins. Each connecting element also has a length equal to the distance separating the discrete structures 3 'from among the plurality of discrete structures that said connecting element 3bis joins. In an embodiment illustrated in FIG. 7B, the discrete structures 3 'are distributed on the surface of the first layer of silicon carbide 2 in the form of a matrix of discrete structures 3', the said discrete structures forming a plurality of lines L and a plurality of columns C, each comprising a plurality of discrete structures 3 '. In this embodiment, each discrete structure 3 'of the same column C is joined by means of a connecting element 3bis to the discrete structure 3' which precedes it in column C so as to obtain a continuous structure formed by an alternation of discrete structures 3 'and connecting elements 3bis. In one embodiment, the discrete structures have a square shape with a width of 25 μηι and the connecting elements have a width of 5 μηι and a length of 10 μηι. In other words, in this embodiment, two discrete structures 3 'consecutive joined by a connecting element 3bis are spaced apart by a distance of 10 μηι. The discrete silicon structures 3 'and the connecting elements 3a being made in the same silicon layer 3, they therefore have an identical thickness equal to the thickness of said silicon layer 3. This thickness may for example be equal to 200 nm . The steps performed on the discrete silicon 3 'structures, in particular the carburation step 103, the silicon carbide deposition step 104 and the annealing step 105, are also implemented on the connecting elements 3bis. A cavity 5 is thus obtained in a silicon carbide structure comprising zones having a width of 25 μηι corresponding to the discrete silicon structures 3 'suppressed and zones having a width of 5μηι and a length of 10 μηι corresponding to the elements of FIG. link 3bis deleted by the method object of the invention. Indeed, the connecting elements 3a being made in the same silicon layer 3 as the discrete silicon structures 3 ', they are therefore eliminated concomitantly with the discrete silicon structures. A particularly advantageous application of these micromechanical structures relates to the production of sensors, in particular sensors used in a severe environment, involving extreme pressure and / or temperature conditions, as well as in demanding chemical environments. Such sensors, in particular MEMS sensors or electromechanical microsystems, advantageously benefit from the mechanical and electrical properties of SiC, in particular its properties of thermal conductivity, mechanical strength as well as its stability towards most chemical compounds, even at high temperatures. exceeding 300 ° C make the SiC particularly suitable for this type of application. MEMS sensors are, for example, capacitive type pressure sensors. In an embodiment illustrated in FIG. 8, the sensor according to a second aspect of the invention comprises a support 1 0, for example a support made of silicon, separated from the micromechanical structure by an electrical insulating layer 1, for example a layer 1 of aluminum nitride (AlN). Under the effect of a pressure P, the membrane 4 undergoes an elastic deformation modifying the distance between the membrane 4 and the support 10. This variation in distance results in a proportional variation of the capacitance Cp. This variation can be measured, for example by means of a first PC contact disposed on the support and a second DC contact disposed on the membrane 4, and the pressure P exerted on the SiC membrane can be deduced from this measured.

Les capteurs MEMS peuvent également être des capteurs de pression de type piézorésistif. Dans un mode de réalisation (non illustré), un capteur piézorésistif selon un deuxième aspect de l'invention comporte au moins deux contacts déposés sur la membrane 4 en SiC de la structure micromécanique. Sous l'effet d'une pression, une variation de la résistivité de la membrane de SiC proportionnelle à la pression appliquée est mesurée et la permet d'en déduire la pression exercée sur la membrane de SiC. MEMS sensors can also be piezoresistive type pressure sensors. In one embodiment (not shown), a piezoresistive sensor according to a second aspect of the invention comprises at least two deposited contacts. on the SiC membrane 4 of the micromechanical structure. Under the effect of pressure, a variation of the resistivity of the SiC membrane proportional to the pressure applied is measured and allows to deduce the pressure exerted on the SiC membrane.

Dans un autre mode de réalisation d'un capteur selon un deuxième aspect de l'invention, le capteur est un capteur chimique. Un tel capteur chimique peut, par exemple, être obtenus par le dépôt, sur la membrane 4 de carbure de silicium de la cavité de la structure micromécanique obtenue par un procédé selon un premier aspect de l'invention, d'au moins une couche sensible à un composé chimique à détecter, notamment de graphène ou d'oxyde métallique, par exemple une couche de Si02, Ti02, ZnO, Sn02. In another embodiment of a sensor according to a second aspect of the invention, the sensor is a chemical sensor. Such a chemical sensor may, for example, be obtained by deposition, on the silicon carbide membrane 4 of the cavity of the micromechanical structure obtained by a method according to a first aspect of the invention, of at least one sensitive layer. a chemical compound to be detected, in particular graphene or metal oxide, for example a layer of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, SnO 2 .

L'utilisation des propriétés d'une membrane telle que celle obtenue à l'aide d'un procédé selon un premier aspect de l'invention à des fins de détection est une pratique bien connue de l'homme du métier. Les configurations qui viennent d'être présentées servent avant tout à illustrer, à travers quelques exemples, les avantages qui résultent de l'utilisation d'une structure micromécanique obtenue à l'aide d'un procédé selon un premier aspect de l'invention et de la mise en place d'une telle structure dans un capteur selon un deuxième aspect de l'invention. The use of the properties of a membrane such as that obtained using a method according to a first aspect of the invention for detection purposes is a practice well known to those skilled in the art. The configurations that have just been presented serve above all to illustrate, through a few examples, the advantages that result from the use of a micromechanical structure obtained by means of a method according to a first aspect of the invention and of setting up such a structure in a sensor according to a second aspect of the invention.

Claims

REVENDICATIONS Procédé de fabrication d'une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité (5), à partir d'un empilement comprenant une première couche (2) de carbure de silicium et une couche de silicium (3) sur la première couche de carbure de silicium, ledit procédé comportant une étape (102) de mise en forme de la couche de silicium (3) de sorte à former une structure discrète (3') de silicium sur la première couche Method for manufacturing a micromechanical structure in silicon carbide comprising a cavity (5), from a stack comprising a first layer (2) of silicon carbide and a layer of silicon (3) on the first layer of carbide of silicon, said method comprising a step (102) of shaping the silicon layer (3) so as to form a discrete structure (3') of silicon on the first layer (2) de carbure de silicium ; ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend après l'étape (102) de mise en forme de la couche de silicium (3) : (2) silicon carbide; said method being characterized in that it comprises after the step (102) of shaping the silicon layer (3): - une étape (103) de carburation initiant l'élimination de la structure discrète de silicium (3') ; - a carburizing step (103) initiating the elimination of the discrete silicon structure (3'); - une étape (104) de dépôt d'une deuxième couche de carbure de silicium ; - a step (104) of depositing a second layer of silicon carbide; - une étape (105) de recuit ; - an annealing step (105); la structure discrète (3') de silicium étant entièrement éliminée à l'issue de l'étape de recuit (105). the discrete silicon structure (3') being entirely eliminated at the end of the annealing step (105). Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'étape (102) de mise en forme de la couche Method according to the preceding claim characterized in that the step (102) of shaping the layer (3) de silicium est directement suivie d'une deuxième étape (106) de recuit. (3) of silicon is directly followed by a second annealing step (106). Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape (107) de transition thermique entre l'étape (103) de carburation et l'étape de dépôt (104) de la deuxième couche de carbure de silicium durant laquelle la température évolue d'une première température égale à la température de l'étape (103) de carburation vers une deuxième température égale à la température de l'étape de dépôt (104) de la deuxième couche de carbure de silicium. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a thermal transition step (107) between the carburizing step (103) and the deposition step (104) of the second layer of silicon carbide during which the temperature changes from a first temperature equal to the temperature of the carburizing step (103) towards a second temperature equal to the temperature of the deposition step (104) of the second layer of silicon carbide. 4. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend une étape (108) d'attente entre l'étape (107) de transition thermique et l'étape (104) de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium. 4. Method according to the preceding claim characterized in that it comprises a step (108) of waiting between the step (107) of transition thermal and the step (104) of depositing the second layer of silicon carbide. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la température lors de l'étape (104) de dépôt de la deuxième couche de carbure de silicium et/ou de l'étape (105) de recuit est comprise entre 1 100°C et 1400°C. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature during the step (104) of deposition of the second layer of silicon carbide and/or the annealing step (105) is between 1,100° C and 1400°C. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la durée de l'étape (105) de recuit est choisie en fonction de la largeur, de la longueur et/ou de l'épaisseur de la structure discrète (3') de silicium. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the duration of the annealing step (105) is chosen as a function of the width, length and/or thickness of the discrete structure (3') of silicon. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape (103) de carburation est effectuée sous une atmosphère comportant un gaz hydrocarburé. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carburizing step (103) is carried out under an atmosphere comprising a hydrocarbon gas. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'empilement comprend en outre un substrat (1 ) ; ledit procédé comprenant, avant l'étape (102) de mise en forme de la couche de silicium (3) : Method according to one of the preceding claims characterized in that the stack further comprises a substrate (1); said method comprising, before the step (102) of shaping the silicon layer (3): - une étape (100) de dépôt d'une première couche (2) de carbure de silicium sur le substrat (1 ); - a step (100) of depositing a first layer (2) of silicon carbide on the substrate (1); - une étape (101 ) de dépôt d'une couche de silicium (3) sur la première couche de carbure de silicium (2) ; - a step (101) of depositing a layer of silicon (3) on the first layer of silicon carbide (2); l'étape (100) de dépôt d'une première couche (2) de carbure de silicium et l'étape (101 ) de dépôt d'une couche de silicium (3) permettant d'obtenir l'empilement comprenant une première couche (2) de carbure de silicium et une couche de silicium (3) sur la première couche de carbure de silicium. the step (100) of depositing a first layer (2) of silicon carbide and the step (101) of depositing a layer of silicon (3) making it possible to obtain the stack comprising a first layer ( 2) of silicon carbide and a layer of silicon (3) on the first layer of silicon carbide. 9. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que le substrat formant la première couche de l'empilement est choisi parmi un substrat de silicium (Si), de saphir (Al203), de nitrure d'aluminium (AIN), de carbure de silicium (SiC) ou de nitrure de gallium (GaN). 9. Method according to the preceding claim characterized in that the substrate forming the first layer of the stack is chosen from a substrate of silicon (Si), sapphire (Al 2 0 3 ), aluminum nitride (AIN), silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN). Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape mise en forme (102) est réalisée de sorte à former dans la couche de silicium (3) une pluralité d'éléments de liaison (3bis) et une pluralité de structures discrètes (3'), chaque élément de liaison (3bis) de la pluralité d'éléments de liaison (3bis) joignant au moins une première structure discrète (3') de la pluralité de structures discrètes (3') à une deuxième structure discrète (3') de la pluralité de structures discrètes (3'). Method according to one of the preceding claims characterized in that the shaping step (102) is carried out so as to form in the silicon layer (3) a plurality of connecting elements (3bis) and a plurality of structures discrete structures (3'), each connecting element (3bis) of the plurality of connecting elements (3bis) joining at least one first discrete structure (3') of the plurality of discrete structures (3') to a second discrete structure (3') of the plurality of discrete structures (3'). 1 1 . Capteur de type microsystème électromécanique comprenant une structure micromécanique en carbure de silicium comportant une cavité (5) scellée par une membrane de carbure de silicium obtenue à l'aide d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 10. 1 1 . Electromechanical microsystem type sensor comprising a micromechanical structure in silicon carbide comprising a cavity (5) sealed by a silicon carbide membrane obtained using a method according to one of claims 1 to 10. 12. Capteur selon la revendication 1 1 , pour lequel ledit capteur est un capteur de pression de type piézorésistif ou de type capacitif. 12. Sensor according to claim 1 1, for which said sensor is a pressure sensor of the piezoresistive type or of the capacitive type. 13. Capteur selon la revendication 1 1 , pour lequel ledit capteur est un capteur chimique comprenant au moins une couche sensible à un composé chimique à détecter, ladite couche sensible étant déposée sur ladite membrane. 13. Sensor according to claim 1 1, for which said sensor is a chemical sensor comprising at least one layer sensitive to a chemical compound to be detected, said sensitive layer being deposited on said membrane. 14. Utilisation d'un capteur, tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 1 à 13 dans ou sur un tissu organique. 14. Use of a sensor, as defined in any one of claims 1 1 to 13 in or on an organic tissue. 15. Utilisation d'un capteur, tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 1 à 13 dans un environnement radiatif. 15. Use of a sensor, as defined in any one of claims 1 1 to 13 in a radiative environment.
EP17714827.7A 2016-04-06 2017-04-06 Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity Withdrawn EP3440012A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1653006A FR3049946B1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 PROCESS FOR PRODUCING A MICROMECHANICAL SILICON CARBIDE STRUCTURE COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY
PCT/EP2017/058222 WO2017174709A1 (en) 2016-04-06 2017-04-06 Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3440012A1 true EP3440012A1 (en) 2019-02-13

Family

ID=56611336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17714827.7A Withdrawn EP3440012A1 (en) 2016-04-06 2017-04-06 Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10472230B2 (en)
EP (1) EP3440012A1 (en)
JP (1) JP2019513904A (en)
FR (1) FR3049946B1 (en)
WO (1) WO2017174709A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114036A1 (en) * 2001-03-22 2002-10-02 Bosch Gmbh Robert Process for the production of micromechanical sensors and sensors produced therewith
FR2913816B1 (en) * 2007-03-16 2009-06-05 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING A CAVITE INTERCONNECTION STRUCTURE FOR AN INTEGRATED CIRCUIT
DE102008042432A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 Robert Bosch Gmbh Method for producing a semiconductor component

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017174709A1 (en) 2017-10-12
JP2019513904A (en) 2019-05-30
FR3049946A1 (en) 2017-10-13
US20190152772A1 (en) 2019-05-23
US10472230B2 (en) 2019-11-12
FR3049946B1 (en) 2018-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2296180B1 (en) Process of stabilisation of germanium nanowires obtained by condensation
EP1673306B1 (en) Method for the synthesis of filament structures on a nanometre scale and electronic components comprising such structures
WO2010049657A1 (en) Process for forming a single-crystal film in the microelectronics field
FR2915625A1 (en) METHOD OF TRANSFERRING AN EPITAXIAL LAYER
FR2967812A1 (en) ELECTRONIC DEVICE FOR RADIOFREQUENCY OR POWER APPLICATIONS AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A DEVICE
FR2736205A1 (en) SEMICONDUCTOR SENSOR DEVICE AND ITS FORMING METHOD
EP3840072B1 (en) Method for manufacturing a layer of textured aluminium nitride
WO2007036631A1 (en) Method for making a thin-film element
WO2021105575A1 (en) Method for producing a composite structure comprising a thin layer of monocrystalline sic on a carrier substrate of polycrystalline sic
EP1810948A1 (en) Process to create an array of stress fields on a substrate for nucleation and growth of nanostructures
WO2017174709A1 (en) Process for fabricating a micromechanical structure made of silicon carbide including at least one cavity
FR2911597A1 (en) METHOD FOR FORMING AND CONTROLLING ROUGH INTERFACES
EP1861873A1 (en) Method of producing a hetero-structure comprising at least one thick layer of semiconductor material
EP4085478B1 (en) Method for producing a composite structure comprising a thin monocristalline layer on a carrier substrate
FR3002812A1 (en) Method for transfer of silicon layer towards substrate support to form silicon on insulator wafer of backside illumination image forming device, involves making doped layer and layer of p-type silicon substrate to be porous
WO2023047035A1 (en) Method for fabricating a polycrystalline silicon carbide carrier substrate
WO2022136588A1 (en) Method for producing a iii-n material layer
EP2191501A1 (en) Method for making a semi-conducting substrate located on an insulation layer
WO2022079366A1 (en) Composite structure for mems applications, comprising a deformable layer and a piezoelectric layer, and associated manufacturing process
FR3132976A1 (en) COMPOSITE STRUCTURE AND ASSOCIATED MANUFACTURING METHOD
FR2964495A1 (en) Method for fabricating e.g. triple silicon-on-insulator structure used for forming resonant tunneling diode, involves implementing partial dissolution of buried electrically insulating layer farthest from substrate for thinning down layer
EP2747140B1 (en) Method for producing at least one silicon nanoelement in a silicon oxide layer, and method for manufacturing a device comprising at least one such nanoelement.
WO2002076881A1 (en) Method for making a structure with micromachined membrane
WO2024084179A1 (en) Process for manufacturing a piezoelectric layer on a substrate
FR2886457A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING THICKENED OXIDE LAYER STRUCTURE, ESPECIALLY ON GE OR SIG SUBSTRATE

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20181004

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20210514

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210925