FR2842647A1 - Procede de transfert de couche - Google Patents
Procede de transfert de couche Download PDFInfo
- Publication number
- FR2842647A1 FR2842647A1 FR0209018A FR0209018A FR2842647A1 FR 2842647 A1 FR2842647 A1 FR 2842647A1 FR 0209018 A FR0209018 A FR 0209018A FR 0209018 A FR0209018 A FR 0209018A FR 2842647 A1 FR2842647 A1 FR 2842647A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- substrate
- recess
- layer
- zone
- source substrate
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76259—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along a porous layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76254—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along an ion implanted layer, e.g. Smart-cut, Unibond
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Weting (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de transfert d'une couche de matériau (41) issue d'un substrat source (4), sur un substrat support (5), comprenant au moins les étapes consistant à :- déposer sur au moins l'une des faces avant du substrat source (4) et du substrat support (5), un apport de matière (6) et à appliquer les deux substrats (4, 5) l'un contre l'autre, puis à- détacher ladite couche à transférer (41) du substrat source (4), le long de la zone de fragilisation (43), par l'application d'une contrainte d'origine mécanique.Ce procédé est remarquable en ce qu'avant l'étape de dépôt de la matière (6), on ménage à l'intérieur d'au moins l'un des deux substrats (4, 5), au moins un évidement (56) de réception de l'excédent de matière apportée (6), cet évidement débouchant sur la face avant dudit substrat.Application à la fabrication d'un substrat composite dans le domaine de l'électronique, l'opto-électronique ou l'optique.
Description
La présente invention concerne un procédé amélioré de transfert d'une
couche de matériau issue d'un substrat source, sur un substrat support, au cours de la fabrication de substrats composites notamment pour l'optique, l'opto-électronique ou l'électronique. De nouvelles techniques ont récemment été développées pour permettre le transfert d'une couche d'un matériau, notamment semi-conducteur, "processée" ou non, issue d'un premier substrat, dit substrat "source",
sur un second substrat, dit substrat "support".
Le terme "couche "processée" désigne une couche de matériau ayant subi certaines étapes ou toutes les étapes d'un procédé technologique permettant de
former des composants électroniques.
Ces techniques de transfert utilisent comme substrat source, un substrat fragilisé par implantation d'espèces atomiques, un substrat présentant une zone poreuse enterrée ou un substrat à deux couches collées l'une contre l'autre à l'aide d'une interface de collage
dont l'énergie de collage est contrôlée.
Ces techniques vont maintenant être décrites rapidement en faisant référence aux figures 1 à 3 jointes. Le substrat source 1 fragilisé par l'une des techniques mentionnée ci-dessus est mis en contact avec un substrat support 2 de façon à former un empilement, puis l'on procède au détachement de la couche à transférer 11 du reste 12 du substrat source, le long de la zone de fragilisation 13 de ce substrat, par exemple
par l'application de contraintes d'origine mécanique.
Ces contraintes d'origine mécanique sont généralement des contraintes de traction et/ou de
flexion et/ou de cisaillement.
Elles peuvent être appliquées, par exemple, par un bâti de traction, par une lame telle qu'une guillotine introduite sur le côté de l'empilement précité, au niveau de la zone de fragilisation 13 ou par un jet de fluide (liquide ou gaz) appliqué latéralement
au niveau de cette même zone de fragilisation.
L'application de ces contraintes mécaniques permet de favoriser la propagation d'une fissure au
niveau de la zone de fragilisation 13.
Lorsque les deux substrats 1 et 2 sont appliqués l'un contre l'autre par adhésion moléculaire, c'est à dire sans l'utilisation de colle ou d'un film adhésif, le transfert de la couche à reporter 11 est possible si la tenue mécanique de cette couche Il sur le substrat source 1 est largement inférieure à la tenue
mécanique de cette couche il sur le substrat support 2.
Par contre, cette condition n'est plus respectée si l'on utilise de la colle, car le volume exact de colle déposé est difficile à contrôler. Comme on peut le voir sur la figure 2, il se produit alors bien souvent des débordements 30 de colle 3 sur les chants 10, 20 (ou bords latéraux) respectifs des substrats 1, 2, de sorte que la périphérie de la zone de fragilisation 13 débouchant au niveau du chant 10 du
substrat source 1 se retrouve masquée.
Il est alors très difficile de conduire correctement le détachement de la couche il à
transférer, par l'application de contraintes mécaniques.
L'effort mécanique à appliquer devient très important, ce qui peut conduire au clivage des substrats et notamment du substrat support 2, selon des lignes de fracture 21 qui ne s'étendent plus dans le plan de la zone de fragilisation 13, mais de façon aléatoire et donc imprévisible dans l'épaisseur de ce substrat 2
(voir figure 3).
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et notamment d'améliorer les procédés mécaniques de report de couches, afin d'éviter qu'un excédent de la matière déposée au niveau de l'interface de collage entre un substrat source et un substrat support ne masque le bord d'attaque de la zone de fragilisation. Ce but est atteint à l'aide d'un procédé de transfert d'une couche de matériau issue d'un substrat source, sur un substrat support, pour la fabrication d'un substrat composite pour des applications dans les domaines de l'électronique, l'optique ou l'optoélectronique, ledit substrat source présentant une zone de fragilisation intercalée entre la couche de matériau à transférer et le reste dudit substrat source, ce procédé comprenant au moins les étapes consistant à: -déposer un apport de matière, sur l'une des faces, dite " face avant " du substrat source ou sur la face avant du substrat support ou sur les deux, -appliquer ledit substrat source et ledit substrat support l'un contre l'autre, leurs faces avant respectives étant en regard l'une de l'autre, et -détacher ladite couche à transférer du reste du substrat source, le long de la zone de fragilisation,
par application d'une contrainte d'origine mécanique.
Conformément à l'invention, avant l'étape de dépôt de la matière, on ménage à l'intérieur d'au moins l'un des deux substrats, au moins un évidement de réception de l'excédent de matière apportée, cet évidement débouchant sur la face avant du substrat à
l'intérieur duquel il est ménagé.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention prises seules ou en combinaison: -ledit évidement communique avec la face arrière du substrat dans lequel il est ménagé; - l'évidement présente la forme d'une rainure annulaire débouchant sur la face avant du substrat dans lequel elle est ménagée; - l'évidement peut être réalisé par gravure humide, par gravure sèche, par un usinage mécanique à l'aide d'une scie ou d'un faisceau laser; - la zone de fragilisation est formée par implantation d'espèces atomiques ou est formée d'une couche poreuse ou d'une interface de collage
démontable;
- l'évidement prévu dans le substrat source est réalisé avant l'étape d'implantation d'espèces atomiques; - la couche à transférer est constituée d'un matériau semi-conducteur; - la matière apportée est de la colle ou un
matériau adhésif.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaîtront à la lecture de la description
suivante d'un mode de réalisation préféré de
l'invention. Cette description est faite en référence
aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 à 3 sont des schémas illustrant les différentes étapes d'un procédé de transfert de couche selon l'état de la technique, - les figures 4 à 7 sont des schémas illustrant les différentes étapes d'un premier mode de réalisation du procédé de transfert de couche conforme à l'invention, - les figures 8 à 1i sont des schémas illustrant les différentes étapes d'une variante du premier mode de réalisation du procédé représenté sur les figures 4 à 7, et la figure 12 est un schéma illustrant une étape d'un second mode de réalisation du procédé de
transfert de couche conforme à l'invention.
Les figures précitées sont des schémas sur lesquels les différentes couches, leurs épaisseurs ou les évidements qui y sont ménagés ne sont pas représentés à l'échelle, les caractéristiques que l'on souhaitait décrire plus précisément ayant volontairement
été agrandies à des fins de clarification.
Dans la suite de la description, les
différents substrats décrits sont considérés comme ayant la forme d'un disque ou d'un cylindre, car c'est la forme qu'ils présentent le plus couramment, toutefois, cette caractéristique n'est pas limitative et ces
substrats pourraient présenter d'autres formes.
L'invention s'inscrit dans le cadre d'un procédé de transfert d'une couche de matériau 41 issue d'un substrat source 4, sur un substrat support 5, au cours de la fabrication d'un substrat composite pour des applications dans les domaines de l'électronique, de l'optique ou de l'optoélectronique, (voir figure 4). Le terme " composite " signifie que ce substrat présente
plusieurs couches.
Dans la suite de la description et des
revendications, les termes " substrat source " et
substrat support " doivent être interprétés comme englobant aussi bien un substrat unique en un matériau donné qu'un empilement de couches de matériaux dont les
natures sont éventuellement différentes.
Le substrat source 4 présente un chant latéral cylindrique 40, une face 44, dite "face avant" et une
face opposée 45, dite "face arrière".
De plus, ce substrat source 4 présente intérieurement une zone 43, dite "zone de fragilisation". Le terme "zone de fragilisation" désigne d'une manière générale une zone fragile du substrat source 4, le long de laquelle les deux couches situées de part et d'autre se détacheront plus facilement l'une de l'autre ultérieurement. Ainsi, la zone de fragilisation 43 peut par exemple être une zone obtenue par implantation d'espèces atomiques à l'intérieur du substrat source 4. Dans ce cas, cette zone 43 est intercalée entre une couche de matériau 41 qui sera ultérieurement transférée et le reste 42 dudit substrat source, cette couche 41 et le reste 42 étant réalisés dans le même matériau. La couche à transférer 41 s'étend entre ladite face avant 44 et la
zone de fragilisation 43.
Lorsque la zone de fragilisation 43 est obtenue par implantation d'espèces atomiques, celle-ci
s'effectue depuis la face avant 44 du substrat source 4.
Par implantation d'espèces atomiques, on entend tout bombardement d'espèces atomiques, moléculaires ou ioniques, susceptible d'introduire ces espèces dans un matériau, à une certaine profondeur par rapport à la surface bombardée 44, avec un maximum de concentration de ces espèces à cette profondeur, cette dernière étant déterminée par l'énergie d'implantation
de ces espèces.
L'implantation des espèces atomiques dans ledit substrat source 4 peut être réalisée par exemple grâce à un implanteur par faisceau d'ions ou un
implanteur par immersion dans un plasma.
De préférence, cette implantation est réalisée par bombardement ionique. De préférence, l'espèce ionique implantée est de l'hydrogène. D'autres espèces ioniques peuvent avantageusement être utilisées seules ou en combinaison avec l'hydrogène, telles les gaz rares
(l'hélium par exemple).
On pourra par exemple se référer à la littérature concernant le procédé connu sous la marque
déposée "Smart-Cut".
La zone de fragilisation 43 peut également être constituée par une couche poreuse, obtenue par exemple par le procédé connu sous la marque déposée "ELTRAN" de la société Canon, décrit notamment dans le document EP-0 849 788. Dans ce cas, le substrat source 4 est constitué d'un empilement de couches comprenant au moins une couche de matériau 41 obtenue par reprise d'épitaxie sur une couche poreuse 43, cette dernière reposant sur le reste 42 du substrat source, le terme " reste "
désignant alors une couche unique de matériau.
La zone de fragilisation 43 peut également être constituée d'une interface de collage dite " démontable ", intercalée entre la couche 41 à reporter et le reste 42 constitué d'une ou plusieurs couches. Le terme " démontable " signifie que le collage n'est pas définitif, de sorte que le détachement de la couche 41
du reste 42 peut être réalisé ultérieurement.
De façon similaire à ce qui vient d'être décrit pour le substrat source 4, le substrat support 5 présente un chant latéral cylindrique 50, une face avant
54 et une face arrière 55.
Ce substrat support 5 a un rôle de tenue
mécanique de l'ensemble.
Le substrat source 4 et le substrat support 5 sont destinés à être appliqués l'un contre l'autre dans les étapes ultérieures du procédé par leurs faces avant
44 et 54 respectives.
Conformément à l'invention, avant de procéder au dépôt de la matière référencée 6, comme cela sera décrit ultérieurement, on ménage à l'intérieur d'au moins l'un des deux substrats 4 et 5, (voire des deux), au moins un évidement débouchant sur la face avant de
celui-ci (ou de ceux-ci).
Comme illustré sur les figures, cet évidement est destiné à recueillir l'excédent de la matière 6 déposée entre les faces avant 44, 54 respectives des
deux substrats 4 et 5.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 4 à 7, cet évidement est réalisé à l'intérieur du substrat support et débouche sur la face avant 54. Il porte dans ce
cas, la référence numérique 56.
Cet évidement 56 peut présenter une forme quelconque. De façon avantageuse, il s'agit par exemple d'une rainure annulaire située au voisinage de la
périphérie du substrat 5.
Les dimensions de cet évidement 56, c'est à dire sa largeur, sa longueur et sa profondeur seront choisies par l'homme du métier de façon appropriée en fonction du volume excédentaire de matière 6 que l'on
souhaite pouvoir y recevoir.
Cet évidement 56 a pour but de créer un espace tampon qui puisse recueillir un éventuel excédent de matière 6 d par exemple au fait que le volume de matière ajoutée 6 n'est pas reproductible d'un substrat à l'autre. Le volume de l'évidement 56 correspondra ainsi généralement à environ 10 à 20 % du volume total
de la matière 6 ajoutée.
Par ailleurs, dans les procédés o l'on dépose un volume constant de matière, (à l'aide d'une seringue par exemple), il devient possible grâce à l'invention d'introduire successivement dans la chaîne de fabrication, des substrats dont les diamètres varient légèrement, sans avoir à modifier le volume de matière
déposé.
Cet évidement 56 peut être réalisé de différentes façons et notamment par des procédés dits "procédés à froid", c'est à dire effectués à une température inférieure à environ 4000C ou par des procédés dits "à chaud", c'est-à-dire des procédés qui entraînent un échauffement du substrat à des températures supérieures à 4000C, mais cet échauffement
étant localisé à l'endroit o l'on effectue la gravure.
Les procédés à froid sont la gravure humide et
la gravure sèche.
La gravure humide consiste à appliquer un masque sur la face avant 54 du substrat support 5. Ce masque, obtenu par photolithographie, reproduit le dessin de l'évidement 56 que l'on souhaite réaliser. A titre d'exemple, le masque peut être réalisé à l'aide d'une résine photosensible, d'une couche d'oxyde de silicium (SiO2) ou d'une couche de nitrure de silicium (Si3N4). On plonge ensuite le substrat ainsi préparé dans un bain de gravure constitué d'une solution chimique appropriée, maintenu à une température voisine de 700C, tout en protégeant la face arrière 55 dudit
substrat support 5.
Ce bain de gravure attaque sélectivement la partie non protégée de la face avant 54 et permet la gravure de l'évidement 56. Le temps pendant lequel on laisse le substrat 5 en contact avec ce bain de gravure
détermine la profondeur de la gravure effectuée.
A titre d'exemple, lorsque l'on souhaite graver du silicium et que le masque est réalisé en SiO2 ou en Si3N4, on peut utiliser comme bain de gravure soit de la potasse (KOH), soit du tétraméthyl hydroxylamine (TMAH) . En effet, ces deux solutions chimiques permettent une très grande sélectivité entre le silicium
et le SiO2 ou le Si3N4.
A l'issue de la gravure, le masque doit être enlevé. A titre d'exemple, on peut utiliser pour ce faire un solvant lorsque le masque est à base de résine ou une solution d'acide fluorhydrique (HF) (pour un masque en SiO2) ou de l'acide phosphorique (H3PO4) à
1800C (pour un masque en Si3N4).
La gravure sèche est également effectuée à travers un masque appliqué sur la face avant 54 du substrat 5. Ce masque pourra être réalisé comme
précédemment pour la gravure humide.
La gravure sèche est ensuite effectuée par un bombardement ionique qui associe l'action balistique des
ions avec leur action chimique.
Un exemple de procédé utilisé pour la gravure sèche est le procédé connu sous l'acronyme " RIE ", de l'expression anglosaxonne " Reactive Ion Etching ", qui signifie " gravure ionique réactive ". Les composés chimiques utilisés pour ce bombardement dépendent fortement de la nature chimique de la couche à graver. A titre d'exemple, le silicium est gravé avec de l'hexafluorure de soufre SF6, le carbure de silicium avec un mélange d'hexafluorure de soufre et d'oxygène (SF6/02), l'oxyde de silicium avec un A mélange d'hexafluorure de soufre et d'oxygène (SF6/02) ou avec un mélange de trifluorométhane et d'hexafluorurre de soufre (CHF3/SF6), et le nitrure de silicium est gravé à l'aide d'un mélange de trifluorure de
méthane/oxygène/hexafluorure de soufre (CHF3/02/SF6).
La gravure obtenue pourra varier en fonction des différents paramètres utilisés tels que la tension appliquée ou la pression à l'intérieur de l'enceinte
dans laquelle est effectué ce procédé.
A la différence de la gravure humide, il n'est pas nécessaire de protéger la face arrière du substrat
avant la gravure. Il s'agit d'une gravure monoface.
Le masque utilisé est ensuite éliminé comme
décrit précédemment pour la gravure humide.
Les procédés à chaud sont l'usinage mécanique
effectué par exemple à l'aide d'une scie ou d'un laser.
L'avantage de ce type de technique est de ne pas avoir à protéger ni la face avant ni la face arrière du substrat. Il L'usinage mécanique peut être effectué à l'aide d'une scie, par exemple en carbure de silicium,
qui permet d'obtenir des rainures d'environ 100 pm.
L'usinage peut également être réalisé à l'aide d'un faisceau laser qui va chauffer le matériau jusqu'à le faire fondre. Cette technique permet d'automatiser
l'usinage et de former une série de segments de découpe.
Toutefois la matière fondue a souvent tendance à se redéposer sur les bords en formant des bourrelets, de sorte qu'il est alors nécessaire des les éliminer par une attaque chimique. Ceci suppose alors une protection
des zones actives.
A l'issue de la formation de l'évidement 56, on dépose la matière 6 soit sur la face avant 44 du substrat source 4, (comme illustré sur la figure 5), soit sur la face avant 54 du substrat support 5, soit sur les deux faces avant. Bien entendu, dans le 'deuxième et le troisième cas, le dépôt sur la face avant 54 est
effectué après la formation de l'évidement 56.
Cette matière 6 peut être de la colle (par exemple une colle époxyde ou cyanoacrylate) ou un composé adhésif, c'est-à-dire un composé liquide ou solide susceptible d'être appliqué ou déposé sur les substrats 4 ou 5 et permettant de les faire adhérer l'un à l'autre. A titre d'exemple d'un tel composé adhésif, on citera les polyimides, la cire ou le produit connu sous l'acronyme " SOG ", d'après la terminologie anglosaxonne " Spin On Glass ", c'est-à-dire un oxyde
liquide déposé par centrifugation.
On applique ensuite les deux substrats l'un sur l'autre de façon que ladite couche de matière 6 soit intercalée entre leurs faces avant respectives 44 et 54 et l'on presse les deux substrats 4 et 5 l'un contre l'autre (voir figure 6). Ceci a pour effet de faire pénétrer l'excédent de matière 6 éventuel à l'intérieur de l'évidement 56, en évitant que la matière 6 ne
déborde en direction des chants 40 et 50.
Enfin, on détache la couche à transférer 41, du reste 42 du substrat source 4, le long de la zone de fragilisation 43, par application d'une contrainte
d'origine mécanique, (voir figure 7).
Cette contrainte est par exemple une contrainte de traction et/ou de flexion et/ou de cisaillement. Cette contrainte peut être appliquée, par exemple, par un bâti de traction, par une lame telle qu'une guillotine introduite sur le chant 40 du substrat source 4 au niveau de la zone de fragilisation 43, ou par un jet de fluide (liquide ou gaz) appliqué
latéralement au niveau de cette même interface.
A titre d'exemple, on pourra se reporter aux documents FR 2 796 491 et EP 0 849 788 qui décrivent des procédés de détachement de deux couches l'une de l'autre, respectivement à l'aide d'un jet de gaz (air)
et d'un jet de liquide (eau).
Le détachement s'effectue horizontalement le long de la zone de fragilisation 43 et verticalement à l'aplomb ou sensiblement à l'aplomb de la limite
extérieure de la couche de matière 6.
Selon une deuxième variante de réalisation du procédé de l'invention, il est également possible de ménager l'évidement de réception de l'excèdent de
matière 6 sur la face avant 44 du substrat source 4.
Cet évidement porte alors la référence numérique 46 et le procédé correspondant est illustré sur les figures 8 à 11. Hormis la position de l'évidement, les étapes successives du procédé représentées sur ces figures sont similaires aux figures
4 à 7, et leur description ne sera pas reprise en
détail.
Toutefois, dans ce cas particulier, on évitera l'utilisation du laser pour former l'évidement 46, car des couches métalliques par exemple ou une couche fragilisée obtenue par un procédé d'implantation d'espèces atomiques risqueraient de ne pas supporter
l'échauffement localisé provoqué par le laser.
En outre, si l'usinage est réalisé par un procédé à chaud (usinage mécanique) et si la zone de fragilisation 43 est obtenue par implantation d'espèces atomiques, alors cet évidement 46 sera formé avant l'étape d'implantation d'espèces atomiques, pour éviter que l'élévation localisée de la température ne provoque le détachement de la couche 41 du reste 42 du substrat 4. En outre, lorsque la face avant 44 est une surface "processée", la gravure sera réalisée au niveau des chemins de découpe (zones non actives de la face
avant 44), pour limiter la perte de surface.
De plus, on notera que la profondeur de l'évidement 46 est au moins égale à la profondeur à laquelle se situe la zone de fragilisation 43, (ce qui
correspond à l'épaisseur de la couche à reporter 41).
Enfin, il est également possible de prévoir simultanément des évidements 46 et 56 respectivement sur les deux faces avant des substrats 4 et 6. Ceci permet d'augmenter encore le volume disponible pour recueillir
l'excédent de matière 6.
La figure 12 illustre un deuxième mode de réalisation de l'évidement de réception de l'excèdent de matière 6. Sur cette figure, le substrat source 4 et le substrat support 5 sont représentés appliqué l'un contre l'autre. Selon ce mode de réalisation, l'évidement ménagé dans un substrat communique avec la face arrière
de celui-ci par l'intermédiaire d'un canal.
A des fins de simplification des schémas, on a choisi arbitrairement de représenter une première variante de réalisation de ce canal sur le substrat support 5 et une seconde variante sur le substrat source 4, toutefois, l'inverse est également possible. Selon la première variante, l'évidement 56 de forme quelconque débouchant sur la face avant 54 communique avec la face arrière 55 du substrat 5 par un canal 57 reliant un point quelconque de son fond à
ladite face arrière.
Selon la seconde variante, l'évidement est uniquement constitué par un canal 47 traversant le
substrat source 4 de part en part.
Comme évoqué précédemment, il est également possible de réaliser des évidements et des canaux simultanément dans le substrat source 4 et dans le substrat support 5 que l'on applique l'un contre l'autre. Ces canaux 47, 57 sont formés par les mêmes techniques que celles utilisées pour la formation des évidements 46, 56 et de préférence, par des techniques de gravure humide ou sèche qui permettent d'effectuer
une gravure plus profonde.
Un tel canal 47 ou 57 permet à l'excèdent de matière 6 d'être évacué au niveau des faces arrières 45, des substrats. Le canal étant un volume ouvert vers l'extérieur, ceci autorise une plus grande variation du
volume de matière 6 appliqué.
Ce procédé s'applique à des substrats 4,5 en matériaux divers, notamment semi-conducteurs, utilisés
dans le domaine de l'optique, l'électronique et l'optoélectronique.
On citera par exemple le silicium, le germanium, le carbure de silicium (SiC), ou des matériaux III-V, c'est-à-dire des composés dont l'un des éléments appartient à la colonne IIIa de la classification périodique des éléments et l'autre à la colonne Va, par exemple l'arséniure de gallium (AsGa),
ou le phosphore d'indium (InP).
AI
Claims (12)
1. Procédé de transfert d'une couche de matériau (41) issue d'un substrat source (4), sur un substrat support (5), pour la fabrication d'un substrat composite pour des applications dans les domaines de l'électronique, l'optique ou l'optoélectronique, ledit substrat source (4) présentant une zone de fragilisation (43) intercalée entre la couche de matériau à transférer (41) et le reste (42) dudit substrat source, ce procédé comprenant au moins les étapes consistant à: - déposer un apport de matière (6), sur l'une des faces (44), dite " face avant " du substrat source (4) ou sur la face avant (54) du substrat support (5) ou sur les deux, - appliquer ledit substrat source '(4) et ledit substrat support (5) l'un contre l'autre, leurs faces avant respectives (44, 54) étant en regard l'une de l'autre, et - détacher ladite couche à transférer (41) du reste (42) du substrat source (4), le long de la zone de fragilisation (43), par application d'une contrainte d'origine mécanique, caractérisé en ce qu'avant l'étape de dépôt de la matière (6), on ménage à l'intérieur d'au moins l'un des deux substrats (4, 5), au moins un évidement (46, 47; 56, 57) de réception de l'excédent de matière apportée (6), cet évidement débouchant sur la face avant (44, 54) du substrat (4, 5) à l'intérieur duquel il est ménagé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit évidement (46, 47; 56, 57) communique avec la face arrière (45, 55) du substrat (4, ) dans lequel il est ménagé.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement (46, 56) présente la forme d'une rainure annulaire débouchant sur la face avant (44, 54) du substrat (4, 5) dans lequel elle est ménagée.
4. Procédé selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'évidement (46, 47; 56, 57) est réalisé par gravure
humide.
5. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'évidement
(46, 47; 56, 57) est réalisé par gravure sèche.
6. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'évidement
(46, 47; 56, 57) est réalisé par un usinage mécanique à
l'aide d'une scie ou d'un faisceau laser.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de fragilisation (43) est
formée par implantation d'espèces atomiques.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de fragilisation (43) est
formée d'une couche poreuse.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de fragilisation (43) est
formée d'une interface de collage démontable.
10. Procédé selon les revendications 6 et 7,
caractérisé en ce que l'évidement (46, 47) prévu dans le substrat source (4) est réalisé avant l'étape
d'implantation d'espèces atomiques.
11. Procédé selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
couche à transférer (41) est constituée d'un matériau semi-conducteur.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière apportée (6) est de la
colle ou un matériau adhésif.
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0209018A FR2842647B1 (fr) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | Procede de transfert de couche |
| US10/616,586 US6913971B2 (en) | 2002-07-17 | 2003-07-09 | Layer transfer methods |
| EP03763890A EP1543553B1 (fr) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | Procede de transfert de couche |
| AT03763890T ATE498201T1 (de) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | Schichtentransferverfahren |
| AU2003250992A AU2003250992A1 (en) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | A layer transfer method |
| TW092119343A TWI286816B (en) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | A layer transfer method |
| JP2004520666A JP4740590B2 (ja) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | 層転写方法 |
| DE60335995T DE60335995D1 (de) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | Schichtentransferverfahren |
| PCT/EP2003/007853 WO2004008526A1 (fr) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | Procede de transfert de couche |
| MYPI20032677A MY135493A (en) | 2002-07-17 | 2003-07-17 | Layer transfer methods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0209018A FR2842647B1 (fr) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | Procede de transfert de couche |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2842647A1 true FR2842647A1 (fr) | 2004-01-23 |
| FR2842647B1 FR2842647B1 (fr) | 2004-09-17 |
Family
ID=29797483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0209018A Expired - Fee Related FR2842647B1 (fr) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | Procede de transfert de couche |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6913971B2 (fr) |
| EP (1) | EP1543553B1 (fr) |
| JP (1) | JP4740590B2 (fr) |
| AT (1) | ATE498201T1 (fr) |
| AU (1) | AU2003250992A1 (fr) |
| DE (1) | DE60335995D1 (fr) |
| FR (1) | FR2842647B1 (fr) |
| MY (1) | MY135493A (fr) |
| TW (1) | TWI286816B (fr) |
| WO (1) | WO2004008526A1 (fr) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1571705A3 (fr) * | 2004-03-01 | 2006-01-04 | S.O.I.Tec Silicon on Insulator Technologies | Réalisation d'une entité en matériau semiconducteur sur substrat |
| US20080248629A1 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor substrate |
| FR2939962B1 (fr) * | 2008-12-15 | 2011-03-18 | Soitec Silicon On Insulator | Procede d'amincissement d'une structure. |
| US7927975B2 (en) | 2009-02-04 | 2011-04-19 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor material manufacture |
| US9847243B2 (en) | 2009-08-27 | 2017-12-19 | Corning Incorporated | Debonding a glass substrate from carrier using ultrasonic wave |
| JP6116476B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2017-04-19 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | チップスタックを製造するための方法及びその方法を実施するためのキャリア |
| FR2961948B1 (fr) * | 2010-06-23 | 2012-08-03 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de traitement d'une piece en materiau compose |
| JP5939881B2 (ja) * | 2012-05-02 | 2016-06-22 | 株式会社ディスコ | 研削方法 |
| CN104507853B (zh) | 2012-07-31 | 2016-11-23 | 索泰克公司 | 形成半导体设备的方法 |
| CN104332448B (zh) * | 2013-03-05 | 2018-12-04 | 弗莱克斯电子有限责任公司 | 溢出通路 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061566A2 (fr) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Prcédé de formation de couches minces semiconductrices comprenant une étape de séparation et formation de cellules solaires |
| FR2811807A1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-01-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede de decoupage d'un bloc de materiau et de formation d'un film mince |
| US6406636B1 (en) * | 1999-06-02 | 2002-06-18 | Megasense, Inc. | Methods for wafer to wafer bonding using microstructures |
| US20020081822A1 (en) * | 1999-02-02 | 2002-06-27 | Kazutaka Yanagita | Composite member and separating method therefor, bonded substrate stack and separating method therefor, transfer method for transfer layer, and SOI substrate manufacturing method |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208842A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体ウエハ支持基板 |
| JPH0521480A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-29 | Dainippon Printing Co Ltd | リードフレーム |
| FR2681472B1 (fr) * | 1991-09-18 | 1993-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de films minces de materiau semiconducteur. |
| JPH0737768A (ja) * | 1992-11-26 | 1995-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体ウェハの補強方法及び補強された半導体ウェハ |
| JPH07335817A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Dainippon Printing Co Ltd | リードフレーム部材 |
| JPH0963912A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-03-07 | Hoya Corp | 貼り合わせ基板製造方法 |
| JPH09232199A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 薄膜プロセス用複合ウェハ基板 |
| CA2225131C (fr) * | 1996-12-18 | 2002-01-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Procede de production d'articles semi-conducteurs |
| US6534380B1 (en) * | 1997-07-18 | 2003-03-18 | Denso Corporation | Semiconductor substrate and method of manufacturing the same |
| US6406336B1 (en) | 1998-01-20 | 2002-06-18 | Fci Americas Technology, Inc. | Contact with anti-skiving feature |
| US6054370A (en) * | 1998-06-30 | 2000-04-25 | Intel Corporation | Method of delaminating a pre-fabricated transistor layer from a substrate for placement on another wafer |
| FR2781925B1 (fr) * | 1998-07-30 | 2001-11-23 | Commissariat Energie Atomique | Transfert selectif d'elements d'un support vers un autre support |
| US6236103B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-05-22 | International Business Machines Corp. | Integrated high-performance decoupling capacitor and heat sink |
| JP2001196566A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Sony Corp | 半導体基板およびその製造方法 |
| JP4361658B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2009-11-11 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 実装基板及び実装方法 |
| JP2001296650A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-26 | Nec Corp | レチクル |
| WO2002054475A1 (fr) * | 2001-01-02 | 2002-07-11 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Procede de microusinage de structures utilisant un materiau de silicium sur isolant |
| FR2837620B1 (fr) * | 2002-03-25 | 2005-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'elements de substrat a substrat |
-
2002
- 2002-07-17 FR FR0209018A patent/FR2842647B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-09 US US10/616,586 patent/US6913971B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-16 TW TW092119343A patent/TWI286816B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-16 WO PCT/EP2003/007853 patent/WO2004008526A1/fr active Application Filing
- 2003-07-16 AT AT03763890T patent/ATE498201T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-07-16 JP JP2004520666A patent/JP4740590B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-16 EP EP03763890A patent/EP1543553B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-16 AU AU2003250992A patent/AU2003250992A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-16 DE DE60335995T patent/DE60335995D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-17 MY MYPI20032677A patent/MY135493A/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020081822A1 (en) * | 1999-02-02 | 2002-06-27 | Kazutaka Yanagita | Composite member and separating method therefor, bonded substrate stack and separating method therefor, transfer method for transfer layer, and SOI substrate manufacturing method |
| US6406636B1 (en) * | 1999-06-02 | 2002-06-18 | Megasense, Inc. | Methods for wafer to wafer bonding using microstructures |
| EP1061566A2 (fr) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Prcédé de formation de couches minces semiconductrices comprenant une étape de séparation et formation de cellules solaires |
| FR2811807A1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-01-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede de decoupage d'un bloc de materiau et de formation d'un film mince |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005533374A (ja) | 2005-11-04 |
| FR2842647B1 (fr) | 2004-09-17 |
| JP4740590B2 (ja) | 2011-08-03 |
| EP1543553B1 (fr) | 2011-02-09 |
| US20040082147A1 (en) | 2004-04-29 |
| EP1543553A1 (fr) | 2005-06-22 |
| US6913971B2 (en) | 2005-07-05 |
| AU2003250992A1 (en) | 2004-02-02 |
| DE60335995D1 (de) | 2011-03-24 |
| WO2004008526A1 (fr) | 2004-01-22 |
| ATE498201T1 (de) | 2011-02-15 |
| TW200416943A (en) | 2004-09-01 |
| MY135493A (en) | 2008-04-30 |
| AU2003250992A8 (en) | 2004-02-02 |
| TWI286816B (en) | 2007-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1299905B1 (fr) | Procede de decoupage d'un bloc de materiau et de formation d'un film mince | |
| EP1631984B1 (fr) | Procédé d'obtention d 'une structure comprenant un substrat support et une couche ultramince | |
| EP3646374B1 (fr) | Procédé de transfert d'une couche mince sur un substrat support présentant des coefficients de dilatation thermique différents | |
| FR2850390A1 (fr) | Procede d'elimination d'une zone peripherique de colle lors de la fabrication d'un substrat composite | |
| FR2842650A1 (fr) | Procede de fabrication de substrats notamment pour l'optique, l'electronique ou l'opto-electronique | |
| FR2835097A1 (fr) | Procede optimise de report d'une couche mince de carbure de silicium sur un substrat d'accueil | |
| EP0898307A1 (fr) | Procédé de traitement pour le collage moléculaire et le décollage de deux structures | |
| EP1203403A1 (fr) | Procede de transfert d'une couche mince comportant une etape de surfragilisation | |
| WO2021198576A1 (fr) | Structure demontable utilisee pour le transfert ou la manipulation de couches, et procede de transfert d'une couche mettant en œuvre ladite structure demontable | |
| FR2839199A1 (fr) | Procede de fabrication de substrats avec detachement d'un support temporaire, et substrat associe | |
| FR2842647A1 (fr) | Procede de transfert de couche | |
| EP2511951A1 (fr) | Méthode de recyclage d'un substrat source | |
| FR2984007A1 (fr) | Procede de stabilisation d'une interface de collage situee au sein d'une structure comprenant une couche d'oxyde enterree et structure obtenue | |
| EP2302666A2 (fr) | Procédé de planarisation par ultrasons d'un substrat dont une surface a été libérée par fracture d'une couche enterrée fragilisée | |
| EP2023380A1 (fr) | Procédé et installation pour la fracture d'un substrat composite selon un plan de fragilisation | |
| WO2023084164A1 (fr) | Procede de preparation d'une couche mince en materiau ferroelectrique | |
| WO2022195225A1 (fr) | Procédé de transfert d'une couche d'une hétérostructure | |
| EP2676288B1 (fr) | Procede de realisation d'un support de substrat | |
| FR2942910A1 (fr) | Procede de fabrication d'une heterostructure visant a reduire l'etat de contrainte en tension du substrat donneur | |
| FR2928031A1 (fr) | Procede de transfert d'une couche mince sur un substrat support. | |
| FR2858461A1 (fr) | Realisation d'une structure comprenant une couche protegeant contre des traitements chimiques | |
| FR2866982A1 (fr) | Procede de fabrication de composants electroniques | |
| FR2842646A1 (fr) | Procede d'augmentation de l'aire d'une couche utile de materiau reportee sur un support | |
| FR2849268A1 (fr) | Procede de fabrication d'un substrat demontable | |
| FR2842649A1 (fr) | Procede d'augmentation de l'aire d'une couche utile de materiau reportee sur un support |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE, FR Effective date: 20120423 Owner name: SOITEC, FR Effective date: 20120423 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20170331 |