FR2849268A1 - Procede de fabrication d'un substrat demontable - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un substrat démontable (6).Ce procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes consistant à :a) former sur l'une des faces avant d'un support (1) ou d'un substrat source (2) ou des deux, éventuellement au moins une couche intermédiaire de matériau (3, 31, 31', 33, 34, 34'), puis une couche réservoir (30, 30'),b) coller l'un contre l'autre par adhésion moléculaire ledit support (1) et ledit substrat source (2) ainsi préparés, de façon que ladite couche réservoir (30, 30') présente une interface de collage (4) avec l'une des deux couches qui lui sont contiguës, la couche réservoir (30, 30') contenant dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de migrer vers l'interface de collage (4) et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie approprié,c) retirer une partie (20) dudit substrat source (2) pour obtenir une couche utile (22) sur l'empilement des autres couches.Application dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique.

Description

L'invention concerne d'une façon générale la

fabrication de substrats démontables notamment pour des applications dans les domaines de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique.

Les composants électroniques, optoélectroniques ou optiques sont réalisés à partir de substrats comprenant généralement une couche mince sur un support plus épais Cette couche mince a vocation, après au moins une partie des étapes permettant la 10 réalisation desdits composants électroniques, d'être séparée de son support et le cas échéant, reportée sur un support différent.

A cet effet, on a récemment développé des substrats, dits " substrats démontables " dans lesquels 15 la couche mince et son support sont susceptibles d'être détachés l'un de l'autre (opération de démontage), le long d'une interface de collage mécaniquement fragile.

De tels substrats sont généralement obtenus en collant une couche mince sur un support, par adhésion 20 moléculaire.

Normalement, dans les procédés de collage classiques, les faces des différentes couches destinées à être collées l'une contre l'autre subissent des préparations de surface permettant d'obtenir de fortes 25 énergies de collage.

A titre d'exemple, dans le cas du collage d'une couche mince sur un support à l'aide d'un collage Si O 2/Si O 2, obtenu après une préparation normale des surfaces à mettre en contact, l'énergie de collage ou de 30 liaison entre les deux couches de Si O 2 est voisine de m J/m 2, à température ambiante et peut atteindre 500 m J/m 2, voire 1 à 2 J/m 2 après divers traitements de recuit entre 400 et 1100 C dans le cas de la fabrication d'un substrat SOI, (voir C Maleville et al, Semiconductor wafer bonding, Science Technology and Application IV, PV 97-36, 46 The Electrochemical Society Proceeding Series, Permington, NJ ( 1998)).

Or, les fortes adhésions obtenues avec ce type de collage sont variables en fonction de divers paramètres, (à savoir principalement la rugosité des surfaces en contact, leur hydrophilie, l'affinité chimique entre les matériaux, leur capacité à fluer, la 10 température à laquelle est recuit ce collage, etc).

En conséquence, en faisant varier ces paramètres de façon à diminuer l'énergie de collage, il devient possible de démonter le substrat au niveau de l'interface de collage ainsi affaiblie.

Un premier procédé de diminution de l'énergie de collage consiste à augmenter la rugosité d'au moins l'une des deux faces mises en contact Cette augmentation de la rugosité peut être effectuée localement par un traitement par attaque chimique, par 20 exemple avec de l'acide fluorhydrique (HF).

L'article de O RAYSSAC et al " Proceedings of the 2nd International Conference on Materials for Microelectronics ", IOM Communications, p 183, 1998, a montré qu'il était possible d'augmenter la rugosité 25 d'une couche d'oxyde de silicium par un traitement à l'acide fluorhydrique Ainsi, le collage de deux couches de Si O 2 présentant chacune des rugosités de 0,625 nm RMS pour les surfaces en regard aboutit à une énergie de collage voisine de 500 m J/m 2, même après un recuit à 30 1100 C, ce qui est largement inférieur aux valeurs normalement obtenues.

Un deuxième procédé consiste à diminuer l'hydrophilie des surfaces à mettre en contact, avant le collage proprement dit, par nettoyage chimique, par 35 exemple selon les procédés décrits dans l'article de C Maleville et al, Semiconductor wafer bonding, Science Technology and Application IV, PV 97-36, 46 The Electrochemical Society Proceeding Series, Permington, NJ ( 1998).

Un troisième procédé d'obtention d'une 5 interface de collage démontable consiste à diminuer le "budget thermique" normalement utilisé pour aboutir aux énergies de liaison couramment obtenues par un collage standard, (le "budget thermique" correspondant à la température d'un traitement thermique multiplié par la 10 durée de ce traitement).

Par ailleurs, on connaît d'après la littérature, des exemples de perte d'adhérence d'un dépôt formé sur un substrat, ce dépôt étant constitué d'une matrice contenant dans son volume diverses espèces 15 atomiques Sous l'action d'un recuit à haute température sous atmosphère contrôlée, les espèces atomiques contenues dans cette matrice ont tendance à dégazer majoritairement vers l'interface de dépôt en faisant cloquer ce dépôt.

Ainsi, l'article " Physical degradation of aSi films on thermal treatment: a scanning electron microscope study ", John-P et al, Journal of Materials Science, vol 16, N 5, mai 1981, p 1305-9 et l'article " Plasma enhanced deposition of amorphous silicon at 25 temperatures between 300 and 500 C ", Claassen, Thin Solid Films, Vol 168, N 1, 1 Jan 1989, p 89-101, précisent qu'un film de silicium amorphe enrichi en hydrogène, déposé sur un substrat en silicium, se met à cloquer lorsque des recuits thermiques sont réalisés.

L'article " Microstructure development during the thermal oxidation of silicon in chlorine containing ambients " Montkowski et al, Journal of Non Crystalline Solids, vol 49, n 1-3, mai 1982, p 201-7 décrit la formation de bulles gazeuses à une interface oxyde de 35 silicium/silicium, après diffusion et piégeage d'espèces atomiques chlorées au niveau de cette interface Cet article met en évidence une perte d'adhérence possible de la couche d'oxyde de silicium qui a été déposée sur le silicium, sous l'effet de la formation d'une phase gazeuse au niveau de l'interface de dépôt.

Le document EP O 924 769 décrit un procédé de transfert de film mince et de circuits appliqué aux technologies d'écrans plats.

Selon ce procédé, on dépose sur un substrat transparent, une couche de séparation constituée par 10 exemple de silicium amorphe enrichi en hydrogène, puis successivement, une couche mince à transférer polycristalline (ou couche comprenant des transistors TFT) et une couche d'adhésif et on applique enfin sur l'ensemble, une couche dite de "première destination de 15 transfert".

On éclaire ensuite la face arrière du substrat transparent à l'aide d'un faisceau laser, ce qui a pour effet de conduire à la délamination de la couche de séparation d'avec le premier substrat transparent La couche mince à transférer est ensuite reportée sur un second support après élimination des résidus de la couche de séparation restant éventuellement à sa surface. Toutefois, ce document ne décrit pas la 25 réalisation de structures multicouches incluant une étape de collage par adhésion moléculaire, ni donc l'existence d'une interface de collage.

La présente invention a pour but de fournir un substrat démontable remédiant aux inconvénients de 30 l'état de la technique.

A cet effet, l'invention concerne un substrat démontable pour des applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique.

Selon les caractéristiques de l'invention, ce 35 substrat est constitué d'un empilement de couches comprenant une première couche telle qu'une couche support et une deuxième couche telle qu'un couche utile, entre lesquelles est intercalé au moins une couche intermédiaire dont au moins une couche réservoir, cette couche réservoir présentant deux interfaces de contact 5 avec les deux couches qui lui sont contiguÙs, l'une de ces interfaces étant une interface de collage dont l'énergie de collage est affaiblie, ladite couche réservoir contenant dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de migrer vers ladite interface de 10 collage et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie approprié, ce substrat étant démontable sous l'action de contraintes, au niveau de ladite interface de collage.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses 15 mais non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison: la valeur de l'énergie de collage au niveau de l'interface de collage est inférieure à la valeur obtenue par un collage normal; ladite couche réservoir est une couche de silicium, de carbure de silicium ou de nitrure de silicium, amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné ou une couche d'oxyde enrichi en chlore; la couche intermédiaire peut être une 25 couche d'un matériau formant barrière de diffusion visà-vis de l'espèce atomique apte à migrer présente dans la couche réservoir, cette couche formant barrière de diffusion étant située directement au contact d'au moins l'un des côtés de ladite couche réservoir; la couche formant barrière de diffusion est constituée d'une couche de carbure de silicium; la couche intermédiaire est une couche de dépôt d'un matériau choisi parmi un oxyde ou un nitrure; la couche intermédiaire est une couche d'oxyde thermique du matériau constitutif du substrat source ou une couche d'oxyde thermique du matériau constitutif du support.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un substrat démontable pour des 5 applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique.

Ce procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) déposer éventuellement sur l'une des faces, 10 dite "face avant" d'un support ou d'un substrat source ou des deux, au moins une couche d'un matériau, dite "couche intermédiaire", b) former sur le support ou le substrat source ou sur les deux, une couche de matériau, dite "couche 15 réservoir", soit directement sur leurs faces avant respectives, soit sur la couche intermédiaire déposée à l'étape a), c) coller l'un contre l'autre par adhésion moléculaire, ledit support et ledit substrat source 20 préparés conformément aux étapes a) et b), en orientant leurs faces avant respectives en direction l'une de l'autre, de façon à obtenir un empilement de couches dans lequel ladite couche réservoir présente une interface de collage avec l'une des deux couches qui lui 25 sont contiguÙs, ladite couche réservoir contenant dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de migrer vers ladite interface de collage et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie approprié, d) retirer une partie dudit substrat source pour obtenir une couche utile issue de ce substrat source, sur l'empilement des autres couches et former ainsi un substrat susceptible d'être démonté sous l'action de contraintes, au niveau de ladite interface 35 de collage.

Selon d'autres caractéristiques de ce procédé, prises seules ou en combinaison: le collage de l'étape c) est effectué en réalisant un traitement permettant de diminuer la valeur 5 de l'énergie de collage au niveau de ladite interface de collage ( 4) de façon à ce qu'elle soit inférieure à la valeur obtenue par un collage normal; on diminue l'énergie du collage au niveau de l'interface de collage, en effectuant avant l'étape de 10 collage c), un traitement de diminution de l'hydrophilie ou un traitement d'augmentation de la rugosité d'au moins l'une des deux surfaces destinées à être collées l'une contre l'autre; on diminue l'énergie du collage au niveau de 15 l'interface de collage, en effectuant le traitement thermique nécessaire au collage selon un budget thermique inférieur à celui normalement utilisé pour un collage normal; la formation de ladite couche réservoir 20 comprend un dépôt chimique en phase vapeur; la formation de ladite couche réservoir est effectuée en déposant une épaisseur du matériau constitutif de celle-ci, puis en enrichissant ce matériau avec ladite espèce atomique; la formation de ladite couche réservoir est effectuée par implantation dans la face avant du support ou la face avant du substrat source, de l'espèce atomique susceptible de migrer; ladite couche réservoir est une couche de 30 silicium, de carbure de silicium ou de nitrure de silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné ou une couche d'oxyde enrichi en chlore; avant l'étape c) de collage, on réalise à l'intérieur du substrat source, une zone de 35 fragilisation qui délimite une couche utile, du reste du substrat source et au cours de l'étape d), on procède au détachement dudit reste du substrat source, le long de ladite zone de fragilisation, cette dernière pouvant être obtenue par implantation d'espèces atomiques; la couche intermédiaire peut être une couche 5 d'un matériau formant barrière de diffusion vis-à-vis de l'espèce atomique apte à migrer présente dans la couche réservoir, cette couche formant barrière de diffusion étant située directement au contact d'au moins l'une des faces de ladite couche réservoir; la couche formant barrière de diffusion est constituée d'une couche de carbure de silicium; la couche intermédiaire peut être une couche contiguÙ à la couche réservoir facilitant le collage au niveau de l'interface de collage, par exemple 15 une couche de dépôt d'un matériau choisi parmi un oxyde ou un nitrure ou une couche d'oxyde thermique du matériau constitutif du support, ou une couche d'oxyde thermique du matériau constitutif dudit substrat source.

Enfin, l'invention concerne un procédé de 20 préparation d'un substrat composite pour des applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique.

Ce procédé se caractérise en ce qu'il comprend: e) "la mise en oeuvre des étapes du procédé précité, opur obtenir un substrat démontable comprenant un support et une couche utile entre lesquels est intercalée au moins une couche intermédiaire dont au moins une couche réservoir présentant une interface de 30 collage, f),/ le dépôt éventuel d'au moins une couche d'un matériau actif sur la surface libre de ladite couche utile, ) l'application éventuelle d'un raidisseur 35 soit directement sur la surface libre de la couche utile, soit sur la couche de matériau actif, h) le démontage de l'empilement de couches obtenu, de part et d'autre de ladite interface de collage. Ce démontage de l'étape h) peut être effectué : par apport d'énergie, par exemple en soumettant la couche réservoir à un chauffage localisé, suffisant pour activer la migration de l'espèce atomique qui y est présente, en direction de l'interface de 10 collage; ou en soumettant la totalité de l'empilement de couches, à un budget thermique approprié, suffisant pour activer la migration de l'espèce atomique qui y est présente, en direction de l'interface de collage; ou ou en appliquant des contraintes d'origine 15 mécanique après l'apport d'énergie.

De façon avantageuse, le substrat obtenu est un substrat pour la réalisation de composants optoélectroniques, tels que des diodes électroluminescentes (DE Ls) et l'étape f) consiste à 20 déposer par épitaxie au moins une couche réalisée en matériaux semi-conducteurs à base de nitrures métalliques semi- conducteurs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description 25 suivante de l'invention.

Cette description est établie en faisant référence aux dessins joints dans lesquels: les figures la à le illustrent les étapes successives d'un premier mode de réalisation d'un 30 procédé de fabrication d'un substrat démontable et les figures if à li les étapes de démontage de ce substrat; les figures 2 à 8 illustrent les étapes successives d'autres modes de réalisation de l'invention. Les figures la à le illustrent une série d'étapes de formation d'un substrat démontable conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation du procédé. Comme on peut le voir sur ces figures, ce procédé a pour but d'intercaler entre un substrat 5 support ou couche support 1 et un substrat source (plaquette) 2, une couche intermédiaire référencée de manière générale 3 dont au moins une couche réservoir 30. Des exemples non limitatifs de ces couches 10 intermédiaires 3 seront donnés ci-après.

Les différentes étapes du procédé vont maintenant être décrites plus en détail.

La figure la illustre le substrat support 1, qui a un rôle de support mécanique et présente à ce 15 titre une épaisseur de plusieurs centaines de micromètres (typiquement environ 300 im à 800 Mm) Il peut être constitué de n'importe quel matériau utilisé couramment dans les applications des domaines de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique A titre 20 d'exemple, on citera le silicium, matériau fréquemment utilisé dans les applications précitées, le carbure de silicium ou le saphir.

Le support 1 présente une face 11, dite " face avant ", car destinée à recevoir le dépôt de la couche 25 réservoir 30 et une face opposée 12, dite " face arrière ".

Comme illustré sur la figure lc, le substrat source 2 présente intérieurement une zone de fragilisation 21 délimitant deux parties, à savoir une 30 couche utile 22 et le reste 20 du substrat source ou partie arrière de ce substrat Il présente une face 220 dite " face avant " destinée à venir au contact de la couche intermédiaire 3 et située du côté de la couche utile 22 et une face opposée 200, dite " face arrière ". 35 La zone de fragilisation 21 peut être obtenue par implantation d'espèces atomiques. Il

Par implantation d'espèces atomiques, on entend tout bombardement d'espèces atomiques, moléculaires ou ioniques, susceptible d'introduire ces espèces dans un matériau, avec un maximum de 5 concentration de ces espèces situé à une profondeur déterminée par rapport à la surface bombardée 220 Les espèces atomiques moléculaires ou ioniques sont introduites dans le matériau avec une énergie également distribuée autour d'un maximum.

L'implantation des espèces atomiques dans ledit substrat source 2 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 15 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).

Cette implantation a pour effet de créer dans le volume du substrat source 2 et à une profondeur moyenne de pénétration des ions, la zone de fragilisation 21, sensiblement parallèlement au plan de la face avant 220 La couche utile 22 s'étend depuis la 25 face avant 220, jusqu'à cette zone de fragilisation 21.

On pourra par exemple se référer à la littérature concernant le procédé connu sous la marque déposée " Smart Cut ".

La zone de fragilisation 21 peut également 30 être constituée par une couche poreuse obtenue, par exemple, par le procédé connu sous la marque déposée "ELTRAN" de la société Canon, décrit dans le document EP-0 849 788.

De façon avantageuse, le substrat source 2 est 35 choisi parmi les matériaux semi-conducteurs.

La couche réservoir 30 est intercalée entre la face avant 11 du support 1 et la face avant 220 du substrat source 2.

Elle est formée sur le support 1, soit par 5 dépôt et elle présente alors au contact de celui-ci, une interface de dépôt référencée 5 (voir figure lc), soit par implantation comme cela sera décrit ultérieurement.

La surface libre de cette couche 30 porte la référence numérique 300.

Le substrat source 2 présentant la zone de fragilisation 21 est ensuite collé par adhésion moléculaire, sur la couche réservoir 30, de façon que les faces avant respectives 11 du support 1 et 220 du substrat source 2 soient orientées en direction l'une de 15 l'autre La couche réservoir 30 présente au contact du substrat source 2, une interface de collage référencée 4, (voir figure ld).

La couche réservoir 30 contient dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de 20 migrer vers l'interface de collage 4 et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie appropriée. L'expression " au moins une espèce atomique " signifie que les espèces atomiques présentes peuvent 25 être de même nature chimique (une catégorie d'espèce atomique) ou de nature différentes En outre, ces espèces atomiques peuvent être présentes en des concentrations variables.

Le terme " réservoir " signifie que la couche 30 30 peut être vidée en totalité ou en partie de la ou des espèce(s) atomique(s) qu'elle contient, lorsque celle(s)-ci migre(nt), essentiellement sous forme atomique, en direction de l'interface de collage, pour s'y accumuler sous forme gazeuse.

A titre d'exemple, on peut citer comme matériaux constituant ladite couche réservoir, du silicium, du carbure de silicium ou du nitrure de silicium, à l'état amorphe ou polycristallin et contenant de l'hydrogène comme espèce atomique De tels matériaux sont fortement hydrogénés, c'est- à-dire que la 5 teneur en hydrogène est de préférence comprise entre 1 et 20 % atomique environ.

Le silicium, le carbure de silicium ou le nitrure de silicium amorphes et hydrogénés peuvent être déposés par des techniques connues de l'homme du métier, 10 telles que par exemples celles dénommées " ECR CVD ", de la terminologie anglo-saxonne " Electron Cycloton Resonance Chemical Vapor Deposition " (dépôt chimique en phase vapeur à l'aide d'une source électronique cyclotronique ou " PECVD " " Plasma Enhanced Chemical 15 Vapor Deposition ", dépôt chimique en phase vapeur assisté par une source plasma).

Pour le dépôt du silicium enrichi en hydrogène, on peut se reporter aux techniques décrites dans les deux articles de John P et al et Claassen 20 mentionnés précédemment.

Pour le dépôt du carbure de silicium enrichi en hydrogène, on peut se référer par exemple à l'article "Effect of annealing on the defect structure in a Si C: H films", T Friessnegg et al, J Appl Phys 80 25 ( 4), 15 aot 1996.

On peut également utiliser un dépôt d'oxyde enrichi en chlore, connu sous l'abréviation " HTO DCS ", d'après la terminologie anglo-saxonne " High Temperature Oxide Dichlocrosilane ".

Ce dépôt d'oxyde enrichi en chlore peut être effectué par la technique connue de l'homme du métier sous l'acronyme " LPCVD ", de l'expression anglo-saxonne " Low Pressure Chemical Vapor Deposition ", (dépôt chimique en phase vapeur à basse pression) au cours de 35 laquelle on fait réagir, à haute température, du NO 2 et du Si H 2 C 12.

Il est également possible de déposer la couche du matériau constituant la couche réservoir 30 par l'une des techniques précitées, puis de l'enrichir ultérieurement avec l'espèce atomique choisie.

Cet enrichissement peut s'effectuer par exemple, soit par implantation ionique, (à l'aide d'un implanteur par faisceau d'ions ou d'un implanteur par immersion dans un plasma), soit par une étape de diffusion à haute température, (en plaçant le support 1 10 recouvert de la couche réservoir 30 dans un four rempli d'hydrogène gazeux en surpression ou dans une enceinte plasma, l'élévation de température à l'intérieur du four entraînant la diffusion de l'hydrogène à l'intérieur du matériau constitutif de ladite couche réservoir 30) On 15 procède de même avec du chlore gazeux lorsqu'on souhaite un enrichissement en chlore de la couche réservoir.

Il est également possible de former la couche réservoir 30 par implantation dans la face avant 11 du support 1 ou dans la face avant 220 du substrat source 20 2, de l'espèce atomique susceptible de migrer.

Toutefois, sur les figures, à des fins de simplification, la couche réservoir 30 est représentée comme ayant été obtenue par dépôt et présente donc une interface de dépôt 5 avec la couche sur laquelle elle a 25 été déposée.

Les dépôts de silicium ou de carbure de silicium amorphe par les techniques précitées s'effectuent respectivement à des températures de 300 C pour le silicium et de 600 C pour le carbure de 30 silicium Le dépôt de nitrure de silicium s'effectue à environ 300 C Le dépôt de l'oxyde HTO DCS s'effectue aux environs de 800 à 900 C A ces températures, les espèces atomiques présentes ne sont pas sous forme gazeuse et restent donc piégées dans la couche 35 réservoir.

L'épaisseur de la couche de réservoir 30 obtenue est généralement voisine de quelques centaines de nanomètres.

De préférence, on effectue avant l'étape de 5 collage par adhésion moléculaire illustrée sur la figure ld, un traitement visant à diminuer la valeur de l'énergie de collage au niveau de l'interface de collage 4, de façon à l'amener à un niveau inférieur à celui obtenu par un collage normal.

Dans la suite de la description et des revendications, on entend par l'expression "collage normal", une opération comprenant un collage classique par adhésion moléculaire de deux surfaces l'une contre l'autre après une préparation normale de ces surfaces, 15 c'est-à-dire un nettoyage dans des bains de produits chimiques puis un recuit thermique, voir à ce sujet les publications de C Maleville et al et O Rayssac mentionnées dans l'introduction de cette demande.

Bien entendu, la valeur de cette énergie de 20 collage est fonction de la nature des matériaux en contact le long de cette interface de collage, de la température à laquelle est effectuée ledit collage par adhésion moléculaire, de la température à laquelle est effectuée le recuit thermique.

A titre d'exemple purement illustratif, dans le cas d'un collage d'une couche de Si O 2 contre une autre couche de Si O 2, l'énergie de collage entre les deux couches de Si O 2 est voisine de 100 m J/m 2 pour un collage effectué à température ambiante et après une 30 préparation normale des surfaces et peut atteindre 1 à 2 J/m 2 après des traitements de recuit entre 400 et 1100 C Après un traitement visant à diminuer la valeur de l'énergie de collage, par exemple par rugosification comme décrit ci-dessous, tous les autres paramètres 35 étant par ailleurs identiques, l'énergie de collage après un recuit à 1100 C est voisine de seulement 500 m J/m 2.

On obtient des valeurs identiques avec un collage Si O 2/Si.

Le traitement permettant de diminuer cette énergie de collage peut consister à diminuer l'hydrophilie, (par exemple par nettoyage à l'aide d'une solution basique), à augmenter la rugosité de ces surfaces, (par exemple par traitement à l'acide 10 fluorhydrique) ou à diminuer le budget thermique normalement suffisant pour aboutir aux énergies de liaison couramment obtenues par un collage normal.

Le budget thermique correspond à la température du traitement thermique multiplié par la 15 durée de ce traitement.

Enfin, on notera qu'il est possible d'utiliser les trois traitements précités seuls ou en combinaison.

On procède ensuite au détachement de la partie arrière 20 du substrat source 2, le long de la zone de 20 fragilisation 21, de façon à ne conserver sur le support 1 et la couche réservoir 30, que la couche utile 22.

On utilise pour ce faire, l'une des techniques suivantes prises seules ou en combinaison parmi: l'application de contraintes d'origine mécanique, 25 électrique, la gravure chimique ou l'apport d'énergie (laser, micro-ondes, chauffage inductif, traitement dans un four) Ces techniques permettant le détachement sont connues de l'homme du métier et ne seront pas décrites plus en détail.

On obtient ainsi un substrat démontable portant la référence générale 6 et constitué d'un empilement de couches La surface libre de la couche utile 22 porte la référence 221, (voir figure le).

Ce substrat démontable 6 peut alors être 35 utilisé dans la fabrication de composants électroniques ou d'autres substrats.

Les figures if et lg illustrent une première variante simplifiée de ce démontage, selon laquelle on applique un raidisseur 7 directement sur la surface libre 221 de la couche utile 22, puis on détache le 5 support 1, de la couche utile 22, le long de l'interface de collage 4. Ce raidisseur 7 peut être constitué par tout matériau connu de l'homme du

métier, approprié à cette utilisation. Les figures lh et li illustrent une seconde variante, selon laquelle on dépose sur la couche utile 22, au moins une couche 8 d'un matériau actif, avant d'y appliquer le raidisseur 7.

Un exemple d'application particulière concerne 15 la réalisation de composants opto-électroniques, tels que des diodes électroluminescentes (DE Ls) et la couche de matériau actif 8, déposée par épitaxie est une couche d'un matériau semi-conducteur à base de nitrures métalliques de type Ga N et leurs dérivés, tels que Al N, 20 Ga ALN, Ga Al In N, etc et plus généralement des nitrures métalliques à grand gap.

On notera que l'application du raidisseur 7 est facultative et dépend de l'épaisseur de la couche utile 22 et éventuellement de celle de la couche de 25 matériau actif 8 si elle est présente Si l'une ou l'autre de ces couches est suffisamment épaisse pour être auto-portée, l'utilisation du raidisseur 7 n'est pas obligatoire.

Quelle que soit la variante choisie, on 30 procède au démontage de l'empilement de couches, en appliquant à ladite couche réservoir 30, un apport d'énergie susceptible de faire migrer majoritairement les espèces atomiques qui y sont contenues, en direction de l'interface de collage 4.

Ce démontage peut ainsi être effectué en soumettant la totalité de l'empilement de couches à un budget thermique approprié, par recuit dans un four ou en soumettant uniquement la couche réservoir 30 à un chauffage localisé.

Ce chauffage localisé peut être réalisé à 5 l'aide d'un faisceau ou d'un rayonnement infra-rouge (éclairage à l'aide d'une lampe à infra-rouges) Le faisceau ou rayon est appliqué perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement au plan de la face arrière 12 du support 1 ou inversement de l'autre côté 10 sur la surface libre de la dernière couche de l'empilement. L'emploi de telles techniques suppose que le support 1, la couche utile 22 ou le raidisseur ou toute autre couche intermédiaire éventuellement présente sur 15 la trajectoire du faisceau soit transparente à ce type de rayonnement.

Ce chauffage localisé peut également être effectué par un rayonnement micro-ondes Dans ce cas, les couches de matériau traversées par ce rayonnement 20 devront avoir la capacité de le laisser passer.

Il est également possible d'utiliser le traitement dans un four ou par laser.

A titre d'exemple, dans le cas du silicium amorphe hydrogéné, le traitement thermique (apport 25 d'énergie) permettant de vider le réservoir en totalité ou en partie sera effectué à environ 450 C, pour le carbure de silicium à environ 800 C et pour l'oxyde enrichi en chlore entre 1 000 à 1 100 C.

Quelque que soit la nature chimique de la 30 couche réservoir 30, ce traitement thermique est effectué préférentiellement à une température supérieure à celle à laquelle a été effectué le dépôt de cette couche réservoir, de sorte qu'à ce moment uniquement les espèces atomiques migrent en direction de l'interface de 35 collage 4.

A l'issue de ce traitement thermique qui a pour effet de réaliser un dégazage homogène du réservoir en direction de toute la surface de l'interface de collage 4, cette dernière présente, lors du retour à 5 température ambiante, un état mécaniquement instable ou au contraire stable.

Dans le premier cas, la couche 22 se démonte alors naturellement de la couche réservoir 30, le long de l'interface de collage 4.

Dans le second cas, l'apport d'une contrainte mécanique additionnelle est nécessaire pour procéder au détachement On utilisera par exemple une contrainte de traction et/ou de flexion et/ou de cisaillement Celleci peut être appliquée à l'aide d'un bâti de traction 15 d'une lame ou d'un jet de fluide par exemple ou de tout autre technique appropriée connue de l'homme du métier.

Le substrat démontable 6 selon l'invention présente plusieurs avantages.

Tout d'abord, le choix de la nature chimique 20 du couple couche réservoir/espèce atomique piégée détermine l'énergie de liaison entre les atomes constituant le matériau formant la couche réservoir et ceux susceptible de migrer et donc la valeur de la température qu'il faudra dépasser pour initialiser la 25 migration des espèces atomiques et pour vider le réservoir totalement ou en partie et ce, indépendamment de la nature des matériaux constituant les couches situées de part et d'autre de la couche réservoir.

La combinaison de cette couche réservoir avec 30 une interface de collage 4 dont l'énergie de collage est affaiblie permet d'initialiser le démontage du substrat du substrat 6 au niveau de cette interface de collage 4 à un instant donné dans le procédé et au choix de l'opérateur. Les figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation du procédé décrit précédemment.

Sur les figures 2 a et 2 b, le substrat source 2 ne présente pas de zone de fragilisation 21 avant d'être collé par adhésion moléculaire sur la couche réservoir 30. Après l'étape de collage, la face arrière 200 du substrat source 2 est soumise à un traitement connu sous la terminologie anglaise de " Bond and Etch Back " (ponçage et/ou gravure par attaque chimique puis polissage), jusqu'à ce qu'il ne reste plus du substrat 10 source 2 que l'épaisseur correspondant à la couche utile 22. Les figures 3 a à 3 c sont similaires aux figures lc à le, si ce n'est que l'on procède à la formation d'une deuxième couche réservoir, (référencée 15 30 '), sur la face avant du substrat source 2, avant d'appliquer celui-ci sur le support 1 L'empilement de couches obtenu sur la figure 3 b présente deux couches réservoir 30 et 30 ' qui peuvent être de même nature ou de natures différentes et être obtenues par des 20 techniques identiques ou différentes Elles présentent entre elles une interface de collage 4 et chacune d'entre elles présente une interface de dépôt 5 avec le support 1 ou le substrat source 2 lorsqu'elle a été obtenue par dépôt.

Dans les procédés illustrés sur les figures 2 et 3, les étapes ultérieures de démontage du substrat 6 obtenu sont identiques à ce qui a été décrit pour la figure 1.

Les figures 4, 5 et 6 illustrent plusieurs 30 variantes d'un deuxième mode de réalisation du procédé de fabrication d'un substrat démontable.

Dans ce deuxième mode de réalisation, les couches et substrats qui sont identiques à ceux décrits dans les figures 1 à 3 portent les mêmes références 35 numériques et ne seront pas décrits plus en détail.

Dans la variante illustrée sur la figure 4, les couches intermédiaires 3 intercalées entre le substrat support 1 et la couche utile 22 comprennent, outre la couche réservoir 30, une couche 31 d'un oxyde thermique du matériau constitutif du substrat source 2.

Cette couche d'oxyde 31 est formée par oxydation thermique de la face avant 220 du substrat source 2 avant que ce dernier ne soit collé par adhésion moléculaire sur la couche réservoir 30 déposée sur le 10 substrat support 1.

Dans le substrat démontable 6 obtenu (voir figure 4 c), la couche réservoir 30 présente une interface de dépôt 5 avec le substrat support 1 et une interface de collage 4 avec la couche d'oxyde thermique 15 31.

La couche d'oxyde thermique 31 facilite le collage ultérieur du substrat 2 sur le support 1.

Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, il serait également possible de déposer la 20 couche réservoir 30 sur la couche 31 d'oxyde thermique du matériau constitutif du substrat support 2 Après collage par adhésion moléculaire sur le support 1, on obtiendrait un substrat démontable 6 dont la couche réservoir 30 présenterait une interface de collage 4 25 avec le support 1 et une interface de dépôt 5 avec la couche d'oxyde thermique 31.

Comme cela est représenté sur la figure 5 a, il est également possible de recouvrir le substrat support 1 d'une couche d'oxyde thermique du matériau constitutif 30 de ce support Cette couche d'oxyde porte alors la référence numérique 31 ' Le dépôt de la couche réservoir 30 est effectué sur cette couche d'oxyde 31 ', tandis qu'une couche d'oxyde thermique 31 est déposée sur le substrat 35 source 2.

Les couches d'oxydes thermiques 31 ou 31 ' précitées sont de préférence des couches d'oxydes de silicium ou de carbure de silicium.

Dans le substrat démontable 6 obtenu, 5 (représenté sur la figure 5 c), la couche réservoir 30 présente une interface de collage 4 avec la couche d'oxyde 31 et une interface de dépôt 5 avec la couche d'oxyde thermique 31 ' du support 1.

Les couches d'oxydes 31, 31 ' facilitent le 10 dépôt de la couche réservoir 30.

La figure 6 illustre une variante selon laquelle l'une des couches intermédiaires 3 est constituée d'une couche 33, obtenue par dépôt d'un matériau tel qu'un oxyde ou un nitrure, de l'oxyde de 15 silicium (Si O 2) ou du nitrure de silicium (Si 3 N 4).

Comme illustré sur la figure 6 a, la couche 33 est déposée sur le substrat source 2 Elle a pour rôle de faciliter le collage contre la couche réservoir 30.

Du fait qu'elle est obtenue par dépôt, elle peut être de 20 nature différente du substrat source, par exemple il peut s'agir d'un dépôt de Si O 2 sur du carbure de silicium. La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation du procédé de l'invention, selon lequel on 25 intercale entre le support 1 et le substrat source 2, au moins une couche 34 formant barrière de diffusion, située directement au contact d'au moins l'un des côtés de la couche réservoir 30 Cette couche 34 formant barrière de diffusion est imperméable à la migration des 30 espèces atomiques contenues dans la couche réservoir 30, de sorte que la migration de celles-ci est forcée en direction de l'interface de collage 4 On prendra soin à cet effet de disposer la barrière de diffusion 34 notamment au niveau de l'interface de dépôt 5 avec la 35 couche réservoir 30.

Cette couche 34 formant barrière de diffusion est avantageusement constituée d'une couche de carbure de silicium ou éventuellement d'une couche d'alumine (A 12 03)5 Son épaisseur est généralement de quelques centaines de nanomètres, elle est déposée par la technique de " PECVD " mentionnée précédemment.

Les différents procédés qui viennent d'être décrits peuvent être combinés entre eux En d'autres 10 termes, il est possible d'intercaler entre le support 1 et le substrat source 2, un nombre quelconque des couches intermédiaires 3 précédemment décrites, dès lors qu'au moins une couche réservoir 30 est présente et que l'on diminue l'énergie de collage au niveau de 15 l'interface de collage 4.

L'homme du métier choisira, en fonction des applications envisagées, le nombre et la nature de ces couches intermédiaires 3 et le côté de la couche réservoir 30 o seront situées les interfaces de collage 20 4 et de dépôt 5.

A ce titre, la figure 8 est un exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention, selon lequel on a déposé successivement, sur le support 1, une couche d'oxyde thermique 31 ' du matériau constitutif 25 dudit support, une couche 34 formant barrière de diffusion et une couche réservoir 30, tandis que l'on a déposé sur le substrat source 2, une couche d'oxyde thermique 31, une barrière de diffusion 34 ' et une seconde couche réservoir 30 ', avant de procéder au 30 collage par adhésion moléculaire du support 1 et du substrat source 2 ainsi préparés.

Comme on peut le constater sur les figures 8 b et 8 c, les deux couches réservoirs 30 et 30 ' présentent entre elles une interface de collage 4 et chacune 35 d'entre elles présentent respectivement avec la barrière de diffusion 34 contiguÙ une interface de dépôt 5.

Bien que sur les figures 3 à 8, la couche utile 22 ait été obtenue après formation d'une zone de fragilisation 21 dans le substrat source 2, elle pourrait être obtenue par la technique de " Bond and Etch Back " décrite précédemment.

Des exemples d'applications particulières vont maintenant être décrits.

Exemple 1: On effectue le dépôt d'une couche réservoir 30 de silicium amorphe enrichi en hydrogène sur un substrat 1 en silicium monocristallin Le dépôt est effectué par dépôt CVD à une température voisine de 400 à 500 C.

L'épaisseur de la couche 30 est typiquement de l'ordre 15 de quelques centaines de nanomètres.

La surface de cette couche 30 subit ensuite une étape de polissage mécanico-chimique, (si nécessaire) puis de nettoyage chimique, puis enfin de rugosification par attaque chimique.

On réalise ensuite le collage par adhésion moléculaire, sur la couche réservoir 30, d'une plaquette ou substrat source 2 de silicium monocristallin présentant une zone de fragilisation 21 obtenue par implantation d'ions hydrogène Ce collage est réalisé à 25 température ambiante, sans pression extérieure, par mise en contact des deux surfaces à coller.

Après l'adhésion, on procède à un recuit thermique de renforcement de l'interface de collage 4, à une température comprise entre la température ambiante 30 et environ 300 C Toutefois, comme la surface de la couche réservoir 30 a été rugosifiée, la valeur de l'énergie de collage, même après ce traitement de recuit, reste inférieure aux valeurs normales d'énergie de collage.

Le détachement le long de la zone de fragilisation 21 est réalisé soit par apport de contraintes mécaniques, soit par un apport d'énergie (laser, micro-ondes, chauffage inductif, traitement dans un four).

Après report de la couche mince 22 de silicium 5 monocristallin, on procède à une préparation de sa surface 221, afin de réduire voire même de supprimer la rugosité de surface induite par l'étape de détachement.

On effectue alors une étape de croissance épitaxiale de nitrure de gallium (Ga N) à 1050 C environ. 10 Cette étape de croissance peut être effectuée en plusieurs fois On procède dans un premier temps à une croissance réalisée par la technique de dépôt MOCVD, (de la terminologie anglo-saxonne "Metal Organic Chemical Vapor Deposition", c'est-à-dire dépôt chimique en phase 15 vapeur d'organo-métalliques) limitée à quelques micromètres de Ga N, puis dans un second temps à la croissance d'une couche épaisse de plusieurs centaines de micromètres réalisée par la technique HVPE.

Au cours de cette étape d'épitaxie, le 20 substrat démontable 6 se trouve porté à une température plus élevée que la température de diffusion de l'hydrogène piégé dans le silicium amorphe de la couche réservoir 30 (environ 400 C) De ce fait, l'hydrogène contenu dans la couche réservoir 30 va diffuser et être 25 piégé en grande partie au niveau de l'interface de collage 4, en diminuant ainsi la tenue mécanique de cette dernière.

Lors du retour à température ambiante, le substrat est dans un état mécaniquement instable et son 30 démontage s'effectue naturellement le long de l'interface de collage 4.

Exemple 2: On procède de la même façon que dans l'exemple 35 1 si ce n'est que la couche réservoir 30 est une couche de silicium polycristallin riche en hydrogène et que l'étape de croissance épitaxiale de Ga N est remplacée par une étape de croissance épitaxiale de silicium germanium Si Ge à 750 C environ (épaisseur de la couche comprise entre 10 nm et 5 gm).

Lors du retour à température ambiante, le substrat est dans un état mécaniquement stable Il est alors possible soit de réaliser à nouveau une étape de croissance épitaxiale, soit de le démonter le long de l'interface de collage 4 avec l'apport d'une contrainte 10 mécanique extérieure, (par exemple utilisation d'une lame ou d'un jet de fluide).

Exemple 3: Cette variante de l'exemple 1 consiste à 15 obtenir la couche mince 22 par une technique d'amincissement mécanique et chimique du substrat source de silicium monocristallin 2.

Après l'étape de collage par adhésion moléculaire du substrat source 2, sur la couche 20 réservoir 30, on procède à un amincissement mécanique de ce substrat pour diminuer son épaisseur jusqu'à quelques dizaines de micromètres.

Les étapes d'amincissement ultérieures sont classiquement réalisées par polissage mécano-chimiques 25 et attaques chimiques pour obtenir une couche mince 22 à l'épaisseur désirée (environ 10 micromètres) et avec un état de surface de bonne qualité.

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été 30 décrit dans l'exemple 1.

Exemple 4: On procède de la même façon que dans l'exemple 1 si ce n'est que la couche réservoir 30 est une couche 35 de carbure de silicium amorphe enrichi en hydrogène La différence réside dans les conditions expérimentales de dépôts (PECVD, à une température de 500 C) et également dans les températures auxquelles l'hydrogène ainsi piégé va commencer à migrer de façon importante (température de l'ordre de 800-900 C).

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été décrit dans l'exemple 1.

Exemple 5: On procède de la même façon que dans l'exemple 1 si ce n'est que la couche réservoir 30 est une couche d'oxyde de silicium enrichie en chlore déposée par la technique LPCVD aux environs de 900 C et que l'étape de croissance épitaxiale de Ga N est remplacée par une étape 15 de croissance épitaxiale de silicium germanium Si Ge à 750 C environ (épaisseur de la couche 5 um).

On notera que le chlore contenu dans cet oxyde migre de manière significative vers l'interface de collage 4 à des températures supérieures à 1000 C, ce 20 qui permet aux substrats obtenus d'être portés ultérieurement à des températures encore supérieures par rapport aux cas précédents.

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été 25 décrit dans l'exemple 2.

Exemple 6: On procède de la même façon que dans l'exemple 1 si ce n'est que la face avant 220 du substrat source 30 implanté 2 est recouverte d'une couche d'oxyde de silicium obtenue par oxydation thermique de cette face avant 220.

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été 35 décrit dans l'exemple 1.

Exemple 7: On procède de la même façon que dans l'exemple 1 si ce n'est que la face avant 11 du support 1 est recouverte d'une couche de barrière de diffusion 34 5 empêchant l'hydrogène de diffuser majoritairement vers le substrat support 1 Cette barrière de diffusion est une couche de carbure de silicium (Si C) amorphe déposée en phase vapeur (CVD) Ce film de Si C présente une épaisseur de quelques dizaines de nanomètres La 10 température de dépôt est comprise entre 1000 C et 13500 C. En outre, l'étape de croissance épitaxiale de Ga N est remplacée par une étape de croissance épitaxiale de silicium germanium Si Ge à 750 C environ (épaisseur 5 15 gm).

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été décrit dans l'exemple 2.

Exemple 8: On procède de la même façon que dans l'exemple 1 si ce n'est que le support 1 est en carbure de silicium monocristallin présentant une zone de fragilisation 21 obtenue par implantation d'hydrogène, 25 que le substrat source 2 est également en carbure de silicium monocristallin et que la face avant 220 de ce substrat source 2 est recouverte d'une couche d'oxyde de silicium obtenue par dépôt chimique en phase vapeur CVD.

Les étapes ultérieures du procédé y compris le 30 démontage du substrat sont identiques à ce qui a été décrit dans l'exemple 1.

Exemple 9: On procède de la même façon que dans l'exemple 35 1 si ce n'est qu'avant l'étape de collage par adhésion moléculaire, la face avant 11 du support 1 et la face avant 220 du substrat source 2 sont recouvertes successivement d'une couche d'oxyde de silicium et d'une couche de barrière de diffusion 34, ces deux couches étant obtenues par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). 5 En outre, la couche de barrière de diffusion 34 située sur le support 1 reçoit une couche réservoir 30 de silicium amorphe enrichi en hydrogène.

Les étapes ultérieures du procédé y compris le démontage du substrat sont identiques à ce qui a été 10 décrit dans l'exemple 1.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1 Substrat démontable ( 6) pour des applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilement de couches comprenant une 5 première couche telle qu'une couche support ( 1) et une deuxième couche telle qu'une couche utile ( 22), entre lesquelles est intercalé au moins une couche intermédiaire ( 3, 30, 30 ', 31, 31 ', 33, 34, 34 ') dont au moins une couche réservoir ( 30, 30 '), cette couche 10 réservoir ( 30, 30 ') présentant deux interfaces de contact avec les deux couches qui lui sont contiguÙs, l'une de ces interfaces étant une interface de collage ( 4), ladite couche réservoir ( 30, 30 ') contenant dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de 15 migrer vers ladite interface de collage ( 4) et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie approprié, ce substrat ( 6) étant démontable au niveau de ladite interface de collage ( 4).

2 Substrat démontable selon la revendication 20 1, caractérisé en ce que la valeur de l'énergie de collage au niveau de l'interface de collage ( 4) est inférieure à la valeur obtenue par un collage normal.

3 Substrat démontable selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite couche réservoir 25 ( 30, 30 ') est une couche de silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné.

4 Substrat démontable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30, 30 ') est une couche de carbure de 30 silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné.

Substrat démontable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30,30 ') est une couche de nitrure de silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné.

6 Substrat démontable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite 5 couche réservoir ( 30, 30 ') est une couche d'oxyde enrichi en chlore.

7 Substrat démontable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 3) est une couche ( 34, 34 ') d'un 10 matériau formant barrière de diffusion vis-à-vis de l'espèce atomique apte à migrer présente dans la couche réservoir ( 30, 30 '), cette couche ( 34, 34 ') formant barrière de diffusion étant située directement au contact d'au moins l'une des faces de ladite couche 15 réservoir ( 30, 30 ').

8 Substrat démontable selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche ( 34, 34 ') formant barrière de diffusion est constituée d'une couche de carbure de silicium.

9 Substrat démontable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est une couche ( 33) de dépôt d'un matériau choisi parmi un oxyde ou un nitrure.

Substrat démontable selon l'une des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est une couche ( 31) d'oxyde thermique du matériau constitutif du substrat source ( 2) ou une couche ( 31 ') d'oxyde thermique du matériau constitutif du support ( 1).

11 Procédé de fabrication d'un substrat démontable ( 6) pour des applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) déposer éventuellement sur l'une des faces ( 11, 220), dite "face avant" d'un support ( 1) ou d'un substrat source ( 2) ou des deux, au moins une couche d'un matériau, dite "couche intermédiaire" ( 3, 31, 31 ', 33, 34, 34 '), b) former sur le support ( 1) ou le substrat source ( 2) ou sur les deux, une couche de matériau, dite "couche réservoir" ( 30, 30 '), soit directement sur leurs faces avant respectives ( 11, 220), soit sur la couche 10 intermédiaire ( 3, 31, 31 ', 33, 34, 34 ') déposée à l'étape a), c) coller l'un contre l'autre par adhésion moléculaire, ledit support ( 1) et ledit substrat source ( 2) préparés conformément aux étapes a) et b) , en 15 orientant leurs faces avant respectives ( 11, 220) en direction l'une de l'autre, de façon à obtenir un empilement de couches dans lequel ladite couche réservoir ( 30, 30 ') présente une interface de collage ( 4) avec l'une des deux couches qui lui sont contiguÙs, 20 ladite couche réservoir ( 30, 30 ') contenant dans son volume au moins une espèce atomique susceptible de migrer vers ladite interface de collage ( 4) et d'y former une phase gazeuse, sous l'action d'un apport d'énergie approprié, d) retirer une partie ( 20) dudit substrat source ( 2) pour obtenir une couche utile ( 22) issue de ce substrat source ( 2) sur l'empilement des autres couches et former ainsi un substrat ( 6) susceptible d'être démonté, au niveau de ladite interface de collage 30 ( 4).

12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le collage de l'étape c) est effectué en réalisant un traitement permettant de diminuer la valeur de l'énergie de collage au niveau de 35 ladite interface de collage ( 4) de façon à ce qu'elle soit inférieure à la valeur obtenue par un collage normal. 13 Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'on diminue l'énergie du collage 5 au niveau de l'interface de collage ( 4), en effectuant avant l'étape de collage c), un traitement de diminution de l'hydrophilie d'au moins l'une des deux surfaces destinées à être collées l'une contre l'autre.

14 Procédé selon l'une des revendications 11 10 à 13, caractérisé en ce que l'on diminue l'énergie du collage au niveau de l'interface de collage ( 4), en effectuant avant l'étape de collage c), un traitement d'augmentation de la rugosité d'au moins l'une des deux surfaces destinées à être collées l'une contre l'autre. 15 15 Procédé selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'on diminue l'énergie du collage au niveau de l'interface de collage ( 4), en effectuant le traitement thermique nécessaire au collage selon un budget thermique inférieur à celui normalement 20 utilisé pour un collage normal.

16.Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la formation de ladite couche réservoir ( 30, 30 ') comprend un dépôt chimique en phase vapeur.

17 Procédé selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que la formation de ladite couche réservoir ( 30, 30 ') est effectuée en déposant une épaisseur du matériau constitutif de celle-ci, puis en enrichissant ce matériau avec ladite espèce atomique.

18 Procédé selon l'une des revendication 11 à 17, caractérisé en ce que la formation de ladite couche réservoir ( 30,30 ') est effectuée par implantation dans la face avant ( 11) du support ( 1) ou la face avant ( 220) -du substrat source ( 2), de l'espèce atomique susceptible 35 de migrer.

19 Procédé selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30, 30 ') est une couche de silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné.

20 Procédé selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30, 30 ') est une couche de carbure de silicium amorphe ou polycristallin, fortement hydrogéné.

21 Procédé selon l'une des revendications 11 10 à 20, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30,30 ') est une couche de nitrure de silicium amorphe ou polycristallin fortement hydrogéné.

22 Procédé selon l'une des revendications 11 à 21, caractérisé en ce que ladite couche réservoir ( 30, 15 30 ') est une couche d'oxyde enrichi en chlore.

23 Procédé selon l'une des revendications 11 à 22, caractérisé en ce qu'avant l'étape c) de collage, on réalise à l'intérieur du substrat source ( 2), une zone de fragilisation ( 21) qui délimite une couche utile 20 ( 22), du reste ( 20) du substrat source et en ce qu'au cours de l'étape d) on procède au détachement dudit reste ( 20) du substrat source ( 2), le long de ladite zone de fragilisation ( 21).

24 Procédé selon la revendication 23, 25 caractérisé en ce que la zone de fragilisation ( 21) est obtenue par implantation d'espèces atomiques.

Procédé selon l'une des revendications 11 à 24, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est une couche ( 34, 34 ') d'un matériau formant barrière de 30 diffusion vis-à-vis de l'espèce atomique apte à migrer présente dans la couche réservoir ( 30), cette couche ( 34, 34 ') formant barrière de diffusion étant située directement au contact d'au moins l'une des faces de ladite couche réservoir ( 30).

26 Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la couche ( 34, 34 ') formant barrière de diffusion est constituée d'une couche de carbure de silicium.

27 Procédé selon l'une des revendications 11 à 26, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est 5 une couche ( 31, 31 ', 33) contiguÙ à la couche réservoir ( 30, 30 ') facilitant le collage au niveau de l'interface de collage ( 4).

28 Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que la couche facilitant le collage 10 est une couche ( 33) de dépôt d'un matériau, choisi parmi un oxyde ou un nitrure.

29 Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est une couche d'oxyde thermique ( 31 ') du matériau constitutif 15 du support ( 1), ou une couche d'oxyde thermique ( 31) du matériau constitutif dudit substrat source ( 2).

Procédé de préparation d'un substrat pour des applications dans le domaine de l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique, caractérisé en ce qu'il 20 comprend: e) la mise en oeuvre des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 29, pour obtenir un substrat démontable ( 6) comprenant un support ( 1) et une couche utile ( 22) entre lesquels est 25 intercalée au moins une couche intermédiaire ( 3, 31, 31 ', 33, 34, 34 ') dont au moins une couche réservoir ( 30, 30 ') présentant une interface de collage ( 4), f) le dépôt éventuel d'au moins une couche d'un 30 matériau actif ( 8) sur la surface libre ( 221) de ladite couche utile ( 22), g) l'application éventuelle d'un raidisseur ( 7) soit directement sur la surface libre ( 221) de la couche utile ( 22), soit sur la couche de matériau actif 35 ( 8), h) le démontage de l'empilement de couches obtenu, de part et d'autre de ladite interface de collage ( 4).

31 Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que le démontage de l'étape h) est effectué par apport d'énergie.

32 Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que le démontage de l'étape h) est effectué en soumettant la couche réservoir ( 30, 30 ') à un chauffage localisé, suffisant pour activer la 10 migration de l'espèce atomique qui y est présente, en direction de l'interface de collage ( 4).

33 Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que le démontage de l'étape h) est effectué en soumettant la totalité de l'empilement de 15 couches, à un budget thermique approprié, suffisant pour activer la migration de l'espèce atomique qui y est présente, en direction de l'interface de collage ( 4).

34.Procédé selon l'une des revendications 30 à 33, caractérisé en ce que le démontage de l'étape h) 20 est effectué en appliquant des contraintes d'origine mécanique après l'apport d'énergie.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 à 34, caractérisé en ce que le substrat obtenu est un substrat pour la réalisation de 25 composants optoélectroniques, tels que des diodes électroluminescentes (DE Ls) et en ce que l'étape f) consiste à déposer par épitaxie au moins une couche réalisée en matériaux semi-conducteurs à base de nitrures métalliques semi-conducteurs. 30