FR2935537A1 - Procede d'initiation d'adhesion moleculaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'initiation d'adhésion moléculaire comprenant la mise en regard d'une face (31) d'une première plaque (30) avec une face (21) d'une deuxième plaque (20) et l'initiation d'un point de contact entre les deux faces en regard. Le point de contact est initié par application sur une des deux plaques, par exemple au moyen de l'élément d'appui 51 d'un outil 50, d'une pression mécanique comprise entre 1 MPa et 33,3 MPa.

Description

Domaine technique et art antérieur La présente invention se rapporte au domaine de la réalisation des plaques ou substrats semi-conducteurs multicouches (également dénommées "multilayer semiconductor wafers") réalisés par transfert d'au moins une couche formée à partir d'un substrat initial sur un substrat final, la couche transférée correspondant à une portion du substrat initial. La couche transférée peut comprendre en outre tout ou partie d'un composant ou d'une pluralité de microcomposants. Plus précisément, la présente invention concerne le problème des déformations hétérogènes qui apparaissent lors du transfert d'une couche depuis un substrat dit "substrat donneur" sur un substrat final dit "substrat receveur". De telles déformations ont notamment été observées dans le cas de la technologie d'intégration tridimensionnelle de composants (3D-integration) qui nécessite le transfert d'une ou plusieurs couches de microcomposants sur un substrat support final mais aussi dans le cas de transfert de circuits ou encore dans la fabrication d'imageurs éclairés en face arrière. La ou les couches transférées comprennent des microcomposants (électroniques, optoélectroniques, etc.) réalisés au moins en partie sur un substrat initial, ces couches étant ensuite empilées sur un substrat final qui peut éventuellement comporter lui-même des composants. En raison notamment de la taille très réduite et du nombre important de microcomposants présents sur une même couche, chaque couche transférée doit être positionnée sur le substrat final avec une grande précision afin de respecter un alignement très strict avec la couche sous-jacente. En outre, il peut être nécessaire de réaliser des traitements sur la couche après son transfert, par exemple pour former d'autres microcomposants, pour découvrir en surface des microcomposants, pour réaliser des interconnections, etc. 1 Cependant, la déposante a constaté, qu'après transfert, il existe des cas où il est très difficile, voire impossible, de former des microcomposants supplémentaires en alignement avec les microcomposants formés avant le transfert.

Ce phénomène de désalignement est décrit en relation avec les figures 1A à 1E qui illustrent un exemple de réalisation d'une structure tridimensionnelle comprenant le transfert, sur un substrat final, d'une couche de microcomposants formée sur un substrat initial, et la formation d'une couche additionnelle de microcomposants sur la face exposée du substrat initial après collage. Les figures 1A et 1B illustrent un substrat initial 10 sur lequel est formée une première série de microcomposants 11. Les microcomposants 11 sont formés par photolithographie au moyen d'un masque permettant de définir les zones de formation de motifs correspondant aux microcomposants 11 à réaliser.

Comme illustrée sur la figure 1C, la face du substrat initial 10 comprenant les microcomposants 11 est ensuite mise en contact intime avec une face d'un substrat final 20. Le collage entre le substrat initial 10 et le substrat final 20 est réalisé en général par adhésion moléculaire. On obtient ainsi une couche enterrée de microcomposants 11 à l'interface de collage entre les substrats 10 et 20. Après le collage et tel que représenté sur la figure 1D, le substrat initial 10 est aminci afin de retirer une portion de matière présente au-dessus de la couche de microcomposants 11. On obtient alors une structure composite 30 formée du substrat final 20 et d'une couche 10a correspondant à la portion restante du substrat initial 10. Comme représentée sur la figure 1E, l'étape suivante dans la réalisation de la structure tridimensionnelle consiste à former une deuxième couche de microcomposants 12 au niveau de la surface exposée du substrat initial 10 aminci, ou à réaliser des étapes technologiques complémentaires sur cette surface exposée, en alignement avec les composants compris dans la couche 10a (prise de contact, interconnexions, etc.). Par souci de simplification, on appellera "microcomposants" dans la suite de ce texte, les dispositifs ou tout autres motifs résultant des étapes technologiques réalisées sur ou dans les couches et dont le positionnement doit être contrôlé avec précision. Il peut donc s'agir de composants actifs ou passifs, de simple prise de contact ou interconnexions, Ainsi, afin de former les microcomposants 12 en alignement avec les microcomposants 11 enterrés, on utilise un masque de photolithographie similaire à celui utilisé pour former les microcomposants 11. Les couches transférées, comme la couche 10a, comprennent typiquement des marques à la fois au niveau des microcomposants et au niveau de la tranche formant la couche qui sont notamment utilisées par des outils de positionnement et d'alignement pendant les étapes de traitement technologiques telles que celles mises en oeuvre lors d'une photolithographie.

Cependant, même en utilisant des outils de positionnement, des décalages se produisent entre certains des microcomposants 11 et 12, tels que les décalages Ail, A22, A33, A44, indiqués sur la figure 1E (correspondant respectivement aux décalages observés entre les couples de microcomposants 111/121i 112/122, 113/123 et 114/124).

Ces décalages ne résultent pas de transformations élémentaires (translation, rotation ou leurs combinaisons) qui pourraient avoir pour origine un assemblage imprécis des substrats. Ces décalages résultent de déformations inhomogènes qui apparaissent dans la couche provenant du substrat initial lors de son assemblage avec le substrat final. En fait, ces déformations entraînent des déplacements locaux et non uniformes au niveau de certains microcomposants 11. Aussi, certains des microcomposants 12 formés sur la surface exposée du substrat après transfert présentent des variations de position avec ces microcomposants 11 qui peuvent être de l'ordre de plusieurs centaines de nanométres, voire du micron. Ce phénomène de désalignement (encore appelé "overlay") entre les deux couches de microcomposants 11 et 12 peut être source de courts-circuits, de distorsions dans l'empilement ou de défauts de connexion entre les microcomposants des deux couches. Ainsi, dans le cas où les microcomposants transférés sont des imageurs formés de pixels et que les étapes de traitement post transfert visent à former sur chacun de ces pixels des filtres de couleur, on a observé une perte de la fonction de calorisation pour certains de ces pixels. Ce phénomène de désalignement conduit ainsi à une réduction de la qualité et de la valeur des plaques de semi-conducteurs multicouches fabriquées. L'impact de ce phénomène devient de plus en plus critique en raison des exigences sans cesse croissantes vis-à-vis de la miniaturisation des microcomposants et de leur densité d'intégration par couche. Les problèmes d'alignement lors de la fabrication de structures tridimensionnelles sont bien connus. Le document Burns et al., "A Wafer- Scale 3-D Circuit Intergration Technology", IEEE Transactions On Electron Devices, vol. 53, No. 10, oct. 2006, décrit une méthode pour détecter les variations d'alignement entre des substrats collés. Le document Haisma et al., "Silicon-Wafer Fabrication And (Potential) Applications Of Direct-Bonded Silicon", Philips Journal of Research, Vol. 49, No. '/2, 1995, souligne l'importance de la planéité des plaques en particulier lors des étapes de polissage afin d'obtenir des plaques finales de bonne qualité, c'est-à-dire avec le moins de décalages possibles entre les microcomposants. Cependant, ces documents ne traitent que du problème du positionnement des plaques lors de leur assemblage. Comme expliqué précédemment, la déposante a constaté que, même en alignant parfaitement deux plaques entre elles lors de leur mise en contact (au moyen de marques prévues à cet effet), des déplacements inhomogènes de certains microcomposants se produisent à la suite de l'initiation de l'onde de collage.30 Résumé de l'invention

L'invention a pour but de proposer une solution qui permet de limiter les déformations inhomogènes qui apparaissent dans un substrat lors de son transfert sur un autre substrat. A cet effet, la présente invention propose un procédé d'initiation d'adhésion moléculaire comprenant la mise en regard d'une face d'une première plaque ou substrat avec une face d'une deuxième plaque ou substrat et l'initiation d'un point de contact entre les deux faces en regard, caractérisé en ce que le point de contact est initié par application d'une pression mécanique sur une des deux plaques, ladite pression étant comprise entre 1 MPa et 33,3 MPa. Ainsi, en limitant la pression appliquée sur un des deux substrats lors de l'initiation d'un point de contact, on réduit les déformations inhomogènes engendrées dans la plaque tout en réalisant un collage par adhésion moléculaire sur l'ensemble des surfaces des deux plaques en contact. En minimisant ainsi les déformations habituellement engendrées par l'application d'un point de contact pour réaliser le collage par adhésion moléculaire, on réduit fortement les risques de désalignement ("overiay") lors de la formation ultérieure de couches supplémentaires de microcomposants. Selon un aspect de l'invention, la pression mécanique est appliquée sur une surface inférieure ou égale à 1 mm2.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'initiation du point de contact est réalisée par appui d'un outil sur un des deux substrats, l'outil présentant une surface de contact sur le substrat comprise entre 0,3 mm2 et 1 mm2 et en ce que la force d'appui exercée par l'outil sur le substrat est comprise entre 1 N et 10 N.

La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'une structure composite tridimensionnelle comprenant une étape de réalisation d'une première couche de microcomposants sur une 5 face d'une première plaque ou substrat et une étape de collage de la face de la première plaque comportant la couche de microcomposants sur une deuxième plaque ou substrat caractérisé en ce que, lors de l'étape de collage, l'adhésion moléculaire est initiée conformément au procédé d'initiation d'adhésion moléculaire de l'invention. L'utilisation du procédé d'initiation d'adhésion moléculaire de la présente invention permet, lors du transfert d'une couche de microcomposants, d'éliminer ou de limiter le phénomène de désalignement ("overiay") et de réaliser des plaques de semi-conducteurs multicouches de très grande qualité. La couche de microcomposants peut notamment comporter des capteurs d'images.

Brève description des figures - les figures lA à 1E, sont des vues schématiques montrant la réalisation d'une structure tridimensionnelle selon l'art antérieur, la figure 2 est une vue schématique d'un procédé d'initiation d'adhésion moléculaire conformément à un mode de réalisation de l'invention, - les figures 3A à 3D, sont des vues schématiques montrant la réalisation d'une structure tridimensionnelle mettant en oeuvre le procédé d'initiation d'adhésion moléculaire de la présente invention, la figure 4 est un organigramme des étapes mises en oeuvre lors de la réalisation de la structure tridimensionnelle illustrée dans les figures 3A à 3D.

Exposé détaillé de modes de réalisation de l'invention La présente invention s'applique d'une manière générale à la réalisation de structures composites comprenant au moins le collage par30 adhésion moléculaire d'un premier substrat ou plaque sur un deuxième substrat ou plaque. Le collage par adhésion moléculaire est une technique bien connue en soi. Pour rappel, le principe du collage par adhésion moléculaire est basé sur la mise en contact direct de deux surfaces, c'est-à-dire sans l'utilisation d'un matériau spécifique (colle, cire, brasure, etc.). Une telle opération nécessite que les surfaces à coller soient suffisamment lisses, exemptes de particules ou de contamination, et qu'elles soient suffisamment rapprochées pour permettre d'initier un contact, typiquement à une distance inférieure à quelques nanomètres. Dans ce cas, les forces attractives entre les deux surfaces sont assez élevées pour provoquer l'adhérence moléculaire (collage induit par l'ensemble des forces attractives (forces de Van Der Waals) d'interaction électronique entre atomes ou molécules des deux surfaces à coller).

L'adhésion moléculaire est réalisée par initiation d'un point de contact sur une plaque en contact intime avec une autre plaque afin de déclencher la propagation d'une onde de collage à partir de ce point de contact. On appelle ici "onde de collage" le front de liaison ou d'adhésion moléculaire qui se propage à partir du point d'initiation et qui correspond à la diffusion des forces attractives (forces de Van Der Waals) depuis le point de contact sur toute la surface de contact intime entre les deux plaques (interface de collage). Le point de contact est initié par application d'une pression mécanique sur une des deux plaques. La déposante a démontré que les déplacements relatifs entre certains motifs ou microcomposants dans une même plaque apparaissent à la suite de l'étape de collage par adhésion moléculaire de cette plaque sur une autre. Plus précisément, des expériences réalisées par la déposante ont pu mettre en évidence que des contraintes (en tension et/ou en compression) sont engendrées au niveau du point de contact, c'est-à-dire l'endroit où est appliquée la pression mécanique. Ces contraintes sont à l'origine des déformations inhomogènes apparaissant dans la plaque et, par conséquent, des déplacements relatifs et inégaux de certains motifs ou microcomposants les uns par rapport aux autres. La déposante a observé que les déformations sont principalement localisées au niveau et autour du point de contact et que ces déformations sont élastiques. Ces déformations peuvent s'étendre sur un rayon allant jusqu'à 15 cm autour du point d'application de pression. Par conséquent, la présente invention propose de contrôler la pression mécanique appliquée au niveau du point contact de manière à limiter les contraintes dans cette zone tout en permettant l'initiation et la propagation d'une onde de collage entre les deux plaques en contact. Conformément à l'invention, la pression appliquée au point de contact est comprise entre 1 Mégapascal (MPa) et 33,3 MPa. Le point d'initiation peut être localisé n'importe où sur la plaque. Il est de préférence situé à proximité du bord de celle-ci. La surface de la zone d'application de cette pression est typiquement inférieure à quelques mm2, par exemple 1 mm2. Des surfaces d'application plus importantes sont possibles mais avec le risque qu'une trop grande surface de contact (supérieure à 5 mm2 par exemple) conduise à une aggravation de la déformation ("overlay"). L'application d'une telle pression mécanique est suffisante pour initier un point de contact entre deux plaques et, par conséquent, permettre la propagation d'une onde de collage sur toute la surface de contact entre les plaques sans engendrer de contraintes trop importantes. Ainsi, en contrôlant la pression mécanique appliquée pour initier le point de contact, on réduit les déformations engendrées dans la plaque. De préférence, la pression appliquée au point de contact est inférieure à 10 MPa, et de manière encore plus préférentielle, cette pression est comprise entre 2 à 5 MPa. La durée pendant laquelle la pression mécanique est appliquée correspond au moins à la durée minimum qui permet d'activer le phénomène de propagation d'onde de collage. Cette durée minimum correspond sensiblement à la durée nécessaire à l'onde de collage pour se propager sur la surface de contact entre les plaques. La durée d'application de la pression mécanique varie en général entre 1 et 10 secondes, typiquement 5 secondes pour assembler des plaques d'un diamètre de 200 mm. L'application contrôlée de la pression mécanique peut être réalisée au moyen d'un outil. Sur la figure 2, une première plaque ou substrat 20 est placée dans une machine de collage comprenant un dispositif porte-substrat 40. Le dispositif porte-substrat 40 comprend un plateau support 40a qui présente des défauts de planéité de préférence inférieurs à 15 microns. Le plateau support 40a maintien la première plaque 20, par exemple au moyen d'un système électrostatique ou de succion associé au plateau support 40a ou par simple gravité, en vue de son assemblage par adhésion moléculaire avec une deuxième plaque ou substrat 30. Les systèmes associés de maintien de la plaque (électrostatique ou par succion) sont utilisés dans la mesure où il a été vérifié qu'ils ne déforment pas la plaque afin de ne pas entrainer une augmentation des problèmes de désalignement ("overlay"). Comme expliqué précédemment et de façon bien connue, les surfaces 21 et 31 respectivement des plaques 20 et 30 destinées à être collées ont été préparées (polissage, nettoyage, traitement hydrophobe/hydrophile, etc.) pour permettre une adhésion moléculaire. Les surfaces 21, 31 des plaques 20, 30 sont alors mises en contact intime l'une avec l'autre. L'initiation d'un point de contact pour l'adhésion moléculaire est réalisée au moyen d'un outil 50. Comme illustré très schématiquement sur la figure 2, l'outil 50 comprend un élément d'appui 51, tel qu'un stylet, et un dynamomètre 53. L'élément d'appui 51 est relié au dynamomètre 53 et comporte une extrémité libre 52 avec laquelle on exerce une pression mécanique sur la plaque 30 afin d'initier un point de contact entre les deux plaques 20 et 30. L'extrémité 52 présente une surface de contact 52a qui est comprise entre 0,3 mm2 et 1 mm2. En connaissant la valeur de la surface de contact 52a de l'outil 50 avec la plaque 30, il est possible d'appliquer une pression mécanique comprise entre 1 MPa et 33,3 MPa en contrôlant la force d'appui F exercée par l'outil sur la plaque (force d'appui=pression mécanique x surface d'appui). La force d'appui exercée par l'extrémité 52 sur la plaque 30 est contrôlée au moyen du dynamomètre 53. Cette force est comprise entre 1 Newton (N) et 10 N.

Par exemple, lorsque l'on souhaite appliquer, avec un outil dont l'extrémité présente une surface de contact de 1 mm2, une pression mécanique de 3,5 MPa (pression suffisante pour initier un point de contact et, par conséquent, une onde de collage entre les deux plaques), on exerce une force d'appui de 3,5 N.

L'élément d'appui et plus particulièrement son extrémité destinée à venir en contact avec la plaque peut être réalisée ou recouverte d'un matériau tel que le Téflon , la silicone ou un polymère. D'une manière générale, l'extrémité de l'élément d'appui est réalisée ou recouverte avec un matériau suffisamment rigide afin de pouvoir appliquer la pression de manière contrôlée. En effet, un matériau trop souple pourrait se déformer et conduire à une surface de contact imprécise et, par conséquent, à un manque de précision de la pression appliquée. En outre, un matériau trop rigide pourrait conduire à la formation de défauts (empreinte) à la surface de la plaque.

Le procédé d'initiation d'adhésion moléculaire de l'invention peut être mise en oeuvre de façon automatique dans une machine de collage. Dans ce cas, la machine comprend un élément d'appui relié à un actionneur (par exemple un vérin ou un bras mécanique). La machine comprend en outre un capteur de force (dynamomètre, jauge de contrainte, etc.) et une servocommande destinée à piloter l'actionneur. La servocommande pilote l'actionneur de manière à contrôler la pression mécanique appliquée par l'élément d'appui. Plus précisément, la servocommande reçoit les données du capteur de force et les compare avec une valeur de force d'appui prédéterminée en fonction de la pression mécanique que l'on souhaite appliquer et de la surface de l'extrémité de l'élément d'appui.

De préférence, les plaques ont une déformation (en anglais "bow") limitée. En effet, il peut être difficile d'initier de manière répétable, le développement de l'onde de collage avec la pression limitée de l'invention (en particulier lorsque la pression est choisie inférieure à 1OMpa, ou comprise entre 2 et 5 Mpa). Ainsi, des essais, réalisés avec application à proximité du bord de plaque d'une force de 3,7 N au moyen d'un stylet d'environ lmm2 de surface de contact, ont montré que la déformation acceptable des plaques ou substrats pour assurer un bon collage devait être comprise entre -10 et +10 microns pour la plaque ou substrat final (substrat support) de 200 mm de diamètre et compris entre -45 et +45 microns pour la plaque ou substrat initial comprenant des composants (cette plaque ayant une gamme plus large de déformation tolérable car le dépôt de l'oxyde, ou de tout autre nature, qui se fait sur les composants afin de faciliter l'étape de collage moléculaire introduit une déformation additionnelle). Ces mesures ont été réalisées par mesure capacitive sur un équipement de type ADE de la société KLA-Tencor Corporation. Ces valeurs de déformation limites pour assurer un bon collage correspondent à un ratio déformation ("bow")/diamètre de plaque constant. Elles sont, par conséquent, également valables pour des plaques d'un diamètre plus important (par exemple 300 mm), au ratio de diamètre près. Le procédé de l'invention est applicable à l'assemblage de tout type de matériau compatible avec le collage moléculaire et en particulier les matériaux semi-conducteurs tels que le silicium, le germanium, le verre, le quartz, le saphir etc. Les plaques à assembler peuvent notamment être d'un diamètre de 100 mm, 150 mm, 200 mm ou 300 mm. Les plaques peuvent en outre comprendre des microcomposants sur la majorité de leur surface ou seulement sur une zone limitée. Un domaine particulier mais non exclusif du procédé d'assemblage de la présente invention est celui de la réalisation de structures tridimensionnelles.

Un procédé de réalisation d'une structure tridimensionnelle par transfert d'une couche de microcomposants formée sur un substrat initial sur un substrat final conformément à un mode de réalisation de l'invention est maintenant décrit en relation avec les figures 3A à 3D et 4.

La réalisation de la structure tridimensionnelle débute par la formation d'une première série de microcomposants 110 à la surface d'une plaque ou substrat initial 100 (figure 3A, étape Si). Les microcomposants 110 peuvent être des composants entiers et/ou seulement une partie de ceux-ci. Le substrat initial 100 peut être une structure monocouche, par exemple une couche de silicium, ou structure multicouche telle qu'une structure de type SOI. Les microcomposants 110 sont formés par photolithographie au moyen d'un masque permettant de définir les zones de formation de motifs correspondant aux microcomposants 110 à réaliser. Lors de la formation des microcomposants 110 par photolithographie, le substrat initial 100 est maintenu sur un dispositif porte-substrat 120. Le dispositif porte-substrat comprend un plateau support 120a sur lequel est plaqué le substrat initial 100, par exemple au moyen d'un système électrostatique ou de succion associé au plateau support 120a.

La face du substrat initial 100 comprenant les microcomposants 110 est ensuite mise en contact avec une face d'une plaque ou substrat final 200 (étape S2) en vue d'un collage par adhésion moléculaire. Une couche d'oxyde, par exemple en Si02, peut en outre être formée sur la face du substrat initial 100 comprenant les microcomposants 110 et/ou sur la face du substrat final 200 destinée à être mise en contact intime. Conformément à l'invention, un point de contact est initié entre les deux substrats par application d'une pression mécanique Pm sur le substrat 200, de préférence à proximité du bord de ce dernier (étape S3, figure 3B). Comme indiqué précédemment, la pression Pm est comprise entre 1 MPa et 33,3 MPa et appliquée sur une surface d'appui inférieure ou égale à 1 mm2.

L'initiation du point de contact entraîne la propagation d'une onde de collage sur l'interface entre le substrat initial 100 et le substrat final 200. Les deux substrats sont alors collés ensemble par adhésion moléculaire sur la totalité de leur surface en contact (interface de collage), et ce sans ou quasiment sans déformation dans le substrat initial 100 comportant les microcomposants 110. On obtient ainsi une couche enterrée de microcomposants 110 à l'interface de collage entre les substrats 100 et 200. Après le collage et tel que représenté sur la figure 3C, le substrat initial 100 est aminci afin de retirer une portion de matière présente au-dessus de la couche de microcomposants 110 (étape S4). Dans le cas où le substrat 100 est un substrat de type SOI, on peut utiliser avantageusement la couche isolante enterrée pour délimiter l'épaisseur de la couche 100a restante. On obtient alors une structure composite 300 formée du substrat final 200 et d'une couche 100a correspondant à la portion restante du substrat initial 100. Le substrat initial 100 peut être aminci notamment par polissage mécano-chimique (CMP), par gravure chimique, ou par clivage ou fracture le long d'un plan de fragilisation formée préalablement dans le substrat par implantation atomique.

Comme représentée sur la figure 3D, l'étape suivante dans la réalisation de la structure tridimensionnelle consiste à former une deuxième couche de microcomposants 140 au niveau de la surface exposée du substrat initial 100 aminci (figure 3D, étape S5). Les microcomposants 140 peuvent correspondre à des parties complémentaires de microcomposants 110 pour former un composant fini et/ou à des composants distincts destinés à fonctionner avec des microcomposants 140. Afin de former les microcomposants 140 en alignement avec les microcomposants 110 enterrés, on utilise un masque de photolithographie similaire à celui utilisé pour former les microcomposants 110. De même que lors de la formation des microcomposants 110, la structure composite 300, formée du substrat final 200 et de la couche 100a, est maintenue sur un plateau support 130a d'un dispositif porte-substrat 130 identique au dispositif 120. Le masque de photolithographie est alors appliqué à la surface libre de la couche 100a. Dans une variante, la structure tridimensionnelle est formée par un empilement de couche, chaque couche ayant été reportée par le procédé d'assemblage de la présente invention, et chaque couche étant en alignement avec les couches directement adjacentes. Grâce au procédé d'initiation d'adhésion moléculaire de l'invention, le substrat initial 100 a pu être collé sur la substrat final sans déformation ou tout du moins avec une réduction des déformations telle qu'il n'est plus observé de décalage significatifs des microcomposants 110 avant et après transfert du substrat initial 100 sur le substrat final 200. On peut ainsi limiter ces décalages résiduels à des valeurs inférieures à 200 nm, voire 100 nm de manière homogène sur toute la surface de la plaque.

Les microcomposants 140, même de tailles très réduites (par exemple < 1 pm), peuvent alors être formés facilement en alignement avec les microcomposants 110, et ce même après transfert du substrat initial. Cela permet, par exemple, d'interconnecter entre eux les microcomposants présents dans deux couches, ou sur deux faces distinctes d'une même couche, par l'intermédiaire de connections métalliques, en minimisant les risques de mauvaise interconnexion. Le procédé d'assemblage de la présente invention permet, par conséquent, d'éliminer le phénomène de désalignement ("overlay") lors du transfert d'une couche de circuit sur une autre couche ou sur un substrat support et de réaliser des plaques de semi-conducteurs multicouches de très grande qualité.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'initiation d'adhésion moléculaire comprenant la mise en regard d'une face (31) d'une première plaque (30) avec une face (21) d'une deuxième plaque (20) et l'initiation d'un point de contact entre les deux faces en regard, caractérisé en ce que le point de contact est initié par application d'une pression mécanique sur une des deux plaques, ladite pression étant comprise entre 1 MPa et 33,3 MPa.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression mécanique appliquée est inférieure à 10 MPa.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression mécanique appliquée est comprise entre 2 et 5 MPa.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce la pression mécanique est appliquée sur une surface de contact inférieure ou égale à 1 mm2.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'initiation du point de contact est réalisée par appui d'un outil (51) sur un des deux substrats, l'outil présentant une surface de contact (52a) sur le substrat comprise entre 0,3 mm2 et 1 mm2 et en ce que la force d'appui exercée par l'outil sur le substrat est comprise entre 1 N et 10 N.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins l'extrémité (52) de l'outil (51) destinée à appuyer sur l'un des deux substrats comprend sur sa surface (52a) un matériau choisi parmi au moins le Téflon , la silicone et un polymère.
7. 7. Procédé de réalisation d'une structure composite tridimensionnelle (300) comprenant une étape de réalisation d'une première couche de microcomposants (110) sur une face d'un premier substrat (100) et une étape de collage par adhésion moléculaire de la face du premier substrat comportant la couche de microcomposants sur un deuxième substrat (200) caractérisé en ce que, lors de l'étape de collage, l'adhésion moléculaire est initiée conformément au procédé d'initiation d'adhésion moléculaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
8. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de collage, une étape d'amincissement du premier substrat (100).
9. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de réalisation d'une deuxième couche de microcomposants (140) sur la face du premier substrat opposée à la face comportant la première couche de microcomposants.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape de collage, une étape de formation d'une couche d'oxyde sur la face du premier substrat (100) comportant la première couche de microcomposants (110).
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le premier substrat (100) est une structure de type SOI.
12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'au moins la première couche de microcomposants comporte des capteurs d'images. 5
13. 13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la déformation du premier substrat (100) comportant la première couche de microcomposants (110) et la couche d'oxyde est comprise entre -40 et +40 microns.
14. 14. Procédé selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que la déformation du deuxième substrat (200) est comprise entre -10 et +10 microns.