FR2981501A1 - Procédé de transfert de couches matériau dans des processus d'intégration 3d et structures et dispositifs associes - Google Patents

Procédé de transfert de couches matériau dans des processus d'intégration 3d et structures et dispositifs associes Download PDF

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Abstract

Des procédés de transfert d'une couche de matériau semi-conducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure consistent à former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par des ions implantés dans celle-ci . Au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés peut être formée pour varier latéralement à travers la zone affaiblie généralement plane. La première structure de donneur peut être liée à une deuxième structure, et la première structure de donneur peut être fracturée le long de la zone affaiblie généralement plane, en laissant la couche de matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure. Des dispositifs à semi-conducteurs peuvent être fabriqués en formant des structures de dispositifs actifs sur la couche de matériau semi-conducteur transférée. Des structures semi-conductrices sont fabriquées en utilisant les procédés décrits.

Description

1 Domaine technique La présente description concerne des procédés de transfert d'un matériau d'une structure de donneur à une structure de receveur dans un processus d'intégration tridimensionnelle (3D) utilisé dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs. Contexte L'intégration tridimensionnelle (3D) de deux 10 structures semi-conductrices ou plus peut produire un certain nombre d'avantages dans des applications microélectroniques. Par exemple, l'intégration tridimensionnelle de composants microélectroniques peut résulter en une amélioration des performances 15 électriques et de la consommation d'énergie, tout en réduisant l'aire de l'empreinte du dispositif. Voir, par exemple, P. Garrou, et d'autres, « The Handbook of 3D Integration », Wiley-VCH (2008). L'intégration tridimensionnelle de structures semi-conductrices peut 20 être effectuée par la fixation d'une puce semiconductrice à une ou plusieurs puces semi-conductrices supplémentaires (c'est-à-dire, de puce à puce (D2D)), d'une puce semi-conductrice à une ou plusieurs tranches semi-conductrices (c'est-à-dire, de puce à tranche 25 semi-conductrice (D2W)), ainsi que d'une tranche semi- conductrice à une ou plusieurs tranches semiconductrices supplémentaires (c'est-à-dire, de tranche semi-conductrice à tranche semi-conductrice (W2W)), ou par une combinaison de celles-ci.
Le processus connu dans l'art en tant que processus SMART-CUe est utilisé dans les processus d'intégration tridimensionnelle monolithique. Le processus SMART-CUe est décrit, par exemple, dans le brevet US n° RE39 484 de Bruel (publié le 6 février 2007), le brevet US n° 6 303 468 d'Aspar et d'autres (publié le 16 octobre 2001), le brevet US n° 6 335 258 d'Aspar et d'autres (publié le ler janvier 2002), le brevet US n° 6 756 286 de Moriceau et d'autres (publié le 29 juin 2004), le brevet US n° 6 809 044 d'Aspar et 15 d'autres (publié le 26 octobre 2004), et le brevet USn° 6 946 365 d'Aspar et d'autres (20 septembre 2005). En résumé, le processus SMART-CUT® implique l'implantation d'une pluralité d'ions (par exemple, d'un ou de plusieurs ions d'hydrogène, d'hélium, ou de 20 gaz inertes) dans une structure de donneur le long d'un plan d'implantation d'ions. Les ions implantés le long du plan d'implantation d'ions définissent un plan de faiblesse dans la structure de donneur, le long duquel la structure de donneur peut être par la suite fendue 25 ou autrement fracturée. Comme cela est connu dans l'art, la profondeur à laquelle les ions sont implantés dans la structure de donneur est au moins partiellement fonction de l'énergie avec laquelle les ions sont implantés dans la structure de donneur. Généralement, 30 les ions implantés avec moins d'énergie seront implantés à des profondeurs relativement plus faibles, tandis que les ions implantés avec une énergie plus élevée seront implantés à des profondeurs relativement plus grandes.
La structure de donneur est liée à une autre structure de receveur, après que la structure de donneur a été fendue ou autrement fracturée le long du plan d'implantation d'ions. Par exemple, les structures de donneur et de receveur liées peuvent être chauffées pour amener la structure de donneur à se fendre ou autrement se fracturer le long du plan d'implantation d'ions. En option, des forces mécaniques peuvent être appliquées à la structure de donneur pour faciliter le clivage de la structure de donneur le long du plan d'implantation d'ions. Après que la structure de donneur a été fendue ou autrement fracturée le long du plan d'implantation d'ions, une partie de la structure de donneur reste liée à la structure de receveur. Le reste de la structure de donneur peut être réutilisé dans d'autres processus SMART-CUT® pour transférer des parties supplémentaires de la structure de donneur aux structures de receveur. Après le processus de fracture, les surfaces fracturées de la structure de donneur peuvent comprendre des impuretés d'ions et des imperfections dans la maille de cristal de la structure de donneur, qui, dans certaines applications, peut comprendre un monocristal de matériau semi-conducteur. La partie de la structure de donneur qui est transférée à la structure de receveur peut être traitée dans un effort pour réduire les niveaux d'impuretés et améliorer la qualité de la maille de cristal (c'est-à-dire, réduire le nombre de défauts dans la maille de cristal à proximité de la surface fracturée) dans la partie transférée de la structure de donneur. Ces traitements impliquent souvent un recuit thermique à des températures élevées, par exemple, d'environ 1000 °C.
Bref résumé Ce résumé est fourni pour présenter une sélection de concepts sous une forme simplifiée. Ces concepts sont décrits plus en détail dans la description détaillée de modes de réalisation exemplaires de la 5 description ci-dessous. Ce résumé n'est pas destiné à identifier des caractéristiques principales ou des caractéristiques essentielles de l'objet revendiqué, il n'est pas destiné non plus à être utilisé pour limiter l'étendue de l'objet revendiqué. 10 Dans certains modes de réalisation, la présente description comprend des procédés de transfert d'une couche de matériau semi-conducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure. Selon ces procédés, des ions peuvent être implantés dans la 15 première structure de donneur pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions implantés. La zone affaiblie généralement plane peut séparer la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de 20 donneur d'un reste de la première structure de donneur. Au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés peut être formée pour varier à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une 25 direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane. La première structure de donneur peut être liée à une deuxième structure, et la première structure de donneur peut être fracturée le long de la zone affaiblie généralement plane, laissant la couche de 30 matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure. Dans des modes de réalisation supplémentaires, la présente description comprend des procédés de fabrication de dispositifs à semi-conducteurs. Selon ces procédés, une couche de matériau semi-conducteur 35 peut être transférée d'une première structure de donneur à une deuxième structure. Le transfert de la couche de matériau semi-conducteur peut consister à implanter des ions dans la première structure de donneur pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions implantés, lier la première structure de donneur à la deuxième structure, et fracturer la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane, en laissant la couche de matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure. La zone affaiblie généralement plane formée dans la première structure de donneur peut séparer la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur.
En plus, la zone affaiblie généralement plane peut être formée de sorte qu'au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés varie à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane. Une pluralité de structures de dispositifs actifs peuvent être fabriquées sur la couche de matériau transférée semi-conducteur. Dans encore d'autres modes de réalisation, la présente description comprend des structures semiconductrices fabriquées en utilisant des procédés tels que présentés ici. Par exemple, les structures semiconductrices peuvent comprendre une première structure de donneur comportant une zone affaiblie généralement plane dans celle-ci. La zone affaiblie généralement plane peut être définie par les ions implantés dans la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane. La zone affaiblie généralement plane peut séparer une couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur. En outre, au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés peut varier à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane. Les structures semi-conductrices peuvent comprendre en outre une deuxième structure liée à la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de 10 donneur. Brève description des dessins Bien que la description se termine par des revendications montrant en particulier et revendiquant 15 distinctement ce qui est considéré comme des modes de réalisation de l'invention, les avantages des modes de réalisation de la description peuvent être plus facilement établis à partir de la description de certains exemples de modes de réalisation de la 20 description lors d'une lecture conjointement avec les dessins joints, sur lesquels : les figures lA à 1F sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, de structures de donneur et/ou de receveur pendant des 25 procédés de transfert d'une couche de matériau semiconducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure de receveur selon certains modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels un plan d'implantation d'ions non homogène est 30 formé dans la structure de donneur ; les figures 2A à 2G sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, de structures de donneur et/ou de receveur pendant des procédés de transfert d'une couche de matériau semi- 35 conducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure de receveur selon d'autres modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels les ions sont implantés à travers des régions sélectionnées de la structure de donneur qui comprennent des évidements formés dans la structure de donneur ; les figures 3A et 3B sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, illustrant un traitement d'une structure de donneur selon certains modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels des ions sont implantés à travers des régions sélectionnées de la structure de donneur qui comprennent un matériau diélectrique dans des évidements formés dans la structure de donneur ; les figures 4A et 4B sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, illustrant un traitement d'une structure de donneur selon certains modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels de multiples processus d'implantation d'ions sont utilisés pour former un plan d'implantation d'ions non homogène dans la structure de donneur ; les figures 5A et 5B sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, illustrant un traitement d'une structure de donneur selon d'autres modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels de multiples processus d'implantation d'ions sont utilisés pour former un plan d'implantation d'ions non homogène dans la structure de donneur ; les figures 6A et 6B sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, illustrant un traitement d'une structure de donneur selon des modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels la structure de donneur comprend une structure de type semi-conducteur sur isolant ; et les figures 7A et 7B sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, 5 illustrant un traitement d'une structure de donneur selon des modes de réalisation de procédés de la description, dans lesquels la structure de donneur comprend une structure de type semi-conducteur sur isolant et comporte une couche de confinement d'ions 10 dans celle-ci ; les figures 8A à 8E sont des vues en coupe transversale, illustrées schématiquement, simplifiées, illustrant un traitement d'une structure de donneur selon des modes de réalisation de procédés de la 15 description, dans lesquels des éléments d'espacement latéraux sont formés dans des évidements avant l'implantation d'ions dans la structure de donneur à travers les évidements. 20 Description détaillée Les illustrations présentées ici ne sont pas considérées comme des vues réelles d'une structure semi-conductrice, d'un dispositif, d'un système, ou d'un procédé particulier, mais sont des représentations 25 simplement idéalisées qui sont utilisées pour décrire des modes de réalisation de la description. Les rubriques utilisées ici ne devraient pas être considérées comme limitant l'étendue des modes de réalisation de l'invention telle que définie par les 30 revendications qui suivent et leurs équivalents légaux. Les concepts décrits dans une rubrique spécifique sont généralement applicables dans d'autres sections dans la description entière. Selon certains modes de réalisation, un procédé de 35 transfert d'une couche de matériau, telle qu'une couche de matériau semi-conducteur, d'une première structure de donneur à une deuxième structure de receveur comprend l'implantation d'ions dans la première structure de donneur pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions implantés. La zone affaiblie généralement plane sépare la couche de matériau à transférer de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur.
La zone affaiblie généralement plane est non homogène à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane. Par exemple, au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés peut varier à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane. La première structure de donneur peut être liée à la deuxième structure de receveur, après quoi la première structure de donneur peut être fracturée le long de la zone affaiblie généralement plane et en laissant la couche de matériau liée à la deuxième structure de receveur. Ces procédés sont décrits plus en détail ci-dessous.
La figure 1 est une vue en coupe transversale, illustrée schématiquement, simplifiée, d'une structure de donneur 100. La structure de donneur 100 comprend un volume de matériau massif 102, qui peut comprendre, par exemple, un matériau semi-conducteur tel que du silicium, du germanium, un matériau semi-conducteur III-V (par exemple, GaN, GaAs, InN, AIN, InGaN, etc.), ou des composés de ces matériaux semi-conducteurs. Le matériau 102 peut être polycristallin, ou peut comprendre un monocristal de matériau. La structure de donneur 100 peut être généralement plane et peut avoir une première surface principale 104A et une deuxième surface principale 104B opposée orientée parallèlement à la première surface principale 104A. Comme montré sur la figure 1A, des ions (représentés par les flèches de direction sur la figure 1A) peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 uniquement à travers des régions sélectionnées de la structure de donneur 100. Les ions peuvent comprendre, par exemple, un ou plusieurs ions d'hydrogène, ions d'hélium et ions de gaz inertes. Les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 le long d'un plan d'implantation d'ions 106. Comme montré sur la figure 1A, les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 à travers la première surface principale 104A dans une direction sensiblement perpendiculaire à la première surface principale 104A. La profondeur à laquelle les ions sont implantés dans la structure de donneur 100 est au moins partiellement fonction de l'énergie avec laquelle les ions sont implantés dans la structure de donneur 100. Généralement, les ions implantés avec moins d'énergie seront implantés à des profondeurs relativement plus faibles, tandis que les ions implantés avec une énergie plus élevée seront implantés à des profondeurs relativement plus grandes. Les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 avec une énergie prédéterminée sélectionnée pour implanter les ions à une profondeur souhaitée dans la structure de donneur 100 par rapport à la première surface principale 104A. Au moins certains ions peuvent être implantés à des profondeurs autres que la profondeur d'implantation souhaitée, et un graphe de la concentration des ions dans la structure de donneur 100 en fonction de la profondeur dans la structure de donneur 100 par rapport à la première surface principale 104A peut présenter une courbe généralement en forme de tulipe (symétrique ou asymétrique) ayant un maximum à la profondeur d'implantation souhaitée, laquelle définit le plan d'implantation d'ions 106. Autrement dit, le plan d'implantation d'ions 106 peut comprendre une couche ou une région dans la structure de donneur 100 qui est alignée avec le plan (par exemple, centrée autour de celui-ci) de concentration d'ions maximum dans la structure de donneur 100. Le plan d'implantation d'ions 106 définit une zone de faiblesse dans la structure de donneur 100 le long de laquelle la structure de donneur 100 peut être fendue ou autrement fracturée dans un processus subséquent, comme examiné plus en détail ci-dessous. Par exemple, en faisant référence brièvement à la figure 1B, la présence des ions dans la créer des défauts 108 dans structure de donneur 100.
Une couche de matériau structure de donneur 100 à 110 à transférer de la une autre structure de structure de donneur peut la maille de cristal de la receveur est définie d'un côté du plan d'implantation d'ions 106, et un reste 112 de la structure de donneur 100 est disposé d'un côté opposé du plan d'implantation 25 d'ions 106 par rapport à la couche de matériau 110. En faisant référence de nouveau à la figure 1A, comme mentionné précédemment, la zone affaiblie généralement plane le long du plan d'implantation d'ions 106 est non homogène à travers la zone affaiblie 30 dans au moins une direction parallèle au plan d'implantation d'ions 106. Par exemple, au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés peut varier à travers la zone affaiblie généralement plane. Pour 35 former une telle zone de faiblesse non homogène, dans certains modes de réalisation, des ions peuvent n'être implantés qu'à travers des régions sélectionnées de la structure de donneur 100. Par exemple, des ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 à travers des ouvertures 116 dans un masque dessiné 118. Le masque dessiné 118 peut être formé sur la surface principale 104A de la structure de donneur 100, comme montré sur la figure 1A, ou le masque dessiné 118 peut être formé séparément de la structure de donneur 100 et simplement disposé sur la surface principale 104A de la structure de donneur 100 (soit directement sur la surface principale 104A, soit espacé de la surface principale 104A verticalement au-dessus de la surface principale 104A).
En implantant les ions dans la structure de donneur 100 à travers les ouvertures 116 dans le masque dessiné 118, des ions ne sont implantés qu'à travers une première pluralité de régions 120 de la couche de matériau 110, et pas à travers une deuxième pluralité de régions 122 de la couche de matériau 110. La première pluralité de régions 120 et la deuxième pluralité de régions 122 sont définies sur les figures lA et 1B par les traits en pointillés orientés verticalement. Une implantation d'ions dans la structure de donneur 100 à travers la deuxième pluralité de régions 122 est entravée (par exemple, empêchée) par le matériau du masque 118. Comme mentionné précédemment, la couche de matériau 110 peut comprendre un matériau semi-conducteur qui sera finalement utilisé pour fabriquer des structures de dispositifs à semi-conducteurs actifs (par exemple, des transistors, des condensateurs, des trajets électriquement conducteurs, etc.) sur une structure de receveur sur laquelle la couche de matériau 110 doit 35 être transférée. Selon certains modes de réalisation de la description, les ouvertures 116 peuvent être formées de manière sélective dans le masque dessiné 118 de sorte que les ouvertures soient disposées et alignées verticalement avec ce qui sera des régions inactives de la couche de matériau 110, et de sorte que les régions actives de la couche de matériau 110 soient protégées des ions par le matériau du masque 118. Autrement dit, la première pluralité de régions 120 de la couche de matériau 110 peuvent comprendre des régions inactives de la couche de matériau 110, et la deuxième pluralité de régions 122 peuvent comprendre des régions actives de la couche de matériau 110. Telle qu'utilisée ici, l'expression « région inactive », lorsqu'elle est utilisée en relation avec une couche de matériau à transférer d'une structure de donneur à une structure de receveur, désigne et comprend une région qui comprend finalement une région passive dans la couche de matériau dans un dispositif totalement fabriqué qui ne comprend pas de structure de dispositif actif dans celui-ci. Telle qu'utilisée ici, l'expression « région active », lorsqu'elle est utilisée en relation avec une couche de matériau à transférer d'une structure de donneur à une structure de receveur, désigne et comprend une région qui comprend finalement une région active dans la couche de matériau 110 dans un dispositif totalement fabriqué qui comprend une ou plusieurs structures de dispositifs actifs dans celui-ci, tel qu'un ou plusieurs d'un transistor, d'un condensateur, et d'un trajet électriquement conducteur. Comme décrit ci-dessus, des ions peuvent être implantés à travers des régions inactives de la couche de matériau 110 (la première pluralité de régions 120) sans implanter d'ions en une quantité significative à travers des régions actives de la couche de matériau 110 (la deuxième pluralité de régions 122). Ainsi, la zone affaiblie généralement plane définie par le plan d'implantation d'ions 106 est ainsi non homogène à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane en raison du fait qu'une concentration relativement plus élevée d'ions est présente dans la zone généralement affaiblie contiguë à la première pluralité de régions 120 par rapport à la concentration (qui peut être au moins sensiblement nulle) d'ions présents dans la zone généralement affaiblie contiguë à la première pluralité de régions 120. Des modes de réalisation de la présente invention peuvent ainsi être utilisés pour réduire un endommagement des régions actives (c'est-à-dire, la deuxième pluralité de régions 122) qui pourrait être provoqué par le processus d'implantation d'ions. En faisant référence à la figure 1C, la première surface principale 104A de la structure de donneur 100 (qui comprend une surface de la couche de matériau 110 à transférer) peut être liée à une structure de receveur 130. Dans certains modes de réalisation, la structure de donneur 100 peut être liée à la structure de receveur 130 après avoir implanté les ions dans la structure de donneur 100, comme examiné ci-dessus. Dans d'autres modes de réalisation, les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 100 à travers la surface principale 104B opposée de la structure de donneur 100 après avoir lié la première surface principale 104A de la structure de donneur 100 à la structure de receveur 120. Il peut être relativement plus difficile d'effectuer le processus d'implantation après avoir lié la première surface principale 104A de la structure de donneur 100 à la structure de receveur 120, étant donné que des énergies plus élevées peuvent être nécessaires pour implanter les ions à une profondeur souhaitable. Dans certains modes de réalisation, la structure de donneur 100 peut être directement liée à la structure de receveur 130 en utilisant un processus de liaison directe. Les « procédés dits de liaison directe » sont des procédés dans lesquels une liaison chimique solide à solide directe est établie entre deux structures pour les lier l'une à l'autre sans utiliser de matériau de liaison intermédiaire entre elles. Des procédés de liaison directe métal-métal et des procédés de liaison directe oxyde-oxyde ont été développés pour lier un métal ou un oxyde au niveau d'une surface d'une première structure à un métal ou un oxyde, respectivement, au niveau d'une surface d'une deuxième structure. Ces procédés sont examinés, par exemple, dans P. Garrou, et d'autres, « The Handbook of 3D Integration », Wiley-VCH (2008) volume 1, chapitre 11. Ainsi, si le matériau massif 102 de la structure de donneur 100 et/ou le matériau de la structure de receveur 130 au niveau de la surface de liaison de celles-ci ne comprennent pas de matériau approprié pour un tel processus de liaison directe, un matériau de liaison approprié peut être prévu au niveau des surfaces de liaison de la structure de donneur 100 et/ou de la structure de receveur 130. Par exemple, la figure 1C illustre un matériau de liaison 124 au niveau de la surface de liaison (la première surface principale 104A) de la structure de donneur 100 et un matériau de liaison 132 au niveau de la surface de liaison de la structure de receveur 130. Le matériau de liaison 124 et le matériau de liaison 132 peuvent avoir des compositions similaires, et peuvent comprendre, par exemple, un matériau 35 métallique (par exemple, du cuivre, de l'aluminium, du titane, du tungstène, du nickel, etc., ou un alliage de ces métaux), un oxyde (par exemple, un oxyde de silicium), ou un matériau semi-conducteur (par exemple, du silicium, du germanium, un matériau semi-conducteur composite, etc.). Les surfaces de liaison du matériau de liaison 124 et du matériau de liaison 132 peuvent être nettoyées pour retirer des impuretés superficielles et des composés superficiels (par exemple, des oxydes natifs).
En outre, la rugosité de surface des surfaces de liaison peut être réduite pour augmenter l'aire de contact étroit entre les surfaces de liaison à l'échelle atomique. L'aire de contact étroit entre les surfaces de liaison est généralement obtenue en polissant les surfaces de liaison pour réduire la rugosité de surface jusqu'à des valeurs proches de l'échelle atomique, en appliquant une pression entre les surfaces de liaison, résultant en une déformation plastique, ou à la fois en polissant les surfaces de liaison et en appliquant une pression pour obtenir cette déformation plastique. Après avoir préparé les surfaces de liaison, elles peuvent être amenées en contact étroit l'une avec l'autre. Les forces d'attraction entre les surfaces de 25 liaison sont alors suffisamment élevées pour provoquer une adhérence moléculaire (une liaison induite par le total des forces d'attraction (forces de Van der Waals) d'interaction électronique entre les atomes et/ou les molécules des deux surfaces à lier). Un outil tel qu'un 30 stylet peut ensuite être pressé sur la surface principale 104B exposée de la structure de donneur 100 (et/ou une surface principale exposée de la structure de receveur 130) afin de déclencher la propagation d'une onde de liaison à travers l'interface entre les 35 surfaces de liaison de la structure de donneur 100 et de la structure de receveur 130. Le point auquel l'outil est appliqué peut, par exemple, être situé au centre ou à proximité d'un bord périphérique de la structure de donneur 100 et/ou de la structure de 5 receveur 130. Ces procédés sont présentés, par exemple, dans la publication de demande de brevet US n° US 2011/0045611 Al, qui a été publiée le 24 février 2011 au nom de Castex et d'autres. En option, la structure de donneur 100 et/ou la 10 structure de receveur 130 peuvent être chauffées pendant le processus de liaison pour faciliter le processus de liaison. La structure de receveur 130 peut comprendre une puce ou tranche semi-conductrice, et, dans certains 15 modes de réalisation, peut comprendre des structures de dispositifs actifs 134 précédemment fabriquées. Les structures de dispositifs actifs 134 illustrées schématiquement sur la figure 1C représentent des transistors, bien que les structures de dispositifs 20 actifs 134 puissent comprendre d'autres types de structures de dispositifs actifs telles que des condensateurs, des lignes électriquement conductrices, des pistes, et/ou des trous d'interconnexion, etc. Les structures de dispositifs actifs 134 peuvent comprendre 25 des matériaux ou des structures qui pourraient être affectés négativement lorsqu'ils sont soumis à une énergie thermique excessive. Ainsi, dans certains modes de réalisation, le processus de liaison peut être effectué à des températures d'environ 400 °C ou moins, 30 d'environ 200 °C ou moins, ou même à peu près à température ambiante. Après avoir lié la structure de donneur 100 à la structure de receveur 130, la structure de donneur 100 peut être fendue ou autrement fracturée le long du plan 35 d'implantation d'ions 106 pour former la structure montrée sur la figure 1D, qui comprend la structure de receveur 130, la couche de matériau 110 liée à la structure de receveur 130 par le matériau de liaison 124 et le matériau de liaison 132 entre elles. Par exemple, la structure de donneur 100 (et, en option, la structure de receveur 130) peut être chauffée pour amener la structure de donneur 100 à se fendre ou autrement se fracturer le long du plan d'implantation d'ions 106. Dans certains modes de réalisation, les températures de la structure de donneur 100 et de la structure de receveur 130 peuvent être maintenues à environ 500 °C ou moins, à environ 400 °C ou moins, ou même à environ 350 °C ou moins pendant le processus de fracture. Une limitation de la température pendant le processus de fracture peut être souhaitable, par exemple, afin d'éviter un endommagement des structures de dispositifs actifs précédemment formées sur la structure de receveur 130. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le processus de clivage peut être appliqué à des températures plus élevées. En option, des forces mécaniques peuvent être appliquées à la structure de donneur 100 pour provoquer ou faciliter le clivage ou une autre fracture de la structure de donneur 100 le long du plan d'implantation d'ions 106.
Après le processus de fracture, la couche de matériau 110 reste liée à la structure de receveur 130, et un reste de la structure de donneur 100 peut être réutilisé pour transférer des couches supplémentaires de matériau à des structures de receveur comme cela est souhaitable. Après le processus de fracture, la surface fracturée exposée 111 de la couche de matériau 110 peut comprendre des défauts dans la maille de cristal de la couche de matériau transférée 110 et des impuretés. En outre, des défauts 108 résultant des ions implantés, comme décrit précédemment, peuvent être présents au niveau de la surface fracturée 111 contiguë à la première pluralité de régions 120 (figure 1B) de la couche de matériau 110 à travers laquelle les ions ont été implantés. Ainsi, la surface fracturée 111 de la couche de matériau 110 peut être traitée pour retirer des impuretés (par exemple, des ions implantés) et pour améliorer la qualité de la maille de cristal dans la couche de matériau 110 à proximité de la surface fracturée 111. Par exemple, la surface fracturée 111 peut être soumise à l'un ou plusieurs d'un processus de gravure chimique, d'un processus de polissage mécanique et d'un processus de polissage chimico-mécanique (CMP) pour former la structure montrée sur la figure 1E. La structure de la figure lE est sensiblement similaire à celle de la figure 1D, mais la surface 111 est illustrée comme étant exempte de défauts 108 pour représenter l'amélioration de la qualité de la surface 111 par rapport à celle de la figure 1D.
Le processus de traitement utilisé pour améliorer la qualité de la couche de matériau 110 à proximité de la surface 111 peut ne pas rendre la couche de matériau 110 parfaitement exempte d'impuretés ou la rendre d'une qualité parfaitement cristalline. La qualité, cependant, peut être plus élevée dans la deuxième pluralité de régions 122 (qui peuvent comprendre des régions actives) par rapport à la première pluralité de régions 120 (qui peuvent comprendre des régions inactives), étant donné que des ions ont été implantés à travers la première pluralité de régions 120 sans implanter d'ions à travers la deuxième pluralité de régions 122. En faisant référence à la figure 1F, les structures de dispositifs actifs 140 peuvent être 35 fabriquées dans et/ou sur la couche de matériau transférée 110. Les structures de dispositifs actifs 140 illustrées schématiquement sur la figure 1C représentent des transistors, bien que les structures de dispositifs actifs 140 puissent comprendre d'autres types de structures de dispositifs actifs telles que des condensateurs, des lignes électriquement conductrices, des pistes, et/ou des trous d'interconnexion, etc. En outre, les structures de dispositifs actifs 140 peuvent comprendre l'un quelconque de transistors de type CMOS, de transistors verticaux, d'une diode (par exemple, d'une jonction PN), d'un composant de dispositif de mémoire à points de croisement (par exemple, une mémoire à changement de phase ou un autre type de dispositif de mémoire résistif), etc. En option, les structures de dispositifs actifs 140 peuvent être fabriquées dans et/ou sur la deuxième pluralité active de régions 122 sans fabriquer les structures de dispositifs actifs 140 en une quantité significative sur la première pluralité inactive de régions 120, comme montré sur la figure 1F. En tant que résultat de la fabrication sur et/ou dans une surface 111 de la couche de matériau 110 de qualité améliorée, la fiabilité de la performance des structures de dispositifs actifs 140 peut être améliorée. Un traitement subséquent peut se poursuivre selon des procédés connus afin d'achever la fabrication d'un ou de plusieurs dispositifs à semi-conducteurs. Ces dispositifs à semi-conducteurs peuvent comprendre, par exemple, un dispositif formant processeur de signal électronique, un dispositif de mémoire, un dispositif photoactif (par exemple, un dispositif d'émission de rayonnement (tel qu'un laser, une diode électroluminescente, etc.) ou un dispositif de 35 réception de rayonnement (tel qu'un photodétecteur, une cellule solaire, etc.)), un dispositif micromécanique, etc. Une ou plusieurs des structures de dispositifs actifs 140 peuvent être couplées de manière 5 fonctionnelle à une ou plusieurs des structures de dispositifs actifs 134 de la structure de receveur 130 en établissant un contact électrique entre elles en utilisant un ou plusieurs des trous d'interconnexion conducteurs s'étendant verticalement, des pastilles 10 conductrices et des lignes conductrices s'étendant latéralement. Les figures 2A à 2G illustrent des modes de réalisation supplémentaires de procédés de la description. La figure 2A est similaire à la figure lA 15 et illustre des ions implantés de manière sélective dans une structure de donneur 150 à travers une première pluralité de régions 170 d'une couche de matériau 160 à transférer sans implanter d'ions à travers une deuxième pluralité de régions 172 de la 20 couche de matériau 160 en implantant les ions à travers les ouvertures 166 dans un masque dessiné 168. Avant d'implanter les ions le long d'un plan d'implantation d'ions 156 pour former la zone non homogène généralement affaiblie, cependant, une pluralité 25 d'évidements 164 peuvent être formés dans la première surface principale 154A de la structure de donneur 150 dans la première pluralité de régions 170, comme montré sur la figure 2A. Les évidements 164 peuvent être formés dans la 30 structure de donneur 150 en utilisant, par exemple, un processus de masquage et de gravure. Dans certains modes de réalisation, le même masque 168 utilisé pendant le processus d'implantation d'ions peut être d'abord utilisé en tant que masque de gravure pour 35 former les évidements 164. Par exemple, le masque dessiné 168 peut être formé en déposant un oxyde, un nitrure, ou un oxynitrure sur la surface 154A de la structure de donneur. Un processus de photolithographie peut ensuite être utilisé pour former les ouvertures 166 à travers le masque 168. Par exemple, un masque photographique dessiné peut être déposé sur le matériau utilisé pour former le masque 168, et un processus de gravure peut être utilisé pour graver les ouvertures 166 dans le masque 168 en utilisant le masque photographique dessiné, après quoi le masque photographique peut être retiré. Le masque dessiné 168 peut ensuite être utilisé pour former les évidements 164 dans la structure de donneur 150, après quoi les ions peuvent être implantés à travers les évidements 164 et la première pluralité de régions 170 de la couche de matériau 160 en utilisant le masque 168 pour protéger la deuxième pluralité de régions 172 de la couche de matériau 160 des ions. En implantant les ions à travers les ouvertures 164, la profondeur du plan d'implantation d'ions 156 dans la structure de donneur 156 à partir de la surface principale 154A peut être augmentée. Par exemple, dans certains modes de réalisation, le plan d'implantation d'ions 156 peut être situé à environ 1,5 pm ou plus de la surface principale 154A de la structure de donneur 150 à travers laquelle les ions sont implantés. L'implantation des ions dans la structure de donneur 150 plus loin de la surface principale 154A permet le transfert d'une couche relativement plus épaisse de matériau 160 à une structure de receveur. La figure 2B illustre la structure après avoir retiré le masque 168, et illustre les défauts 158 dans la structure de donneur 150 contiguë à la première pluralité de régions 170 résultant du processus d'implantation d'ions.
En faisant référence à la figure 2C, les évidements 164 peuvent être remplis d'un matériau diélectrique 165. Par exemple, un matériau diélectrique peut être déposé au blanchet sur la structure de la figure 2B, après quoi un processus de polissage chimico-mécanique (CMP) peut être utilisé pour retirer le matériau diélectrique en excès sur la surface principale 154A de la structure de donneur 150 à l'extérieur des évidements 164.
Comme montré sur la figure 2D, la structure de donneur 150 peut être liée à une structure de receveur 180 d'une manière similaire à celle décrite précédemment en faisant référence à la figure 1C. La structure de receveur 180 peut comprendre des structures de dispositifs actifs 184 dans certains modes de réalisation. En outre, comme examiné précédemment, un matériau de liaison 174 peut être prévu au niveau de la surface de liaison (la première surface principale 154A) de la structure de donneur 150, et un matériau de liaison 182 peut être prévu au niveau de la surface de liaison de la structure de receveur 180. Le matériau de liaison 174 et le matériau de liaison 182 peuvent avoir des compositions similaires, et peuvent comprendre, par exemple, un matériau métallique (par exemple, du cuivre ou un alliage de cuivre) ou un oxyde (par exemple, un oxyde de silicium). Une liaison métal-métal ou oxyde-oxyde directe peut être établie entre les surfaces en butée du matériau de liaison 174 et du matériau de liaison 182, comme décrit précédemment en faisant référence à la figure 1C. Après avoir lié la structure de donneur 150 à la structure de receveur 180, la structure de donneur 150 peut être fendue ou autrement fracturée le long du plan 35 d'implantation d'ions 156 pour former la structure montrée sur la figure 2E, qui comprend la structure de receveur 180 et la couche de matériau 160 liée à la structure de receveur 180. La structure de donneur 150 peut être fracturée le long du plan d'implantation d'ions 156, comme décrit précédemment en faisant référence à la figure 1D. Après le processus de fracture, la surface fracturée exposée 161 de la couche de matériau 160 peut comprendre des défauts dans la maille de cristal de la couche de matériau 160 transférée et des impuretés. En outre, les défauts 158 résultant des ions implantés, comme décrit précédemment, peuvent être présents au niveau de la surface fracturée 161 contiguë à la première pluralité de régions 170 (figure 2B) de la couche de matériau 160 à travers laquelle les ions ont été implantés. Ainsi, la surface fracturée 161 de la couche de matériau 160 peut être traitée pour retirer les impuretés (par exemple, les ions implantés) et pour améliorer la qualité de la maille de cristal dans la couche de matériau 160 à proximité de la surface fracturée 161. Par exemple, la surface fracturée 161 peut être soumise à l'un ou plusieurs d'un processus de gravure chimique, d'un processus de polissage mécanique et d'un processus de polissage chimico-mécanique (CMP) pour former la structure montrée sur la figure 2F. En option, le matériau diélectrique 156 peut être utilisé en tant que matériau d'arrêt de gravure. Autrement dit, le matériau peut être retiré de la surface fracturée 161 en utilisant l'un ou plusieurs d'un processus de gravure chimique, d'un processus de polissage mécanique et d'un processus de polissage chimico-mécanique (CMP) jusqu'à ce que les volumes de matériau diélectrique 156 soient exposés. Ainsi, la première pluralité inactive de régions 170 (figure 2B) de la couche de matériau 160 transférée peut être au moins sensiblement retirée dans certains modes de réalisation. Des parties de la première pluralité inactive de régions 170 (figure 2B) de la couche de matériau 160 transférée pourraient rester dans d'autres modes de réalisation. La structure de la figure 2F est similaire à celle de la figure 2E, mais les zones de la surface 161 qui comprenaient précédemment les défauts 158 (figure 2E) ont été retirées. En faisant référence à la figure 2G, des structures de dispositifs actifs 190 peuvent être fabriquées dans et/ou sur la couche de matériau 160 transférée. Les structures de dispositifs actifs 190 illustrées schématiquement sur la figure 2G représentent des transistors, bien que les structures 15 de dispositifs actifs 190 puissent comprendre d'autres types de structures de dispositifs actifs telles que des condensateurs, des lignes électriquement conductrices, des pistes, et/ou des trous d'interconnexion, etc. En outre, les structures de 20 dispositifs actifs 190 peuvent comprendre l'un quelconque de transistors de type CMOS, de transistors verticaux, d'une diode (par exemple, d'une jonction PN), d'un composant d'un dispositif de mémoire à points de croisement (par exemple, une mémoire à changement de 25 phase ou un autre type de dispositif de mémoire résistif), etc. En option, les structures de dispositifs actifs 190 peuvent être fabriquées dans et/ou sur la deuxième pluralité active de régions 172 sans fabriquer les structures de dispositifs actifs 190 30 en une quantité significative sur la première pluralité inactive de régions 170, comme montré sur la figure 2G. En tant que résultat de la fabrication sur et/ou dans une surface 161 de la couche de matériau 160 de qualité améliorée, la fiabilité de la performance des structures de dispositifs actifs 190 peut être améliorée. Un traitement subséquent peut se poursuivre selon des procédés connus afin d'achever la fabrication d'un 5 ou de plusieurs dispositifs à semi-conducteurs, comme décrit précédemment. Dans des modes de réalisation supplémentaires, des procédés similaires à ceux décrits ci-dessus en faisant référence aux figures 2A à 2G peuvent être effectués, 10 dans lesquels le processus d'implantation d'ions est effectué après la formation des évidements dans la structure de donneur, mais après le remplissage des évidements avec un matériau diélectrique. Par exemple, la figure 3A illustre une structure de donneur 200 15 similaire à la structure de donneur 150 montrée sur la figure 2A. La structure de donneur 200 comprend un matériau massif 202, et comporte une première surface principale 204A et une deuxième surface principale 204B opposée. Comme décrit en relation avec la structure de 20 donneur 150, une pluralité d'évidements 212 peuvent être formés dans la première surface principale 204A de la structure de donneur 200. Les évidements 212 peuvent être formés dans la structure de donneur 200 en utilisant, par exemple, un 25 processus de masquage et de gravure. Par exemple, un masque dessiné 216 peut être formé par le dépôt d'un oxyde, d'un nitrure, ou d'un oxynitrure sur la surface 204A de la structure de donneur 200. Un processus de photolithographie peut ensuite être utilisé pour former 30 les ouvertures 218 à travers le masque 216. Par exemple, un masque photographique dessiné peut être déposé sur le matériau utilisé pour former le masque 216, et un processus de gravure peut être utilisé pour graver les ouvertures 218 dans le masque 216 en 35 utilisant le masque photographique dessiné, après quoi le masque photographique peut être retiré. Le masque dessiné 216 peut ensuite être utilisé pour former les évidements 212 dans la structure de donneur 200. En faisant référence à la figure 3B, un matériau diélectrique 214 peut être prévu dans les évidements 212, comme décrit précédemment en relation avec le matériau diélectrique 165 de la figure 2C. Le matériau diélectrique 214 peut être prévu dans les évidements 212 avant d'implanter des ions dans la structure de donneur 200. Des ions peuvent être implantés à travers les évidements 212, et à travers le matériau diélectrique 214 dans les évidements 212, dans la structure de donneur 200 généralement le long d'un plan d'implantation d'ions 206 pour définir une zone de faiblesse généralement plane dans la structure de donneur 200. Une couche de matériau 210 à transférer de la structure de donneur 200 peut être définie entre le plan d'implantation d'ions 206 et la première surface principale 204A.
Comme décrit précédemment, des ions peuvent être implantés dans une première pluralité de régions 220 dans la structure de donneur 200 sans implanter d'ions dans une deuxième pluralité de régions 222 dans la structure de donneur 200. Les défauts 208 sont illustrés le long du plan d'implantation d'ions 206 dans la première pluralité de régions 220. Dans certains modes de réalisation, la première pluralité de régions 220 peuvent comprendre des régions inactives de la structure de donneur 200, et la deuxième pluralité de régions 222 peuvent comprendre des régions actives dans la structure de donneur 200. Bien que le masque 216 ne soit pas illustré sur la figure 3B, dans certains modes de réalisation, le même masque 216 utilisé pour former les évidements 212 peut être utilisé pendant le processus d'implantation d'ions pour former la zone affaiblie non homogène le long du plan d'implantation d'ions 206. Dans d'autres modes de réalisation, un masque différent peut être utilisé. Après l'implantation des ions comme décrit ci- dessus, la couche de matériau 210 peut être transférée à une structure de receveur en utilisant des procédés tels que décrits ici précédemment en faisant référence aux figures 2D à 2G. Dans les modes de réalisation précédemment 10 décrits, la zone affaiblie généralement plane dans la structure de donneur le long du plan d'implantation d'ions est rendue non homogène en implantant des ions à travers une première pluralité de régions de la couche de matériau à transférer sans implanter d'ions à 15 travers une deuxième pluralité de régions de la couche de matériau à transférer. D'autres procédés peuvent être utilisés pour former une zone affaiblie non homogène selon des modes de réalisation de la description. Dans des modes de réalisation 20 supplémentaires, des ions peuvent être implantés à travers à la fois une première pluralité de régions et une deuxième pluralité de régions de la couche de matériau à transférer, mais l'une ou l'autre d'une concentration d'ions, d'une composition élémentaire 25 d'ions, ou les deux, dans les régions peuvent être amenées à différer entre la première pluralité de régions et la deuxième pluralité de régions de la couche de matériau à transférer. Par exemple, la figure 4A illustre une pluralité 30 d'ions implantés dans une structure de donneur 250 le long d'un plan d'implantation d'ions 256 dans un premier processus d'implantation d'ions. Comme décrit précédemment, la structure de donneur 250 peut comprendre un matériau massif 252 et avoir une première 35 surface principale 254A et une deuxième surface principale 254B opposée. Les ions peuvent être implantés de manière homogène dans la structure de donneur 250, de sorte qu'une première pluralité de défauts 258 soient formés d'une manière généralement homogène à travers le plan d'implantation d'ions 256 à la fois dans une première pluralité de régions 270 et une deuxième pluralité de régions 272. En faisant référence à la figure 4B, après le premier processus d'implantation d'ions, un deuxième processus d'implantation d'ions peut être utilisé pour implanter des ions supplémentaires à travers la première pluralité de régions 270 sans implanter d'ions supplémentaires à travers la deuxième pluralité de régions 272. Les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 250 à travers les ouvertures 268 dans un masque dessiné 266, comme décrit précédemment ici. Les ions du deuxième processus d'implantation d'ions peuvent avoir la même composition élémentaire ou une composition élémentaire différente par rapport aux ions du premier processus d'implantation d'ions. Par conséquent, des défauts supplémentaires 259 sont formés le long du plan d'implantation d'ions 256 dans la première pluralité de régions 270 sans former les défauts supplémentaires 259 dans la deuxième pluralité de régions 272. Comme montré sur la figure 4B, une pluralité d'évidements 264 peuvent, en option, être formés dans la première surface principale 254A de la structure de donneur 250 en utilisant, par exemple, un processus de 30 masquage et de gravure, comme décrit précédemment. Les ions peuvent être implantés à travers les évidements 264 dans la première pluralité de régions 270 (comme montré sur la figure 4B) d'une manière similaire à celle précédemment décrite en faisant référence à la 35 figure 2A. Dans d'autres modes de réalisation, un matériau diélectrique peut être prévu dans les évidements 264 avant le deuxième processus d'implantation d'ions, et les ions peuvent être implantés à travers le matériau diélectrique dans les évidements 264 d'une manière similaire à celle précédemment décrite en faisant référence à la figure 3B. Après le deuxième processus d'implantation d'ions, un autre traitement peut être effectué pour transférer la couche de matériau 260 à une structure de receveur en utilisant des procédés tels que décrits précédemment ici en faisant référence aux figures 2C à 2G. Dans encore d'autres modes de réalisation, le premier processus d'implantation d'ions peut comprendre un processus d'implantation d'ions sélective non homogène similaire au deuxième processus d'implantation d'ions. Par exemple, la figure 5A illustre une pluralité d'ions implantés dans une structure de donneur 300 le long d'un plan d'implantation d'ions 306 dans un premier processus d'implantation d'ions. Comme décrit précédemment, la structure de donneur 300 peut comprendre un matériau massif 302 et avoir une première surface principale 304A et une deuxième surface principale 304B opposée. Les ions peuvent être implantés de manière non homogène dans la structure de donneur 300, de sorte qu'une première pluralité de défauts 308 soient formés dans une deuxième pluralité de régions 322 (qui peuvent comprendre des régions actives) sans implanter les ions dans une première pluralité de régions 320 (qui peuvent comprendre des régions inactives). Bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 5A, les ions peuvent être implantés dans la deuxième pluralité de régions 322 dans la structure de donneur 300 à travers des ouvertures dans un masque dessiné, comme décrit ici précédemment.
En faisant référence à la figure 5B, après le premier processus d'implantation d'ions sélective non homogène, un deuxième processus d'implantation d'ions sélective non homogène peut être utilisé pour implanter des ions supplémentaires à travers la première pluralité de régions 320 sans implanter d'ions supplémentaires à travers la deuxième pluralité de régions 322. Les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 300 à travers les ouvertures 318 dans un masque dessiné 316, comme décrit ici précédemment. Les ions du deuxième processus d'implantation d'ions peuvent avoir la même composition élémentaire ou une composition élémentaire différente par rapport aux ions du premier processus d'implantation d'ions. Par conséquent, des défauts supplémentaires 309 sont formés le long du plan d'implantation d'ions 306 dans la première pluralité de régions 320 sans former ces défauts supplémentaires dans la deuxième pluralité de régions 322. La deuxième pluralité de défauts 309 peuvent être plus étendus et/ou significatifs par rapport à la première pluralité de défauts 308, de sorte que la zone affaiblie définie le long du plan d'implantation d'ions 306 soit relativement plus faible (plus susceptible de se fracturer) dans la première pluralité de régions 320 que dans la deuxième pluralité de régions 322. Comme montré sur la figure 5B, une pluralité d'évidements 312 peuvent, en option, être formés dans la première surface principale 304A de la structure de donneur 300 en utilisant, par exemple, un processus de masquage et de gravure, comme décrit précédemment. Les ions peuvent être implantés à travers les évidements 312 dans la première pluralité de régions 320 (comme montré sur la figure 5B) d'une manière similaire à celle précédemment décrite en faisant référence à la figure 2A. Dans d'autres modes de réalisation, un matériau diélectrique peut être prévu dans les évidements 312 avant le deuxième processus d'implantation d'ions, et les ions peuvent être implantés à travers le matériau diélectrique dans les évidements 312 d'une manière similaire à celle précédemment décrite en faisant référence à la figure 3B. Après le deuxième processus d'implantation d'ions, un autre traitement peut être effectué pour transférer la couche de matériau 310 à une structure de receveur en utilisant des procédés tels que décrits ici précédemment en faisant référence aux figures 2C à 2G. Dans l'un quelconque des procédés précédemment décrits ici, les structures de donneur peuvent comprendre en option un substrat de type semiconducteur sur isolant (Se0I) (par exemple, un substrat de type silicium sur isolant (SOI)). Par exemple, les figures 6A et 6B illustrent un procédé similaire à celui précédemment décrit en faisant référence aux figures 5A et 5B, mais dans lequel la structure de donneur comprend un substrat de type semi-conducteur sur isolant (SeOI). Bien entendu, l'un quelconque des autres procédés décrits ici peut également être effectué en utilisant des substrats de type semiconducteur sur isolant (Se0I) comme décrit ci-dessous en faisant référence aux figures 6A et 6B. En faisant référence à la figure 6A, une structure de donneur 350 est montrée qui comprend un substrat de base 390 et une couche de matériau semi-conducteur 392 avec une couche de matériau diélectrique 394 entre eux. Autrement dit, la couche de matériau semi-conducteur 392 est disposée d'un côté opposé de la couche de matériau diélectrique 394 par rapport au substrat de base 390. La couche de matériau diélectrique 394 peut comprendre ce qui est appelé dans l'art une « couche d'oxyde enfouie » (BOL), et peut comprendre, par exemple, une céramique telle qu'un nitrure (un nitrure de silicium (par exemple, du Si3N4)) ou un oxyde (par exemple, l'oxyde de silicium (Si02) ou l'oxyde d'aluminium (A1203)). Dans certains modes de réalisation, la couche de matériau diélectrique 394 peut avoir une épaisseur totale moyenne d'environ un micron (1 pm) ou moins, d'environ cinq cent nanomètres (500 nm) ou moins, ou même d'environ trois cent nanomètres (300 nm) ou moins. La couche de matériau semi-conducteur 392 peut comprendre, par exemple, du silicium, du germanium, un matériau semi-conducteur III-V (par exemple, GaN, GaAs, InN, AlN, InGaN, etc.), ou des composés de ces matériaux semi-conducteurs. La couche de matériau semi-conducteur 392 peut être polycristalline, ou peut comprendre un monocristal de matériau. Le substrat de base 390 peut comprendre, par exemple, une céramique ou un matériau semi-conducteur.
Dans certains modes de réalisation, le substrat de base 390 peut avoir une composition au moins sensiblement similaire à celle de la couche de matériau semiconducteur 392. De manière similaire aux structures de donneur précédemment décrites, la structure de donneur 350 a une première surface principale 354A et une deuxième surface principale 354B opposée. La figure 6A illustre une pluralité d'ions implantés dans la structure de donneur 350 le long d'un plan d'implantation d'ions 306 dans un premier processus d'implantation d'ions. Les ions peuvent être implantés de manière non homogène dans la structure de donneur 350, de sorte qu'une première pluralité de défauts 358 soient formés dans une deuxième pluralité de régions 372 (qui peuvent comprendre des régions actives) sans implanter les ions dans une première pluralité de régions 370 (qui peuvent comprendre des régions inactives). Bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 6A, les ions peuvent être implantés dans la deuxième pluralité de régions 372 dans la structure de donneur 350 à travers des ouvertures dans un masque dessiné, comme décrit ici précédemment. En faisant référence à la figure 6B, après le premier processus d'implantation d'ions sélective non homogène, un deuxième processus d'implantation d'ions sélective non homogène peut être utilisé pour implanter des ions supplémentaires à travers la première pluralité de régions 370 sans implanter d'ions supplémentaires à travers la deuxième pluralité de régions 372. Les ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 350 à travers les ouvertures 368 dans un masque dessiné 366, comme décrit ici précédemment. Les ions du deuxième processus d'implantation d'ions peuvent avoir la même composition élémentaire ou une composition élémentaire différente par rapport aux ions du premier processus d'implantation d'ions. Par conséquent, des défauts supplémentaires 359 sont formés le long du plan d'implantation d'ions 356 dans la première pluralité de régions 370 sans former ces défauts supplémentaires dans la deuxième pluralité de régions 372. La deuxième pluralité de défauts 359 peuvent être plus étendus et/ou significatifs que la première pluralité de défauts 358, de sorte que la zone affaiblie définie le long du plan d'implantation d'ions 356 soit relativement plus faible (plus susceptible de se fracturer) dans la première pluralité de régions 370 que dans la deuxième pluralité de régions 372. Comme montré sur la figure 6B, une pluralité d'évidements 362 peuvent être formés en option dans la 35 première surface principale 354A de la structure de donneur 350 en utilisant, par exemple, un processus de masquage et de gravure, comme décrit précédemment. Les ions peuvent être implantés à travers les évidements 362 dans la première pluralité de régions 370 (comme montré sur la figure 6B) d'une manière similaire à celle précédemment décrite en faisant référence à la figure 2A. Dans d'autres modes de réalisation, un matériau diélectrique peut être prévu dans les évidements 362 avant le deuxième processus d'implantation d'ions, et les ions peuvent être implantés à travers le matériau diélectrique dans les évidements 362 d'une manière similaire à celle décrite précédemment en faisant référence à la figure 3B. Après le deuxième processus d'implantation d'ions, un autre traitement peut être effectué pour transférer la couche de matériau 360 à une structure de receveur en utilisant des procédés tels décrits ici précédemment en faisant référence aux figures 2C à 2G. Dans l'un quelconque des procédés précédemment décrits ici, les structures de donneur peuvent comprendre, en option, au moins une couche de confinement d'ions dans celles-ci pour faciliter le confinement des ions à proximité du plan d'implantation d'ions attendu. Par exemple, les figures 7A et 7B illustrent un procédé similaire à celui précédemment décrit en faisant référence aux figures 6A et 6B, mais dans lequel la structure de donneur comprend en outre une couche de confinement d'ions. Bien entendu, l'un quelconque des autres procédés décrits ici peut également être effectué en utilisant une structure de donneur qui comprend une couche de confinement d'ions, comme décrit ci-dessous en faisant référence aux figures 7A et 7B. En faisant référence à la figure 7A, une structure 35 de donneur 400 est montrée qui comprend un substrat de type semi-conducteur sur isolant (Se0I), qui est sensiblement similaire à celui de la figure 6A, et comprend un substrat de base 440, une couche de matériau semi-conducteur 442 et une couche de matériau diélectrique 444 entre le substrat de base 440 et la couche de matériau semi-conducteur 442. La structure de donneur 400 comprend également une couche de confinement d'ions 446 disposée sur la couche de matériau diélectrique 444 du côté de celle-ci sur lequel la couche de matériau semi-conducteur 442 est disposée. Autrement dit, la couche de confinement d'ions 446 peut être enfouie dans la couche de matériau semi-conducteur 442, ou elle peut être disposée entre la couche de matériau semi-conducteur 442 et la couche de matériau diélectrique 444. La couche de confinement d'ions 446 peut comprendre, par exemple, une partie de la couche de matériau semi-conducteur 442 qui est dopée, par exemple, avec du bore, du carbone, ou d'autres éléments avant le processus d'implantation d'ions utilisé pour former la zone généralement affaiblie le long du plan d'implantation d'ions 406. La présence des éléments dopants peut rendre la couche de confinement d'ions 446 relativement moins pénétrable pour les ions pendant le processus d'implantation. Dans d'autres modes de réalisation, la couche de confinement d'ions 446 peut comprendre un matériau (dopé ou non dopé) qui est différent de celui de la couche de matériau semiconducteur 442, et relativement moins pénétrable pour les ions à implanter, comparée à la couche de matériau semi-conducteur 442. La figure 7A illustre une pluralité d'ions implantés dans la structure de donneur 400 le long d'un plan d'implantation d'ions 406 dans un premier 35 processus d'implantation d'ions. Les ions peuvent être implantés de manière non homogène dans la structure de donneur 400, de sorte qu'une première pluralité de défauts 408 soient formés dans une deuxième pluralité de régions 422 (qui peuvent comprendre des régions actives) sans implanter les ions dans une première pluralité de régions 420 (qui peuvent comprendre des régions inactives). Bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 7A, les ions peuvent être implantés dans la deuxième pluralité de régions 422 dans la 10 de donneur 400 à travers des ouvertures dans dessiné, comme décrit ici précédemment. En faisant référence à la figure premier processus d'implantation d'ions structure un masque 7B, après le sélective non homogène, un deuxième processus d'implantation d'ions 15 sélective non homogène peut être utilisé pour implanter des ions supplémentaires à travers la première pluralité de régions 420 sans implanter d'ions supplémentaires à travers la deuxième pluralité de régions 422. Les ions peuvent être implantés dans la 20 structure de donneur 400 à travers les ouvertures 418 dans un masque dessiné 416, comme décrit ici précédemment. Les ions du deuxième processus d'implantation d'ions peuvent avoir la même composition élémentaire ou une composition élémentaire différente 25 de celle des ions du premier processus d'implantation d'ions. Par conséquent, les défauts supplémentaires 409 sont formés le long du plan d'implantation d'ions 406 dans la première pluralité de régions 420 sans former ces défauts supplémentaires dans la deuxième pluralité 30 de régions 422. La deuxième pluralité de défauts 409 peuvent être plus étendus et/ou significatifs par rapport à la première pluralité de défauts 408, de sorte que la zone affaiblie définie le long du plan d'implantation d'ions 406 soit relativement plus faible 35 (plus susceptible de se fracturer) dans la première pluralité de régions 420 que dans la deuxième pluralité de régions 422. Comme montré sur la figure 7B, une pluralité d'évidements 412 peuvent, en option, être formés dans 5 la première surface principale 404A de la structure de donneur 400 en utilisant, par exemple, un processus de masquage et de gravure, comme décrit précédemment. Les ions peuvent être implantés à travers les évidements 412 dans la première pluralité de régions 420 (comme 10 montré sur la figure 7B) d'une manière similaire à celle décrite précédemment en faisant référence à la figure 2A. Dans d'autres modes de réalisation, un matériau diélectrique peut être prévu dans les évidements 412 avant le deuxième processus 15 d'implantation d'ions, et les ions peuvent être implantés à travers le matériau diélectrique dans les évidements 412 d'une manière similaire à celle décrite précédemment en faisant référence à la figure 3B. Après le deuxième processus d'implantation d'ions, 20 un autre traitement peut être effectué pour transférer la couche de matériau 410 à une structure de receveur en utilisant des procédés tels que décrits ici précédemment en faisant référence aux figures 2C à 2G. Dans l'un quelconque des procédés décrits ici dans 25 lesquels des ions sont implantés dans une structure de donneur à travers des évidements, des éléments d'espacement latéraux diélectriques peuvent, en option, être prévus dans les évidements dans la structure de donneur avant une implantation des ions dans la 30 structure de donneur à travers les évidements dans un effort pour éviter que des ions parasites ne pénètrent dans des régions de la structure de donneur latéralement contiguës aux évidements. Un mode de réalisation exemplaire d'un tel procédé est décrit ci- 35 dessous en faisant référence aux figures 8A à 8E.
En faisant référence à la figure 8A, une structure de donneur 500 est montrée. La structure de donneur 500 est similaire à la structure de donneur 150 de la figure 2A, et comprend une pluralité d'évidements 564 qui ont été formés dans le matériau massif 552 de la structure de donneur 500 à travers les ouvertures 566 dans un masque dessiné 568. Le masque dessiné 568 peut comprendre, par exemple, une couche de nitrure telle que de nitrure de silicium (Si3N4). Le matériau massif 552 peut avoir une première surface principale 554A et une deuxième surface principale 554B opposée. Les évidements 564 peuvent être formés dans la première surface principale 554, comme montré sur la figure 8A. En faisant référence à la figure 8B, après avoir 15 formé les évidements 564, une ou plusieurs couches conformes de matériau peuvent être déposées sur le masque 568 et la première surface principale 554A du matériau massif 552, y compris sur les surfaces de paroi latérale exposées et les surfaces de fond dans 20 les évidements 564. Lesdites une ou plusieurs couches conformes de matériau peuvent comprendre, par exemple, une couche ou des couches de matériau diélectrique. Par exemple, une première couche conforme 569A peut être déposée sur le masque 568 et les surfaces exposées du 25 matériau massif 552 dans les évidements 564, et une deuxième couche conforme 569B peut être déposée sur la première couche conforme 569A, comme montré sur la figure 8B. La deuxième couche conforme 569B peut avoir une composition de matériau différente de celle de la 30 première couche conforme 569A de manière à permettre une gravure sélective de la deuxième couche conforme 569B sans graver la première couche conforme 569A, comme examiné ci-dessous. En tant qu'exemples non limitatifs, la première couche conforme 569A peut 35 comprendre, par exemple, un oxyde tel que de l'oxyde de silicium (Si02), et la deuxième couche conforme 569B peut comprendre, par exemple, un nitrure tel que du nitrure de silicium (Si3N4). Comme montré sur la figure 8C, un processus de gravure anisotrope peut être utilisé pour graver la deuxième couche conforme 569B, qui peut comprendre un nitrure, de sorte que les régions s'étendant latéralement de la deuxième couche conforme 569B soient retirées sans retirer sensiblement les régions s'étendant verticalement de la deuxième couche conforme 569B. Ainsi, comme montré sur la figure 8C, seules les régions de la deuxième couche conforme 569B qui sont disposées sur les parois latérales dans les évidements 564 subsistent, et la première couche conforme 569A est exposée au niveau des surfaces de fond dans les évidements 564 et sur la surface principale 554A de la structure de donneur 550. A titre d'exemple et non de limitation, un processus de gravure au plasma à sec (par exemple, un processus de gravure ionique réactive (RIE)) peut être utilisé pour graver de manière anisotrope la deuxième couche conforme 569B. Après avoir gravé de manière anisotrope la deuxième couche conforme 569B, un autre processus de gravure peut être utilisé pour retirer les parties de la première couche conforme 569A (qui peuvent comprendre un oxyde) qui sont exposées au niveau des surfaces de fond dans les évidements 564. Par exemple, un processus de gravure chimique humide peut être utilisé pour graver les régions exposées de la première couche conforme 569A, résultant en la structure montrée sur la figure 8D. Le processus de gravure peut retirer également les régions de la première couche conforme 569A qui recouvrent la première surface principale 554A de la structure de donneur 550. Comme montré sur la figure 8D, le matériau massif 552 est exposé au niveau des fonds des évidements 564. Lorsque le matériau massif 552 est exposé au niveau des fonds des évidements 564, les structures d'éléments d'espacement 574 peuvent subsister sur les parois latérales dans les évidements 564, comme montré sur la figure 8D. Ces structures d'éléments d'espacement 574 peuvent comprendre des parties desdites une ou plusieurs couches conformes 569A, 569B. Ainsi, après avoir exposé le matériau massif 552 au niveau des fonds des évidements 564, une pluralité d'ions peuvent être implantés dans la structure de donneur 550 le long d'un plan d'implantation d'ions 556. Les ions peuvent être implantés de manière non homogène dans la structure de donneur 550, de sorte que des défauts soient formés dans une première pluralité de régions 570 (qui peuvent comprendre des régions inactives) sans implanter les ions dans une deuxième pluralité de régions 572 (qui peuvent comprendre des régions actives). Pendant le processus d'implantation d'ions, les structures d'éléments d'espacement 574 peuvent en outre empêcher que des ions pénètrent dans les régions actives 572 de la couche de matériau 560 à transférer à travers les parois latérales dans les évidements 564.
En faisant référence à la figure 8E, les ions implantés peuvent résulter en la formation de défauts 558 le long du plan d'implantation d'ions 556 dans la première pluralité de régions 570. Après le processus d'implantation d'ions, des parties restantes desdites une ou plusieurs couches conformes 569A, 569B (par exemple, les structures d'éléments d'espacement 574) et le masque 568 (figure 8D) peuvent être retirées de la structure de donneur 550 en utilisant, par exemple, l'un ou plusieurs d'un processus de gravure et d'un processus de polissage chimico-mécanique (CMP) pour former la structure montrée sur la figure 8E. La structure montrée sur la figure 8E est généralement similaire à celle de la figure 2B, et peut être en outre traitée comme décrit ici précédemment en faisant référence aux figures 2C à 2G. Des structures d'éléments d'espacement, similaires aux structures d'éléments d'espacement 574 de la figure 8D, peuvent également être formées et utilisées dans l'un quelconque des procédés décrits ici en faisant référence aux figures 3A et 3B, 4A et 4B, 5A et 5B, 6A et 6B, et 7A et 7B. Des modes de réalisation exemplaires non limitatifs supplémentaires de la description sont exposés ci-dessous.
Mode de réalisation 1 : un procédé de transfert d'une couche de matériau semi-conducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure, consistant à : implanter des ions dans la première structure de donneur pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions implantés, la zone affaiblie généralement plane séparant la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur, dans lequel au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés varie à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane ; lier la première structure de donneur à la deuxième structure ; et fracturer la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane et laisser la couche de matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure.
Mode de réalisation 2 : le procédé selon le mode de réalisation 1, dans lequel l'implantation d'ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane consiste à : implanter une concentration relativement plus élevée d'ions dans la première structure de donneur à travers une première pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur ; et implanter une concentration relativement plus faible d'ions dans la première structure de donneur à travers une deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semiconducteur. Mode de réalisation 3 : le procédé selon le mode de réalisation 2, consistant en outre à : sélectionner la première pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles comprennent des régions inactives de la couche de matériau semiconducteur ; et sélectionner la deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles comprennent des régions actives de la couche de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation 4 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 3, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane consiste à : implanter des ions d'une première composition élémentaire dans la première structure de donneur à travers une première pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur ; et implanter des ions d'une deuxième composition élémentaire différente dans la première structure de donneur à travers une deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation 5 : le procédé selon le mode 35 de réalisation 4, consistant en outre à : sélectionner la première pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur, pour qu'elles comprennent des régions inactives de la couche de matériau semiconducteur ; et sélectionner la deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles comprennent des régions actives de la couche de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation 6 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 5, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à implanter les ions dans la première structure de donneur à travers des ouvertures dans un masque dessiné. Mode de réalisation 7 : le procédé selon le mode de réalisation 6, consistant en outre à former le masque dessiné sur la première structure de donneur avant d'implanter des ions dans la première structure de donneur. Mode de réalisation 8 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 7, consistant en outre à : former des évidements dans une surface principale de la première structure de donneur avant d'implanter des ions dans la première structure de donneur ; et dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à implanter des ions dans la première structure de donneur à travers des surfaces de la première structure de donneur dans les évidements sans implanter des ions dans des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur. Mode de réalisation 9 : le procédé selon le mode de réalisation 8, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur.
Mode de réalisation 10 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 6, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à : effectuer un processus d'implantation d'ions pour implanter une première quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration sensiblement homogène à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane ; et effectuer un autre processus 10 d'implantation d'ions pour implanter une deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration variable à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane. 15 Mode de réalisation 11 : le procédé selon le mode de réalisation 10, consistant en outre à : former des évidements dans une surface principale de la première structure de donneur après avoir effectué ledit processus d'implantation d'ions pour implanter la 20 première quantité d'ions dans la première structure de donneur ; et dans lequel l'exécution d'un autre processus d'implantation d'ions consiste à implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur à travers des surfaces de la première structure 25 de donneur dans les évidements sans implanter la deuxième quantité d'ions dans des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur. Mode de réalisation 12 : le procédé selon le mode 30 de réalisation 11, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur.
Mode de réalisation 13 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 12, consistant en outre à sélectionner la première structure de donneur pour qu'elle comprenne un substrat semi- conducteur sur isolant. Mode de réalisation 14 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 13, consistant en outre à former au moins une couche de confinement d'ions dans la première structure de donneur avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane. Mode de réalisation 15 : un procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteurs, consistant à : transférer une couche de matériau semi-conducteur d'une première structure de donneur à une deuxième structure, consistant à : implanter des ions dans la première structure de donneur pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions implantés, la zone affaiblie généralement plane séparant une couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur, dans lequel au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés varie à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane ; lier la première structure de donneur à la deuxième structure ; et fracturer la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane et laisser la couche de matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure ; et fabriquer une pluralité de structures de dispositifs actifs sur la couche de matériau semi-conducteur transférée.
Mode de réalisation 16 : le procédé selon le mode de réalisation 15, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane dans la première 5 structure de donneur consiste à implanter les ions à travers des régions actives de la couche de matériau semi-conducteur et à travers des régions inactives de la couche de matériau semi-conducteur, dans lequel au moins l'une d'une concentration des ions implantés et 10 d'une composition élémentaire des ions implantés varie entre les régions actives de la couche de matériau semi-conducteur et les régions inactives de la couche de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation 17 : le procédé selon le mode 15 de réalisation 15 ou le mode de réalisation 16, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à implanter les ions dans la première structure de donneur à travers des ouvertures dans un masque dessiné. 20 Mode de réalisation 18 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 15 à 17, consistant en outre à : former des évidements dans une surface principale de la première structure de donneur avant d'implanter des ions dans la première structure de 25 donneur ; et dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à implanter des ions dans la première structure de donneur à travers des surfaces de la première structure de donneur dans les évidements sans implanter d'ions dans 30 des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur. Mode de réalisation 19 : le procédé selon le mode de réalisation 18, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur. Mode de réalisation 20 : le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 15 à 17, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à : effectuer un processus d'implantation d'ions pour implanter une première quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration sensiblement homogène à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane ; et effectuer un autre processus d'implantation d'ions pour implanter une deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration variable à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane. Mode de réalisation 21 : le procédé selon le mode de réalisation 20, consistant en outre à : former des évidements dans une surface principale de la première structure de donneur après avoir effectué ledit processus d'implantation d'ions pour implanter la première quantité d'ions dans la première structure de donneur ; et dans lequel l'exécution d'un autre processus d'implantation d'ions consiste à implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur à travers des surfaces de la première structure de donneur dans les évidements sans implanter la deuxième quantité d'ions dans des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur. Mode de réalisation 22 : le procédé selon le mode de réalisation 21, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur. Mode de réalisation 23 : une structure semiconductrice, comprenant : une première structure de donneur comportant une zone affaiblie généralement plane dans celle-ci définie par des ions implantés dans la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane, la zone affaiblie généralement plane séparant une couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur, au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés variant à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane ; et une deuxième structure liée à la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur. Mode de réalisation 24 : la structure semi- conductrice du mode de réalisation 23, dans laquelle la zone affaiblie généralement plane comprend une première pluralité de régions ayant une première concentration des ions implantés dans celles-ci et une deuxième pluralité de régions ayant une deuxième concentration des ions implantés dans celles-ci, la deuxième concentration étant supérieure à la première concentration. Mode de réalisation 25 : la structure semiconductrice du mode de réalisation 23 ou du mode de réalisation 24, dans laquelle la zone affaiblie généralement plane comprend une première pluralité de régions dans lesquelles les ions implantés dans celles-ci ont une première composition élémentaire, et une deuxième pluralité de régions dans lesquelles les ions implantés dans celles-ci ont une deuxième composition élémentaire différente de la première composition élémentaire. Mode de réalisation 26 : la structure semiconductrice de l'un quelconque des modes de réalisation 23 à 25, comprenant en outre des évidements dans la première structure de donneur, dans laquelle au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés diffère dans des régions dans la zone affaiblie généralement plane verticalement sur les évidements par rapport aux régions dans la zone affaiblie généralement plane verticalement sur les espaces dans la première structure de donneur latéralement entre les évidements. Mode de réalisation 27 : la structure semi- conductrice du mode de réalisation 26, comprenant en outre des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements. Mode de réalisation 28 : la structure semiconductrice de l'un quelconque des modes de réalisation 20 23 à 27, dans laquelle la première structure de donneur comprend un substrat semi-conducteur sur isolant. Mode de réalisation 29 : la structure semiconductrice de l'un quelconque des modes de réalisation 23 à 28, comprenant en outre au moins une couche de 25 confinement d'ions dans la première structure de donneur s'étendant généralement parallèlement à la zone affaiblie généralement plane. Les modes de réalisation exemplaires de la description décrite ci-dessus ne limitent pas l'étendue 30 de l'invention, étant donné que ces modes de réalisation sont simplement des exemples de modes de réalisation de l'invention, qui est définie par l'étendue des revendications jointes et leurs équivalents légaux.
Tous les modes de réalisation équivalents sont destinés à être dans l'étendue de la présente invention. En effet, diverses modifications de la description, en plus de celles montrées et décrites ici, telles que d'autres combinaisons utiles des éléments décrits, seront évidentes à l'homme du métier à partir de la description. Autrement dit, une ou plusieurs caractéristiques d'un mode de réalisation exemplaire décrit ici peuvent être combinées avec une ou plusieurs caractéristiques d'un autre mode de réalisation exemplaire décrit ici pour fournir des modes de réalisation supplémentaires de la description. Ces modifications et modes de réalisation sont également destinés à tomber dans l'étendue des revendications jointes.

Claims (21)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de transfert d'une couche de matériau semi-conducteur d'une première structure de donneur à 5 une deuxième structure, consistant à : implanter des ions dans la première structure de donneur (100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500) pour former une zone affaiblie généralement plane dans la première structure de donneur définie par les ions 10 implantés, la zone affaiblie généralement plane séparant la couche de matériau semi-conducteur (110, 160, 210, 260, 310, 410, 560) de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur, dans lequel au moins l'une d'une concentration 15 des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés varie à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane ; lier la première structure de donneur à la 20 deuxième structure (130, 180) ; et fracturer la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement plane et laisser la couche de matériau semi-conducteur liée à la deuxième structure. 25
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'implantation d'ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane consiste à : 30 implanter une concentration relativement plus élevée d'ions dans la première structure de donneur à travers une première pluralité de régions (120, 170, 220, 270, 320, 370, 420, 570) de la couche de matériau semi-conducteur ; etimplanter une concentration relativement plus faible d'ions dans la première structure de donneur à travers une deuxième pluralité de régions (122, 172, 222, 272, 322, 372, 422, 572) de la couche de matériau semi-conducteur.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, consistant en outre à : sélectionner la première pluralité de régions de 10 la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles comprennent des régions inactives de la couche de matériau semi-conducteur ; et sélectionner la deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles 15 comprennent des régions actives de la couche de matériau semi-conducteur.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'implantation d'ions dans la première structure de 20 donneur pour former la zone affaiblie généralement plane consiste à : implanter des ions d'une première composition élémentaire dans la première structure de donneur à travers une première pluralité de régions de la couche 25 de matériau semi-conducteur ; et implanter des ions d'une deuxième composition élémentaire différente dans la première structure de donneur à travers une deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur. 30
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, consistant en outre à : sélectionner la première pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'ellescomprennent des régions inactives de la couche de matériau semi-conducteur ; et sélectionner la deuxième pluralité de régions de la couche de matériau semi-conducteur pour qu'elles 5 comprennent des régions actives de la couche de matériau semi-conducteur.
  6. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de 10 donneur consiste à implanter les ions dans la première structure de donneur à travers des ouvertures (116, dans un masque 416, 568). 15
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, consistant en outre à former le masque dessiné sur la première structure de donneur avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur. 20
  8. 8. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à : former des évidements (164, 212, 264, 312, 362, 412, 564) dans une surface principale (104A, 154A, 204A, 254A, 304A, 354A, 554A) de la première structure 25 de donneur avant d'implanter des ions dans la première structure de donneur ; et dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à implanter des ions dans la première structure de donneur à travers 30 des surfaces de la première structure de donneur dans les évidements sans implanter d'ions dans des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur. 166, 218, 268, 318, 368, 418, 566) dessiné (118, 168, 216, 266, 316, 366,
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement (574) sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur.
  10. 10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'implantation des ions dans la première structure de donneur consiste à : exécuter un processus d'implantation d'ions pour implanter une première quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration sensiblement homogène à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane ; et exécuter un autre processus d'implantation d'ions pour implanter une deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur avec une concentration variable à travers la première structure de donneur dans la zone affaiblie généralement plane.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, consistant en outre à : former des évidements dans une surface principale de la première structure de donneur après avoir effectué ledit processus d'implantation d'ions pour implanter la première quantité d'ions dans la première structure de donneur ; et dans lequel l'exécution d'un autre processus d'implantation d'ions consiste à implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur à travers des surfaces de la première structure de donneur dans les évidements sans implanter la deuxième quantité d'ions dans des zones non évidées de la surface principale de la première structure de donneur.
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, consistant en outre à former des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements avant d'implanter la deuxième quantité d'ions dans la première structure de donneur.
  13. 13. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à sélectionner la première structure de 10 donneur pour qu'elle comprenne un substrat semiconducteur sur isolant.
  14. 14. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à former au moins une couche de confinement 15 d'ions (446) dans la première structure de donneur avant d'implanter les ions dans la première structure de donneur pour former la zone affaiblie généralement plane. 20
  15. 15. Structure semi-conductrice, comprenant : une première structure de donneur ayant une zone affaiblie généralement plane dans celle-ci définie par des ions implantés dans la première structure de donneur le long de la zone affaiblie généralement 25 plane, la zone affaiblie généralement plane séparant une couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur d'un reste de la première structure de donneur, au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition 30 élémentaire des ions implantés variant à travers la zone affaiblie généralement plane dans au moins une direction parallèle à la zone affaiblie généralement plane ; etune deuxième structure liée à la couche de matériau semi-conducteur de la première structure de donneur.
  16. 16. Structure semi-conductrice selon la revendication 15, dans laquelle la zone affaiblie généralement plane comprend une première pluralité de régions ayant une première concentration des ions implantés dans celles-ci et une deuxième pluralité de régions ayant une deuxième concentration des ions implantés dans celles-ci, la deuxième concentration étant supérieure à la première concentration.
  17. 17. Structure semi-conductrice selon la revendication 15, dans laquelle la zone affaiblie généralement plane comprend une première pluralité de régions dans lesquelles les ions implantés dans celles-ci ont une première composition élémentaire, et une deuxième pluralité de régions dans lesquelles les ions implantés dans celles-ci ont une deuxième composition élémentaire différente de la première composition élémentaire.
  18. 18. Structure semi-conductrice selon la revendication 15, comprenant en outre des évidements dans la première structure de donneur, dans laquelle au moins l'une d'une concentration des ions implantés et d'une composition élémentaire des ions implantés diffère dans des régions dans la zone affaiblie généralement plane verticalement sur les évidements par rapport à des régions dans la zone affaiblie généralement plane verticalement sur des espaces dans la première structure de donneur latéralement entre les évidements.35
  19. 19. Structure semi-conductrice selon la revendication 18, comprenant en outre des structures d'éléments d'espacement sur des parois latérales dans les évidements.
  20. 20. Structure semi-conductrice selon la revendication 15, dans laquelle la première structure de donneur comprend un substrat semi-conducteur sur isolant.
  21. 21. Structure semi-conductrice selon la revendication 15, comprenant en outre au moins une couche de confinement d'ions dans la première structure de donneur s'étendant généralement parallèlement à la zone affaiblie généralement plane.
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