FR3012257A1 - PROCESS FOR PREHENDING A SUBSTRATE - Google Patents

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FR3012257A1
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Ionut Radu
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Abstract

L'invention concerne un procédé de préhension d'un substrat (6) à l'aide d'une structure (1), dite poignée ou temporaire, qui comprend au moins un conduit formant un réseau (3) débouchant, d'un coté, sur une première face (2) de la structure (1), et de l'autre, débouchant sur au moins une ouverture (5) située sur une autre face (4) de la structure (1), le procédé se caractérisant par les étapes suivantes: - mettre en contact la première face (2) de la structure (1) avec une surface du substrat (6), de sorte que le réseau (3) débouchant sur la première face (2) de la structure (1) soit obturé hermétiquement par la surface du substrat (6) ; - soumettre le réseau (3) à une dépression, maintenue par un élément obturateur (7) disposé sur l'ouverture (5), de manière à ce que le réseau (3) puisse exercer un effort de succion suffisant pour au moins soulever le poids du substrat (6) à l'aide de la structure (1).The invention relates to a method of gripping a substrate (6) using a structure (1), called handle or temporary, which comprises at least one duct forming a network (3) opening, on one side on a first face (2) of the structure (1) and on the other opening onto at least one opening (5) on another face (4) of the structure (1), the method being characterized by the following steps: - bringing the first face (2) of the structure (1) into contact with a surface of the substrate (6), so that the grating (3) opening onto the first face (2) of the structure (1) ) is sealed by the surface of the substrate (6); - Subjecting the network (3) to a depression, maintained by a shutter member (7) disposed on the opening (5), so that the network (3) can exert a suction force sufficient to at least lift the weight of the substrate (6) using the structure (1).

Description

PROCEDE DE PREHENSION D'UN SUBSTRAT DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne, d'une façon générale, la fabrication de substrats pour l'électronique, l'optoélectronique ou l'optique, et plus particulièrement, un procédé de préhension d'un substrat à l'aide d'une structure. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION La fabrication de tels substrats met en jeu de plus en plus fréquemment des techniques de reports de couches plus ou moins épaisses d'un support à l'autre. Ainsi, dans de nombreuses applications du domaine de la micro-15 électronique, on peut souhaiter réaliser le transfert d'une couche de composants électriques sur un substrat, ou d'une couche mince semi-conductrice présente à la surface d'un premier substrat vers un second substrat. Une couche mince, au sens de la présente invention ne peut, en raison de ses dimensions et de sa fragilité, être transportée telle quelle. 20 Aussi, pour transporter la couche, et en particulier la transférer d'un substrat initial vers un substrat final, il faut la rendre solidaire d'une structure de transfert appelée poignée ou temporaire. Une telle structure permet alors de manipuler tout substrat ayant besoin d'être déplacé et/ou transféré. Elle joue le rôle d'une poignée, ou d'une structure utilisée temporairement. 25 Par exemple, le substrat initial comprend une couche mince en nitrure de gallium GaN, et possède en son sein une interface fragile, définissant un plan de rupture privilégié. Le transfert s'effectue en mettant en contact la face exposée de la couche mince, portée par le substrat initial, avec une face d'une structure poignée, en assurant une adhésion convenable entre les faces mises en 30 contact, pour ensuite effectuer le détachement de la couche mince au niveau de l'interface fragile. La zone de rupture, au niveau de l'interface fragile, est alors nettoyée, par exemple par TMAH, pour qu'ensuite la mince couche semiconductrice puisse être transférée sur un substrat final, via la structure poignée ou temporaire. Une fois réalisé, la poignée est détachée du substrat transféré. 35 Sur un plan général, on connaît déjà différentes façons de réaliser ce détachement d'une structure poignée et d'un substrat transféré.The invention relates, in a general manner, to the fabrication of substrates for electronics, optoelectronics or optics, and more particularly to a method of gripping the a substrate using a structure. BACKGROUND OF THE INVENTION The manufacture of such substrates involves, more and more frequently, techniques for the transfer of more or less thick layers from one support to another. Thus, in many applications in the field of microelectronics, it may be desired to transfer a layer of electrical components to a substrate, or a thin semiconductor layer present on the surface of a first substrate. to a second substrate. A thin layer, within the meaning of the present invention can not, because of its size and its fragility, be transported as it is. Also, to transport the layer, and in particular to transfer it from an initial substrate to a final substrate, it must be made integral with a transfer structure called handle or temporary. Such a structure then makes it possible to manipulate any substrate that needs to be moved and / or transferred. It plays the role of a handle, or structure used temporarily. For example, the initial substrate comprises a GaN gallium nitride thin film, and has within it a fragile interface, defining a preferred rupture plane. The transfer is effected by contacting the exposed face of the thin layer, carried by the initial substrate, with a face of a handle structure, ensuring proper adhesion between the contacted faces, and then effecting the detachment. thin layer at the fragile interface. The rupture zone, at the level of the fragile interface, is then cleaned, for example by TMAH, so that subsequently the thin semiconductor layer can be transferred to a final substrate, via the handle or temporary structure. Once realized, the handle is detached from the transferred substrate. In general terms, various ways of effecting this detachment of a handle structure and a transferred substrate are already known.

Une première technique consiste à détruire la structure poignée par abrasion mécanique ou par attaque chimique. Il peut également être éliminé par combinaison de ces deux moyens, comme décrit par exemple dans le document FR-A-2 715 503. Cependant, l'abrasion mécanique du substrat nécessite beaucoup 5 de temps, et un tel traitement est susceptible d'endommager la couche mince et/ou les circuits qui y sont réalisés, et ne permet pas la réutilisation de la structure poignée. Il existe également une technique consistant à créer une zone de clivage sur la structure poignée, par exemple par implantation d'ions et idéalement 10 du coté de l'interface de collage entre le substrat à transférer et la structure poignée, et de procéder au retrait de la structure poignée, par exemple par arrachement au niveau de la zone de clivage, comme décrit dans le document FRA-2 744 285. Une autre technique permet de réaliser une couche d'oxyde 15 enterrée dans la poignée, et à attaquer cette couche par gravure lors du retrait de la structure poignée, comme décrit dans le document US-A-6 027 958. D'autres solutions connues consistent à obtenir une interface fragile par création d'une couche poreuse, comme décrit par exemple dans le document EP-A-0 849 788, et à éventuellement implanter des espèces gazeuses dans cette 20 couche pour fragiliser jusqu'au degré souhaité. La rupture de ces interfaces fragiles est réalisée par application de contrainte et/ou de cisaillement et/ou en flexion. Une étape de planarisation chimique ou mécanique est ensuite requise au niveau de l'interface de rupture. Toutefois, ces différents procédés connus présentent tous des 25 inconvénients. En premier lieu, il est difficile, voire impossible, de maîtriser les forces de liaison effectives entre un substrat à transférer et la structure poignée, et/ou au niveau d'une interface préalablement fragilisée. En corollaire, les efforts mécaniques, et/ou thermiques, et/ou chimiques à appliquer pour réaliser le détachement ou la destruction de la 30 structure poignée peuvent être importants, avec un risque de détérioration ou de bris des substrats. Ce risque est encore plus élevé dans le cas où ces efforts ou une partie de ces efforts sont appliqués à la main, par exemple à l'aide d'un outil. OBJET DE L'INVENTION ET BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention vise à pallier ces limitations de l'état de la 35 technique et à proposer un procédé de préhension d'un substrat à l'aide d'une structure, dite poignée ou temporaire, qui comprend au moins un conduit formant un réseau débouchant, d'un coté, sur une première face de la structure, et de l'autre, débouchant sur une ouverture située sur une autre face de la structure. Le procédé consiste alors à : - mettre en contact la première face de la structure avec une surface du substrat, de sorte que le réseau débouchant sur la première face de la structure soit obturé hermétiquement par la surface du substrat ; - soumettre le réseau à une dépression, maintenue par un élément obturateur disposé sur l'ouverture, de manière à ce que le réseau puisse 10 exercer un effort de succion suffisant pour soulever au moins le poids du substrat à l'aide de la structure. Une telle invention permet d'effectuer un transfert de couche, par exemple de composants électriques, ou un détachement entre deux parties d'un substrat intermédiaire d'une manière simple, efficace et précise.A first technique consists in destroying the handle structure by mechanical abrasion or chemical attack. It can also be eliminated by combining these two means, as described, for example, in FR-A-2,715,503. However, the mechanical abrasion of the substrate takes a long time, and such treatment is liable to damage the thin layer and / or circuits made therein, and does not allow the reuse of the handle structure. There is also a technique of creating a cleavage zone on the handle structure, for example by ion implantation and ideally on the side of the bonding interface between the substrate to be transferred and the handle structure, and to proceed with the withdrawal. of the handle structure, for example by tearing at the level of the cleavage zone, as described in document FRA-2 744 285. Another technique makes it possible to produce an oxide layer 15 buried in the handle, and to attack this layer by etching during removal of the handle structure, as described in US-A-6 027 958. Other known solutions consist in obtaining a fragile interface by creating a porous layer, as described for example in the EP document No. 4,049,788, and possibly implanting gaseous species into this layer to weaken to the desired degree. The rupture of these fragile interfaces is achieved by applying stress and / or shear and / or flexion. A chemical or mechanical planarization step is then required at the breaking interface. However, these various known methods all have disadvantages. In the first place, it is difficult, if not impossible, to control the actual binding forces between a substrate to be transferred and the handle structure, and / or at a previously weakened interface. As a corollary, the mechanical and / or thermal and / or chemical forces to be applied to achieve the detachment or destruction of the handle structure can be important, with a risk of deterioration or breakage of the substrates. This risk is even greater in the case where these efforts or part of these efforts are applied by hand, for example using a tool. OBJECT OF THE INVENTION AND BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention aims to overcome these limitations of the state of the art and to provide a method for gripping a substrate using a structure, called a handle. or temporary, which comprises at least one duct forming a network opening, on one side, on a first face of the structure, and on the other, opening on an opening on another face of the structure. The method then consists in: bringing the first face of the structure into contact with a surface of the substrate, so that the network opening onto the first face of the structure is sealed off by the surface of the substrate; subjecting the network to a depression, maintained by a shutter element disposed on the opening, so that the network can exert a suction force sufficient to lift at least the weight of the substrate using the structure. Such an invention makes it possible to carry out a layer transfer, for example of electrical components, or a detachment between two parts of an intermediate substrate in a simple, efficient and precise manner.

15 En fonction de la forme et de la pression soumise au réseau de conduits débouchant sur la première face de la structure, l'invention permet de contrôler avec précision la répartition et l'amplitude des forces destinées à provoquer la préhension et le relâchement au niveau de tout ou partie de l'étendu du substrat. Ainsi, le substrat transféré subit le moins de contrainte possible lors 20 de son déplacement et de la séparation du substrat et de la structure. Par ailleurs, la mise en place d'un tel procédé permet une réutilisation à volonté de la poignée, et d'éviter une étape de planarisation du substrat au niveau de la face préalablement assemblée à la structure poignée. Enfin, le fait de n'utiliser aucune solution d'abrasion, de gravure 25 chimique ou mécanique, d'arrachement, de traitement thermique... pour retirer la structure poignée du substrat transféré, permet d'éviter la contamination, la déformation ou l'endommagement du substrat. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 30 L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit du mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue d'une face de la structure, selon l'invention, destinée à venir en contact avec un substrat initial; - la figure 2 est une section transversale latérale de la structure selon la figure 1 ; - les figures 3 et 4 représentent est une section transversale latérale de la structure disposée sur le substrat initial ; - les figures 5 et 6 représentent une section transversale latérale de la structure intercalée entre le substrat initial et le substrat final; - la figure 7 est une section transversale latérale du substrat initial transféré sur le substrat final. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION D'une manière générale, la préhension d'un substrat à l'aide d'une structure, communément qualifiée de poignée ou temporaire, est possible par l'assemblage d'une face de la structure poignée et d'une face du substrat, par exemple, à l'aide d'un collage par adhésion moléculaire. Une fois que la structure poignée n'est plus utile et doit être retirée, les solutions, de l'art antérieur, permettant de séparer la face du substrat de celle de la structure poignée, génèrent des contaminations, déformations ou l'endommagement du substrat. Par ailleurs, selon les modes de réalisation de l'art antérieur, la structure poignée ne peut pas être réutilisée ou doit subit un traitement avant de l'être. Un mode de réalisation possible du procédé de préhension 20 conforme à l'invention, permettant de palier aux problématiques précédemment énoncées, va maintenant être décrit en faisant référence aux figures 1 à 7. Le présent mode de réalisation décrit, ci-dessous, un processus de transfert de couche d'un substrat initial vers un substrat final. L'utilisation du procédé de préhension de l'invention concerne habituellement ce processus de transfert de 25 couche. Cependant, la présente invention ne se limite pas à un tel processus, mais peut s'appliquer à tout processus nécessitant la manipulation d'un substrat en général, qu'il y est un transfert de couche ou pas. Les figures 1 et 2 sont des vues différentes de la structure poignée 1. La structure, par exemple composée d'oxyde de silicium, comprend une 30 première face 2 sur laquelle débouche un réseau de conduits 3, formant ici un damier, et une deuxième face 4, ici la face opposée à la première face 2, sur laquelle débouche une ouverture 5 au moins connectée à une partie du réseau de conduits 3. En référence à la figure 3, le procédé de préhension selon 35 l'invention consiste à mettre en contact la première face 2 de la structure poignée 1 sur la face d'un substrat initial 6, ici multicouche, à déplacer, les faces étant suffisamment planes pour qu'une interface de collage par adhésion moléculaire puisse être réalisée entre les deux faces. Ainsi, le réseau de conduits 3 débouchant sur la face 2 est obturé hermétiquement par la face du substrat initial 6. Par ailleurs, selon certains modes de réalisation, il peut être nécessaire de consolider cette interface de collage par une étape de recuit connue de l'art antérieur. L'ensemble ainsi formé est disposé dans une chambre à vide permettant de soumettre le réseau de conduits 3 à une pression prédéterminée se situant entre 0.5 et 50 mbar. Une fois la pression prédéterminée atteinte, l'ouverture 5, débouchant sur la deuxième face 4 de la structure poignée 1, est obturée par un élément obturateur 7, par exemple réalisé dans une résine photosensible, tel qu'illustré en figure 4. Selon les modes de réalisation, il peut s'avérer nécessaire de consolider la mise en place de l'élément obturateur 7 sur l'ouverture 5 par une étape de durcissement de l'élément obturateur 7 à l'aide 15 d'un rayonnement de type UV provocant, par ailleurs, une augmentation du volume de l'élément obturateur 7. Dans un tel cas, l'homme du métier devra s'assurer que cette étape de durcissement ne dégage pas de gaz en direction de l'ouverture 5. Pour se faire, la portion de l'élément obturateur introduite dans l'ouverture 5 peut être recouverte d'une couche imperméabilisante. Ainsi, le 20 réseau de conduits 3, renfermant une faible pression, génère une force de succion suffisante sur le substrat initial 6 pour le soulever et le déplacer. La forme et la surface du réseau de conduits 3 débouchant sur la première face 2 de la structure 1 sont préalablement déterminées en fonction de la topologie de surface du substrat initial 6 à déplacer. De manière générale, le 25 réseau de conduits 3 débouchant sur la première face 2 décrit un motif de forme régulière, tel qu'un damier, illustré en exemple en figure 1, une spirale, une série de lignes parallèles ou perpendiculaires, ou toutes autres formes régulièrement réparties sur la première face 2 de la structure 1, de sorte à exercer une force de succion homogène sur la face du substrat initial 6. L'application d'une force de 30 succion homogène sera privilégiée dans les cas où la face du substrat initial 6 à déplacer possède une topologie de surface régulière et plane. Dans le cas où la face du substrat 6 à déplacer possède une topologie de surface non régulière, le motif du réseau de conduits 3 débouchant sur la première face 2 de la structure 1 sera adapté, d'une part, pour assurer l'interface de collage par adhésion 35 moléculaire sur au moins une partie des faces de la structure poignée 1 et du substrat initial 6, et d'autre part, pour assurer la préhension du substrat initial 6 selon le procédé de l'invention, et ce, pour éviter une séparation imprévue de la structure poignée 1 et du substrat initial 6 lors du déplacement du substrat initial 6. Quelque soit la topologie de surface de la face du substrat initial 6, 5 et pour limiter les risques de séparation imprévue de la structure poignée 1 et du substrat initial 6 lors du déplacement du substrat initial 6, la surface du réseau de conduits 3 débouchant sur la première face 4 de la structure 1 doit être inférieure à la surface de contact entre la première face 4 de la structure 1 et la face du substrat initial 6 à déplacer. Ainsi, l'énergie de collage entre la structure 1 et le 10 substrat initial 6 est assurée, d'une part, par le collage par adhésion moléculaire entre la face de la structure poignée 1 et celle du substrat initial 6, et d'autre part, par l'effort de succion appliqué sur la face du substrat initial 6. Une fois la structure poignée 1 et le substrat initial 6 assemblés, et l'élément obturateur 7 disposé sur l'ouverture 5, l'ensemble ainsi obtenu est retiré 15 de la chambre à vide. Le substrat initial 6 peut alors être facilement manipulé à l'aide de la structure poignée 1. Dans le mode de réalisation présenté aux figures 1 à 4, le substrat initial multicouche 6 comprend successivement une première couche de composants électriques 8, une deuxième couche diélectrique 9, une troisième 20 couche d'arrêt de gravure 10 et une quatrième couche de silicium 11. Avant de transférer une partie du substrat 6 initial sur un substrat final, une opération de gravure, par exemple chimique du type TMAH, peut être réalisée jusqu'à la couche d'arrêt de gravure 10, et ce, pour supprimer la couche de silicium 11. Cette étape de gravure, connue de l'art antérieur, n'est citée qu'à titre d'exemple, et peut être 25 remplacée ou complétée par toutes autres actions nécessaires au traitement du substrat initial 6 à transférer. Une fois le substrat initial 6 traité, ici épuré de sa couche de silicium 11, le substrat initial restant 8, 9, 10 peut alors être déplacé pour que la face libre de la couche d'arrêt de gravure 10 soit collé au substrat final 12, tel qu'un substrat 30 d'AIN/SiC, comme illustré en figure 5. A titre d'exemple, le collage peut être un collage hydrophile utilisant une fine couche d'oxyde 13, tel que du A1203. L'étape de collage terminée, la structure poignée 1 peut être retirée, comme illustré en figure 6. Pour cela, l'élément obturateur 7 est retiré de l'ouverture 5. La pression atmosphérique se propage alors dans le réseau de 35 conduits 3, provocant la suppression de l'effort de succion, et donc la diminution de l'énergie de collage entre la face 2 de la structure poignée 1 et la face du substrat initial restant 8, 9, 10. L'énergie de collage restante n'est alors assurée plus que par l'interface de collage par adhésion moléculaire. Ainsi pour limiter, autant que possible, le stress, les contaminations ou déformations du substrat 8, 9, 10 lors de la séparation de la structure 1 et du substrat initial restant 8, 9, 10, un fluide est injecté, par l'ouverture 5, et pressurisé dans le réseau de conduits 3, de sorte à exercer une poussée sur le substrat initial restant 8, 9, 10. Le produit final est illustré en figure 7. Dans le présent mode de réalisation, le réseau de conduits 3 étant en forme de damier, la poussée exercée sur le substrat initial restant 8, 9, 10 est' donc homogène, limitant considérablement les problèmes de l'art antérieur. Tout type de fluide peut être utilisé, tel que du gaz ou un liquide, par exemple de l'eau contribuant à corroder l'interface de collage. Ainsi, aucune opération de traitement thermique n'est nécessaire pour séparer la structure poignée 1 et le substrat évitant ainsi tout problème lié à 15 la différence de coefficient de dilatation thermique de la structure poignée 1 et du substrat final 12. Une fois séparée, la structure poignée 1 peut être réutilisée pour un nouveau processus de transfert de couche d'un substrat initial vers un substrat final, et ce, sans aucun traitement préalable. 20Depending on the shape and the pressure subjected to the network of conduits leading to the first face of the structure, the invention makes it possible to precisely control the distribution and the amplitude of the forces intended to cause gripping and relaxation at the all or part of the substrate extension. Thus, the transferred substrate suffers the least possible stress as it moves and separates the substrate and structure. Furthermore, the implementation of such a method allows reuse at will of the handle, and avoid a step of planarization of the substrate at the face previously assembled to the handle structure. Finally, the fact of not using any abrasion, chemical or mechanical etching, tearing or heat treatment solution to remove the handle structure of the transferred substrate makes it possible to avoid contamination, deformation or damage to the substrate. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood in the light of the following description of the particular and nonlimiting embodiment of the invention with reference to the attached figures among which: - Figure 1 is a view of a face of the structure, according to the invention, intended to come into contact with an initial substrate; - Figure 2 is a lateral cross section of the structure according to Figure 1; - Figures 3 and 4 show is a lateral cross section of the structure disposed on the initial substrate; - Figures 5 and 6 show a lateral cross section of the structure interposed between the initial substrate and the final substrate; - Figure 7 is a lateral cross section of the initial substrate transferred to the final substrate. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT In general, the gripping of a substrate using a structure, commonly referred to as a handle or temporary, is possible by assembling a face of the handle structure and one side of the substrate, for example, using molecular bonding. Once the handle structure is no longer useful and must be removed, the solutions of the prior art, making it possible to separate the face of the substrate from that of the handle structure, generate contaminations, deformations or damage to the substrate. . Furthermore, according to the embodiments of the prior art, the handle structure can not be reused or must undergo treatment before being. A possible embodiment of the gripping method 20 according to the invention, making it possible to overcome the aforementioned problems, will now be described with reference to FIGS. 1 to 7. The present embodiment describes, below, a process layer transfer from an initial substrate to a final substrate. The use of the gripping method of the invention usually relates to this layer transfer process. However, the present invention is not limited to such a process, but can be applied to any process requiring the manipulation of a substrate in general, whether there is a layer transfer or not. FIGS. 1 and 2 are different views of the handle structure 1. The structure, for example composed of silicon oxide, comprises a first face 2 on which a network of ducts 3, here forming a checkerboard, and a second face 4, here the face opposite to the first face 2, on which opens an opening 5 at least connected to a portion of the duct network 3. With reference to FIG. 3, the gripping method according to the invention consists in putting in contact with the first face 2 of the handle structure 1 on the face of an initial substrate 6, here multilayer, to move, the faces being sufficiently flat so that a bonding interface molecular bonding can be performed between the two faces. Thus, the network of ducts 3 opening on the face 2 is hermetically closed by the face of the initial substrate 6. Moreover, according to some embodiments, it may be necessary to consolidate this bonding interface by a known annealing step of the prior art. The assembly thus formed is arranged in a vacuum chamber making it possible to subject the network of conduits 3 to a predetermined pressure of between 0.5 and 50 mbar. Once the predetermined pressure is reached, the opening 5, opening on the second face 4 of the handle structure 1, is closed by a shutter element 7, for example made of a photoresist, as illustrated in FIG. Embodiments, it may be necessary to consolidate the placement of the shutter member 7 on the aperture 5 by a step of curing the shutter member 7 with the aid of UV-type radiation. provoking, moreover, an increase in the volume of the shutter member 7. In such a case, the skilled person will have to ensure that this hardening step does not release gas towards the opening 5. For to do, the portion of the shutter element introduced into the opening 5 may be covered with a waterproofing layer. Thus, the low pressure manifold 3 generates a sufficient suction force on the initial substrate 6 to lift and move it. The shape and the surface of the duct network 3 opening onto the first face 2 of the structure 1 are predetermined according to the surface topology of the initial substrate 6 to be displaced. In general, the duct network 3 opening onto the first face 2 describes a pattern of regular shape, such as a checkerboard, illustrated as an example in FIG. 1, a spiral, a series of parallel or perpendicular lines, or any other forms regularly distributed over the first face 2 of the structure 1, so as to exert a homogeneous suction force on the face of the initial substrate 6. The application of a homogeneous suction force will be preferred in cases where the face of the Initial substrate 6 to be moved has a regular and flat surface topology. In the case where the face of the substrate 6 to be moved has a non-regular surface topology, the pattern of the duct network 3 opening onto the first face 2 of the structure 1 will be adapted, on the one hand, to ensure the interface of bonding by molecular adhesion to at least a portion of the faces of the handle structure 1 and the initial substrate 6, and secondly, to ensure the gripping of the initial substrate 6 according to the method of the invention, and this, to avoid an unexpected separation of the handle structure 1 and the initial substrate 6 during the displacement of the initial substrate 6. Whatever the surface topology of the face of the initial substrate 6, 5 and to limit the risks of unexpected separation of the handle structure 1 and of the initial substrate 6 during the displacement of the initial substrate 6, the surface of the duct network 3 opening onto the first face 4 of the structure 1 must be smaller than the contact surface between the first face 4 of the e the structure 1 and the face of the initial substrate 6 to move. Thus, the bonding energy between the structure 1 and the initial substrate 6 is ensured, on the one hand, by the molecular bonding bonding between the face of the handle structure 1 and that of the initial substrate 6, and on the other hand on the other hand, by the suction force applied on the face of the initial substrate 6. Once the handle structure 1 and the initial substrate 6 have been assembled, and the shutter element 7 placed on the opening 5, the assembly thus obtained is removed 15 of the vacuum chamber. The initial substrate 6 can then be easily manipulated using the handle structure 1. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the initial multilayer substrate 6 successively comprises a first layer of electrical components 8, a second dielectric layer 9, a third etch stop layer 10 and a fourth silicon layer 11. Before transferring a portion of the initial substrate 6 to a final substrate, an etching operation, for example a chemical TMAH type, can be performed until to the etch stop layer 10, and this, to suppress the silicon layer 11. This etching step, known from the prior art, is mentioned by way of example, and may be replaced or supplemented by any other action necessary for the treatment of the initial substrate 6 to be transferred. Once the initial substrate 6 has been treated, here purified of its silicon layer 11, the initial substrate remaining 8, 9, 10 can then be moved so that the free face of the etch stop layer 10 is bonded to the final substrate 12 As an example, the bonding may be a hydrophilic bonding using a thin oxide layer 13, such as Al 2 O 3. Once the bonding step is complete, the handle structure 1 can be removed, as illustrated in FIG. 6. For this purpose, the shutter element 7 is removed from the opening 5. The atmospheric pressure then propagates in the network of conduits 3. , causing the suppression of the suction force, and therefore the reduction of the bonding energy between the face 2 of the handle structure 1 and the face of the initial substrate remaining 8, 9, 10. The remaining bonding energy n is then assured more than by the bonding interface by molecular adhesion. Thus, to limit, as much as possible, stress, contaminations or deformations of the substrate 8, 9, 10 during the separation of the structure 1 and the initial substrate remaining 8, 9, 10, a fluid is injected, through the opening 5, and pressurized in the ductwork 3, so as to exert a thrust on the remaining initial substrate 8, 9, 10. The final product is illustrated in FIG. 7. In the present embodiment, the ductwork 3 being In the form of a checkerboard, the thrust exerted on the initial substrate remaining 8, 9, 10 is therefore homogeneous, considerably limiting the problems of the prior art. Any type of fluid can be used, such as gas or a liquid, for example water contributing to corrode the bonding interface. Thus, no heat treatment operation is necessary to separate the handle structure 1 and the substrate thus avoiding any problem related to the difference in coefficient of thermal expansion of the handle structure 1 and the final substrate 12. Once separated, the Handle structure 1 can be reused for a new layer transfer process from an initial substrate to a final substrate, without any prior treatment. 20

Claims (9)

REVENDICATIONS1. Procédé de préhension d'un substrat (6) à l'aide d'une structure (1), dite poignée ou temporaire, qui comprend au moins un conduit formant un réseau (3) débouchant, d'un coté, sur une première face (2) de la structure (1), et de l'autre, débouchant sur au moins une ouverture (5) située sur une autre face (4) de la structure (1), le procédé se caractérisant par les étapes suivantes: mettre en contact la première face (2) de la structure (1) avec une surface du substrat (6), de sorte que le réseau (3) débouchant sur la première face (2) de la structure (1) soit obturé hermétiquement par la surface du substrat (6) ; soumettre le réseau (3) à une dépression, maintenue par un élément obturateur (7) disposé sur l'ouverture (5), de manière à ce que le réseau (3) puisse exercer un effort de succion suffisant pour au moins soulever le poids du substrat (6) à l'aide de la structure (1).REVENDICATIONS1. Method for gripping a substrate (6) using a structure (1), called a handle or a temporary structure, which comprises at least one duct forming a network (3) emerging, on one side, on a first face (2) of the structure (1), and the other, opening on at least one opening (5) located on another face (4) of the structure (1), the method being characterized by the following steps: in contact with the first face (2) of the structure (1) with a surface of the substrate (6), so that the network (3) opening on the first face (2) of the structure (1) is sealed by the substrate surface (6); subjecting the network (3) to a depression, maintained by a shutter member (7) disposed on the opening (5), so that the network (3) can exert a suction force sufficient to at least lift the weight of the substrate (6) using the structure (1). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la structure (1) est en oxyde de silicium.2. Method according to claim 1, wherein the structure (1) is made of silicon oxide. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surface du réseau (3) débouchant sur la première face (2) de la structure (1) est inférieure à la surface de contact entre la première face (2) de la structure (1) et la surface du substrat (6).3. Method according to claim 1 or 2, wherein the surface of the network (3) opening on the first face (2) of the structure (1) is less than the contact surface between the first face (2) of the structure (1) and the surface of the substrate (6). 4. Procédé selon la revendication 1 ou 3, dans lequel le réseau (3) débouchant sur la première face (2) de la structure (1) forme un motif régulier, tel qu'un damier ou une spirale.4. Method according to claim 1 or 3, wherein the network (3) opening on the first face (2) of the structure (1) forms a regular pattern, such as a checkerboard or a spiral. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mise en contact de la première face (2) de la structure (1) avec la face du substrat (6) forme une interface de collage par adhésion moléculaire.5. Method according to claim 1, wherein the bringing into contact of the first face (2) of the structure (1) with the face of the substrate (6) forms a bonding interface by molecular adhesion. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mise sous dépression du réseau (3) est réalisée en disposant la structure (1) et le substrat (6) dansune chambre à vide, le réseau (3) étant alors, d'un coté, obturé hermétiquement par la face du substrat (6), et de l'autre, obturé hermétiquement par l'élément obturateur (7) sur la deuxième ouverture (5).6. Method according to claim 1, wherein the vacuum of the network (3) is carried out by arranging the structure (1) and the substrate (6) in a vacuum chamber, the network (3) being then, a side, hermetically sealed by the face of the substrate (6), and on the other, sealed by the shutter member (7) on the second opening (5). 7. Procédé selon la revendication 1 ou 6, dans lequel l'élément obturateur (7) est une résine photosensible.7. The method of claim 1 or 6, wherein the shutter member (7) is a photoresist. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la résine est durcie par un rayonnement de type UV.The method of claim 7, wherein the resin is cured by UV radiation. 9. Procédé selon l'une des revendications 1, 6 ou 7, dans lequel la séparation du substrat (6) et de la structure (1) est réalisée par l'introduction d'un fluide pressurisé dans le réseau (3) de manière à exercer une poussée sur le substrat (6).9. Method according to one of claims 1, 6 or 7, wherein the separation of the substrate (6) and the structure (1) is achieved by the introduction of a pressurized fluid in the network (3) so to exert a thrust on the substrate (6).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009540A (en) * 1974-04-01 1977-03-01 U.S. Philips Corporation Method of working flat articles
US6342434B1 (en) * 1995-12-04 2002-01-29 Hitachi, Ltd. Methods of processing semiconductor wafer, and producing IC card, and carrier

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009540A (en) * 1974-04-01 1977-03-01 U.S. Philips Corporation Method of working flat articles
US6342434B1 (en) * 1995-12-04 2002-01-29 Hitachi, Ltd. Methods of processing semiconductor wafer, and producing IC card, and carrier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115332143A (en) * 2022-10-12 2022-11-11 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 Data processing method and system suitable for mechanical arm for wafer transmission
CN115332143B (en) * 2022-10-12 2022-12-20 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 Data processing method and system suitable for mechanical arm for wafer transmission

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