Brevet FR2878372A1 — publié le 20060526

SUBSTRAT "SILICIUM-SUR-ISOLANT" (SOI) ET MÉTHODE DE FABRICATION DUDIT SUBSTRAT CONTEXTE DE L'INVENTION DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne une méthode de fabrication d'un substrat silicium-sur-isolant comportant un isolant et une couche active de silicium formée sur l'isolant et, plus particulièrement, une telle méthode comprenant un procédé de séparation par ions hydrogène. L'invention concerne également un substrat silicium-sur-isolant adapté pour un procédé de séparation par ions hydrogène. DESCRIPTION DE L'ART ASSOCIÉ Une structure silicium-sur-isolant (Silicon On Insulator, référencé ciaprès par "SOI") comprenant une couche active de silicium formée sur un isolant est considérée comme une innovation prometteuse en tant que substrat utilisé pour la prochaine génération de circuits intégrés L.S.I.. Différentes méthodes de fabrication d'un substrat SOI ont été proposées. Une de ces méthodes consiste à former un film d'oxyde sur la surface d'un substrat de silicium, implanter des ions hydrogène dans le substrat en silicium, recouvrir le substrat de silicium d'un substrat support et appliquer un traitement thermique aux substrats de silicium et support ainsi superposés afin de séparer le substrat de silicium en deux parties au niveau de la région dans laquelle les ions hydrogène ont été implantés (ci-après, cette méthode est appelée "procédé de séparation par ions hydrogène"). Le procédé de séparation par ions hydrogène mentionné ci-dessus est expliqué ci-dessous en référence aux figures 1A à 1F. Tout d'abord, comme décrit sur la figure 1A, un substrat de silicium 1 et un substrat support 2 sont préparés. Une plaque de silicium ayant comme plan principal un plan (100) ou légèrement incliné par rapport au plan (100) est généralement sélectionnée comme substrat de silicium 1. La même plaque de silicium décrite ci-dessus est également sélectionnée comme substrat support 2. Ensuite, comme décrit sur la figure 1B, un film de dioxyde de silicium 3 est formé sur la surface du substrat de silicium 1. Ce film de dioxyde de silicium 3 forme un film isolant dans une structure SOI. Par conséquent, le film de dioxyde de silicium 3 est conçu pour avoir une épaisseur égale à l'épaisseur d'un film d'oxyde en profondeur requise pour la fabrication d'un dispositif sur un substrat SOI. Ensuite, comme décrit sur la figure 1C, des ions hydrogène sont implantés dans le substrat de silicium 1 à travers le film de dioxyde de silicium 3. Les ions hydrogène 4 ainsi implantés restent dans le substrat de silicium 1 à une certaine profondeur. Lorsque le substrat de silicium 1 est soumis à un traitement thermique au cours d'une étape ultérieure, le substrat de silicium 1 est séparé à cette profondeur en deux parties. Une des deux parties contenant le film de dioxyde de silicium 3 forme une couche active SOI dans une structure SOI. Par conséquent, dans cette étape d'implantation ionique d'hydrogène dans le substrat de silicium 1, l'énergie d'accélération est contrôlée de façon à ce que la couche active SOI ait l'épaisseur souhaitée. Le substrat de silicium 1 est généralement implanté à environ 30-200 keV, à des doses de 1x1016 - 3x1017 H+ cm-2. Les ions hydrogène implantés rompent les liaisons entre les atomes de silicium dans le cristal de silicium et se fixent sur les sites de liaison libres des atomes de silicium. Puis, comme décrit sur la figure 1D, le substrat de silicium 1 est appliqué sur le substrat support 2 de telle sorte que leurs surfaces soient en contact direct l'une avec l'autre. Ensuite, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 ainsi superposés sont soumis à un traitement thermique. Le traitement thermique comporte deux phases. Au cours de la première phase, le traitement thermique devant être effectué à une température relativement basse, dans la plage comprise entre 300 et 800 degrés centigrades, est appliqué au substrat de silicium 1 et au substrat support 2 superposés. Grâce à cette première phase, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 sont en contact étroit l'un avec l'autre et, en même temps, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties à la profondeur à laquelle l'implantation ionique d'hydrogène 4 a été effectuée, comme décrit sur la figure 1E. Les ions hydrogène 4 implantés dans le substrat de silicium 1 au cours de l'étape décrite sur la figure 1C sont agglomérés au niveau du plan (111) ou du plan (100), qui est parallèle à une surface du substrat de silicium 1, au fur et à mesure que la température augmente au cours de la première phase de traitement thermique, pour former ainsi des cavités dans le substrat de silicium 1. Si le substrat support 2 n'est pas appliqué sur le substrat de silicium 1, une couche en surface du substrat de silicium 1 serait détachée par la pression de l'hydrogène gazeux généré au cours de la première phase de traitement thermique conduite à 300-800 degrés centigrades. Cependant, suivant le procédé de séparation par ions hydrogène, étant donné que le substrat support 2 est en contact étroit avec le substrat de silicium 1, le film de dioxyde de silicium 3 étant pris en sandwich entre ceux-ci, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties, l'une d'entre elles n'étant pas séparée du film de dioxyde de silicium 3 et du substrat support 2. Une des deux parties, qui reste sur le film de dioxyde de silicium 3, se comporte comme une couche active SOI 5. Il s'est ainsi formé une structure SOI comprenant le substrat support 2, le film de dioxyde de silicium 3 qui se trouve sur le substrat support 2 et la couche active SOI 5 formée sur le film de dioxyde de silicium 3. Comme indiqué précédemment, la couche active SOI 5 est une des deux parties du substrat de silicium 1. La séparation du substrat de silicium 1 en deux parties est considérée comme partielle en raison de la force de déformation résultant de la différence de coefficient de dilatation thermique entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3. Ensuite, au cours d'une deuxième phase de traitement thermique, la structure SOI comprenant la couche active SOI 5, le film de dioxyde de silicium 3 et le substrat support 2 est soumise à un traitement thermique à température relativement élevée, plus spécifiquement, à 1000 degrés centigrades ou plus. Ainsi, comme décrit sur la figure 1F, on obtient un substrat SOI. La deuxième phase de traitement thermique est conduite dans le but d'augmenter la force de liaison entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3, parce qu'il est impossible d'assurer une force de liaison suffisante entre ceux-ci avec seulement la première phase de traitement thermique. Dans la description, une plaque de silicium est différente d'un substrat de silicium. Spécifiquement, le terme "plaque de silicium" est utilisé comme nom générique pour désigner une plaquette fabriquée suivant le procédé CZ, par exemple, tandis que le terme "substrat de silicium" est utilisé pour désigner un substrat sur lequel une couche active doit être formée pour la fabrication d'un substrat SOI. Si la fabrication d'un substrat SOI suivant le procédé de séparation par ions hydrogène est répété, l'autre partie du substrat de silicium 1, séparée au cours de la première phase de traitement thermique, peut être réutilisée comme substrat de silicium 1 ou comme substrat support 2 au cours d'une fabrication suivante de substrat SOI. Par exemple, les publications de brevet japonais non examinées n 2-46770 et 9-22993 proposent la fabrication d'un substrat SOI suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, comme décrit ci-dessus. Hormis ces publications, la fabrication d'un substrat SOI suivant un procédé de séparation par ions hydrogène a été décrite dans (a) C. Maleville et al., Silicon-on-Insulator and Devices VII, p. 34, Electrochem. Soc., Pennington, 1996, et (b) Abe et al., Applied Physics, vol. 66, n 11, p. 1220, 1997. Le procédé de séparation par ions hydrogène pour la fabrication d'un substrat SOI décrit jusqu'ici présente de nombreux avantages comme indiqué ci-après, par comparaison aux autres procédés de fabrication d'un substrat SOI, par exemple. Premièrement, il est possible de contrôler l'épaisseur de la couche active SOI, étant donné que l'épaisseur de la couche active SOI dépend de la distance de portée des ions hydrogène implantés. Le procédé de séparation par ions hydrogène est adapté en particulier pour la fabrication d'un substrat SOI à film extrêmement fin. Deuxièmement, il est possible d'uniformiser l'épaisseur d'une couche active SOI, et il est facile 15 d'obtenir un substrat SOI de grand diamètre. Troisièmement, il est possible de réduire les coûts de fabrication, parce que le procédé de séparation par ions hydrogène comprend des étapes d'implantation ionique et de traitement thermique, toutes deux compatibles avec un procédé de fabrication de circuit intégré L.S.I. conventionnel. Quatrièmement, une flexibilité importante est autorisée en terme d'épaisseur de la couche active SOI et du film d'oxyde en profondeur. Cinquièmement, l'efficacité obtenue en utilisant une plaque est plus grande que celle des autres procédés de fabrication de substrat. Spécifiquement, un procédé de fabrication de substrat SOI tel qu'un procédé comprenant les étapes d'apposition d'un premier substrat sur un second substrat et de polissage du premier ou second substrat pour obtenir ainsi un film fin nécessite la préparation de deux plaques pour la fabrication d'un substrat SOI. D'autre part, le procédé de séparation par ions hydrogène ne requiert la préparation que d'une plaque pour la fabrication d'un substrat SOI en utilisant une plaque de silicium comme substrat support et en réutilisant la partie séparée du substrat de silicium comme substrat de silicium ou support dans la fabrication suivante de substrat SOI. Cependant, le procédé de séparation par ions hydrogène présente l'inconvénient de générer dans la couche active SOI un grand nombre de défauts cristallins. Une couche active SOI fabriquée suivant le procédé de séparation par ions hydrogène conventionnel contient généralement des défauts cristallins pour un nombre d'environ 1x103 à 1x104/cm2. Un tel nombre de défauts cristallins ont un effet néfaste sur les caractéristiques du dispositif qui doit être formé sur une couche active SOI comportant de tels défauts cristallins. Du point de vue de l'utilisation pratique, il est absolument nécessaire de réduire la densité de défauts cristallins dans une couche active SOI à environ lxlO/cm2 ou moins, afin de pouvoir utiliser le substrat SOI pour la prochaine génération de circuits intégrés L.S.I.. Cependant, non seulement une méthode permettant de diminuer le nombre de défauts cristallins, mais également la raison pour laquelle les défauts cristallins sont générés n'ont pu être trouvés à ce jour. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Compte tenu du problème décrit ci-dessus, l'objet de la présente invention est de permettre de diminuer la densité de défauts cristallins dans une couche active SOI, dans la fabrication d'un substrat SOI à l'aide d'un procédé de séparation par ions hydrogène. Dans un aspect de la présente invention, il est fourni une méthode de fabrication d'un substrat silicium-sur-isolant, comportant les étapes suivantes: (a) formation d'un film d'oxyde sur la surface d'un substrat en silicium, (b) implantation d'ions hydrogène dans le substrat en silicium à travers le film d'oxyde de silicium, (c) superposition du substrat de silicium sur un substrat support de façon que le film d'oxyde de silicium soit en contact avec le substrat support et (d) application d'un traitement thermique aux substrats de silicium et support ainsi superposés afin de séparer le substrat de silicium en deux parties au niveau de la région dans laquelle les ions hydrogène ont été implantés, une des deux parties restant sur le film d'oxyde de silicium et est la couche active siliciumsur-isolant, le substrat support, le film d'oxyde de silicium se trouvant sur le substrat support et la couche active silicium-sur-isolant formée sur le film d'oxyde de silicium formant une structure silicium sur isolant, caractérisée en ce que le substrat de silicium comporte une région contenant de l'oxygène à une concentration telle que l'oxygène ne précipite pas dans la région contenant de l'oxygène au cours du traitement thermique. Par exemple, la région contenant de l'oxygène peut être formée à la surface du substrat de silicium avant d'effectuer l'étape (a). Il est également possible d'utiliser un substrat de silicium contenant initialement de l'oxygène à une telle concentration que l'oxygène ne précipite pas dans le substrat de silicium au cours du traitement thermique. La méthode peut également comporter l'étape (e) de formation du substrat de silicium de façon à former sur la surface une région contenant de l'oxygène à une concentration plus faible que la concentration des autres régions du substrat de silicium, de telle sorte que l'oxygène ne précipite pas dans la région contenant de l'oxygène au cours du traitement thermique, l'étape (e) devant être conduite avant l'étape (a). Dans un autre aspect de la présente invention, il est décrit un substrat silicium sur isolant comprenant (a) un substrat, (b) un film isolant formé sur le substrat et (c) une couche de silicium contenant de l'oxygène à une concentration inférieure ou égale à 1x1018/cm3. Ci-dessous est expliqué le principe de la présente invention suivant lequel il est possible de fabriquer un substrat SOI présentant des défauts cristallins dans un nombre moins important que les défauts cristallins d'un substrat SOI fabriqué suivant un procédé de séparation par ions hydrogène conventionnel. L'inventeur a recherché la raison pour laquelle des défauts cristallins sont générés et a fait les 25 observations suivantes. Tout d'abord, il a été constaté qu'un substrat de silicium utilisé dans un substrat SOI conventionnel contient de l'oxygène en teneur importante, précisément à une concentration de 1x1018/cm3 ou plus. Dans la fabrication d'un substrat SOI à partir d'un tel substrat de silicium, suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, le traitement thermique en deux phases effectué après avoir superposé un substrat de silicium et un substrat support l'un contre l'autre provoque la précipitation des noyaux d'oxygène contenus dans un substrat de silicium et facilite la précipitation d'oxygène. Par conséquent, l'oxygène initialement contenu dans un substrat de silicium est précipité et l'oxygène ainsi précipité provoque une déformation dans un substrat de silicium, qui à son tour provoque des dislocations et/ou des défauts cristallins en forme de baguette. En conclusion, les défauts cristallins dans une couche active SOI fabriquée suivant un procédé de séparation par ions hydrogène sont dus à l'oxygène initialement contenu dans un substrat de silicium. Il a été observé ensuite que si un substrat SOI est fabriqué à partir d'un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible, même après que le traitement thermique en deux phases ait été appliqué, l'oxygène ne précipite pas et, par conséquent, il est possible d'inhiber la génération de défauts cristallins dans une couche active SOI. La densité de défauts cristallins dans une couche active SOI n'est pas proportionnelle à la concentration d'oxygène dans un substrat de silicium. Il a été constaté que si un substrat de silicium contient de l'oxygène à une concentration critique ou inférieure à celle-ci, les défauts cristallins ne sont plus générés. Il a également été observé qu'une telle concentration d'oxygène critique dépend des conditions du traitement thermique devant être appliqué dans le procédé de fabrication d'un substrat SOI et est d'environ 1x1018/cm3 dans des conditions usuelles de traitement thermique. Le phénomène décrit ci-dessus peut être défini par le fait qu'un substrat de silicium doit contenir de l'oxygène à une concentration critique ou supérieure à celle-ci pour générer des noyaux de précipitation d'oxygène au cours du traitement thermique et qu'une telle concentration d'oxygène critique est égale à environ 1x1018/cm3. Compte tenu de la découverte de l'inventeur décrite ci-dessus, il peut en être conclu qu'il doit être possible d'empêcher la génération de défauts cristallins et de fabriquer ainsi un substrat SOI qualifié comportant moins de défauts cristallins en utilisant un substrat de silicium dont une couche de surface, qui doit être transformée en couche active SOI, contient de l'oxygène à une concentration d'environ 1x1018/cm3 ou moins. Dans la présente invention, il est possible d'utiliser un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible. Il est également possible d'utiliser un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement élevée, après que le substrat de silicium ait été traité de façon à diminuer la concentration d'oxygène à sa surface. Par exemple, un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement élevée, fabriqué suivant le procédé FZ ou le procédé MCZ, peut être utilisé sans aucun prétraitement. Un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement élevée, fabriqué suivant le procédé CZ, peut être utilisé après que la concentration d'oxygène à sa surface ait été diminuée, en lui appliquant un traitement thermique dans une atmosphère d'argon, par exemple. Afin d'augmenter la force de liaison entre le film d'oxyde de silicium devant être formé à la surface d'un substrat de silicium et un substrat support, un substrat de silicium et/ou un substrat support peuvent être traités de façon à absorber des groupements hydroxyles (groupement OH) avant de les appliquer l'un contre l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures 1A à 1F sont des vues de coupe transversale d'un substrat SOI, illustrant les étapes respectives d'une méthode de fabrication d'un substrat SOI suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Les figures 2A à 2F sont des vues de coupe transversale d'un substrat SOI, illustrant les étapes respectives d'une méthode de fabrication d'un substrat SOI suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS [Premier mode de réalisation] Dans le premier mode de réalisation, il est utilisé un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible à la place du substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement élevée, habituellement utilisé. Comme décrit ci-après, il est possible de fabriquer un substrat SOI présentant une densité de défauts cristallins réduite selon le premier mode de réalisation comprenant les mêmes étapes qu'un procédé de séparation par ions hydrogène conventionnel, à la seule différence qu'un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible est utilisé. Une méthode de fabrication d'un substrat SOI selon le premier mode de réalisation est décrite ci-après en référence aux figures 1A à 1F. Tout d'abord, comme décrit sur la figure 1A, il est préparé un substrat de silicium 1 et un substrat support 2. Comme substrat de silicium, il est utilisé une plaque de silicium contenant de l'oxygène à une concentration de 1x1018/cm3 ou moins, fabriquée suivant le procédé FZ ou MCZ, par exemple. La plaque de silicium 1 peut avoir n'importe quel plan azimutal. Par exemple, la plaque de silicium 1 peut avoir un plan (100), un plan (111) ou un plan légèrement incliné par rapport au plan (100) ou (111). Il est possible d'utiliser une plaque de silicium comme substrat support 2. Selon une autre possibilité, le substrat support 2 peut être composé de verre pouvant supporter le traitement thermique devant être appliqué ultérieurement à 1000 degrés centigrades ou plus, tel que du verre quartzeux, du saphir, SiC ou du diamant. Le substrat support 2 peut être préparé avec à sa surface un film de dioxyde de silicium formé à l'avance. Ensuite, comme décrit dans la figure 1B, un film de dioxyde de silicium 3 est formée sur une surface du substrat de silicium 1. Ce film de dioxyde de silicium 3 forme un film isolant dans une structure SOI. Par conséquent, le film de dioxyde de silicium 3 est conçu pour avoir une épaisseur égale à l'épaisseur d'un film d'oxyde en profondeur requise pour la fabrication d'un équipement sur un substrat SOI. Le film de dioxyde de silicium est formé de préférence par oxydation thermique sous atmosphère 02 ou 02-H2, car une telle oxydation thermique confère des caractéristiques supérieures de film d'oxyde au film de dioxyde de silicium 3. Si le film de dioxyde de silicium 3 est formé par oxydation thermique, non seulement une surface du substrat de silicium 1, mais également toutes les surfaces externes du substrat de silicium 1 sont recouvertes du film de dioxyde de silicium 3, ce qui n'a aucun effet néfaste sur les étapes ultérieures. Ensuite, comme décrit dans la figure 1C, l'hydrogène est implanté sous forme ionique dans le substrat de silicium 1 à travers le film de dioxyde de silicium 3. L'hydrogène ainsi implanté sous forme ionique 4 reste dans le substrat de silicium 1 à une certaine profondeur. Lorsque le substrat de silicium 1 est soumis au traitement thermique au cours d'une étape ultérieure, le substrat de silicium 1 est séparé à cette profondeur en deux parties. Une des deux parties contenant le film de dioxyde de silicium 3 forme une couche active SOI dans une structure SOI. Par conséquent, dans cette étape d'implantation ionique d'hydrogène dans le substrat de silicium 1, l'énergie d'accélération est contrôlée de façon que la couche active SOI ait l'épaisseur souhaitée. Dans le présent mode de réalisation, le substrat de silicium 1 est généralement implanté à environ 30-200 keV, à des doses de 1x1016 - 3x1017 H+ cm-2. Les ions hydrogène implantés rompent les liaisons entre les atomes de silicium dans le cristal de silicium et se fixent sur les sites de liaison libres des atomes de silicium. D'autres ions différents des ions hydrogène, tels que des ions hélium, peuvent être implantés dans le substrat de silicium 1 avec des ions hydrogène. Une telle implantation ionique d'ions hydrogène et d'autres ions facilite la séparation du substrat de silicium 1 dans une étape mentionnée ultérieurement. Puis, comme décrit sur la figure 1D, le substrat de silicium 1 est appliqué sur le substrat support 2 de telle sorte que leurs surfaces soient en contact direct l'une avec l'autre. Ensuite, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 ainsi superposés sont soumis à un traitement thermique, qui est appliqué en deux phases. Au cours de la première phase, le traitement thermique devant être effectué à une température relativement basse, dans la plage comprise entre 300 et 800 degrés centigrades, est appliqué au substrat de silicium 1 et au substrat support 2 superposés. Si la température est élevée, la première phase de traitement thermique est appliquée pendant une courte durée, tandis que si la température est basse, la première phase de traitement thermique est appliquée pendant une durée plus importante. Par exemple, si la première phase de traitement thermique est appliquée à 800 degrés centigrades, le traitement thermique dure environ 10 minutes, tandis que si la première phase de traitement thermique est appliquée à 300 degrés centigrades, le traitement thermique dure environ 2 heures. Grâce à cette première phase de traitement thermique, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 sont en contact étroit l'un avec l'autre et, en même temps, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties à la profondeur à laquelle l'implantation ionique d'hydrogène 4 a été effectuée, comme décrit sur la figure 1E. Étant donné que le substrat support 2 est en contact étroit avec le substrat de silicium 1, le film de dioxyde de silicium 3 étant pris en sandwich entre ceux-ci, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties, l'une d'entre elles n'étant pas séparée du film de dioxyde de silicium 3 et du substrat support 2. Une des deux parties, qui reste sur le film de dioxyde de silicium 3, constitue une couche active SOI 5. Il s'est ainsi formé une structure SOI comprenant le substrat support 2, le film de dioxyde de silicium 3 qui se trouve sur le substrat support 2 et la couche active SOI 5 formée sur le film de dioxyde de silicium 3. Comme indiqué précédemment, la couche active SOI 5 est une des deux parties du substrat de silicium 1. Ensuite, au cours d'une deuxième phase de traitement thermique, la structure SOI comprenant la couche active SOI 5, le film de dioxyde de silicium 3 et le substrat support 2 est soumise à un traitement thermique à température relativement élevée afin d'augmenter la force de liaison entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3. Ainsi, comme décrit sur la figure 1F, on obtient un substrat SOI. La deuxième phase de traitement thermique est conduite à environ 1000 à 1200 degrés centigrades. Comme pour la première phase de traitement thermique, si la température est élevée, la seconde phase de traitement thermique est appliquée pendant une courte durée, tandis que si la température est basse, la seconde phase de traitement thermique est appliquée pendant une durée plus longue. Par exemple, si la seconde phase de traitement thermique est appliquée à 1200 degrés centigrades, le traitement thermique dure environ 30 minutes, tandis que si la seconde phase de traitement thermique est conduite à 1000 degrés centigrades, le traitement thermique dure environ 4 heures. La structure SOI ainsi fabriquée a été évaluée en terme de propriétés cristallines de la couche active SOI 5 selon une procédure de gravure sélective, une procédure de microscopie électronique à transmission, une procédure d'analyse topographique aux rayons X et une procédure d'analyse par photoluminescence. Les résultats indiquent que la densité de défauts cristallins de la couche active SOI 5 est égale ou inférieure à 1x1018/cm3, si la structure SOI est fabriquée dans les conditions mentionnées dans le premier mode de réalisation. Les résultats sont suffisamment adaptés pour la fabrication de circuits intégrés L.S.I. qui doivent être fabriqués à des tailles de plus en plus petites. Par conséquent, la structure SOI selon le présent mode de réalisation permet de résoudre complètement le problème précédemment mentionné du procédé de séparation par ions hydrogène conventionnel. Des exemples du premier mode de réalisation et des exemples en référence sont expliqués ci-dessous. 30 [Exemple 1] Dans le premier exemple, un substrat SOI est fabriqué suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, en utilisant une plaque de silicium comme substrat de silicium 1, qui est fabriquée selon le procédé FZ et contient de l'oxygène à une concentration de 2x1017/cm3. Dans le premier exemple et tous les exemplesen référence mentionnés ci-dessous, la plaque de silicium utilisée est sélectionnée pour avoir le plan (100) comme plan principal. Dans le premier exemple, six différents substrats supports A à F sont préparés comme suit. 1. Substrat support A Le substrat support A a la même structure que le substrat de silicium 1. C'est-à-dire que le substrat support A est une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé FZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 2x1017/cm3. 2. Substrat support B Le substrat support B est fabriqué en appliquant un traitement thermique à 1000 degrés centigrades sous atmosphère 02 au substrat support A pour oxydation thermique. Par conséquent, le substrat support B est formé sur une de ses surfaces avec un film d'oxyde de 0,1pm d'épaisseur. 3. Substrat support C Le substrat support C est une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé CZ et contenant de 25 l'oxygène à une concentration de 2x1018/cm3. 4. Substrat support D Le substrat support D est fabriqué en appliquant un traitement thermique à 1000 degrés centigrades sous atmosphère 02 au substrat support C pour oxydation thermique. Par conséquent, le substrat support D est formé sur une de ses surfaces avec un film d'oxyde de 0,1pm d'épaisseur. 5. Substrat support E Le substrat support E est composé de verre quartzeux. 6. Substrat support F Le substrat support F est composé de verre quartzeux et il est formé sur une de ses surfaces un film de dioxyde de silicium de 0,1pm d'épaisseur par dépôt en phase gazeuse par voie chimique (CVD). Ensuite, un traitement thermique à 1000 degrés centigrades sous atmosphère 02 est appliqué au substrat de silicium 1 pour former ainsi un film de dioxyde de silicium 3 de 0,1pm d'épaisseur sur une surface du substrat de silicium 1, comme décrit sur la figure 1B. Puis, comme décrit sur la figure 1C, des ions hydrogène sont implantés dans le substrat de silicium 1 à travers le film de dioxyde de silicium 3. L'hydrogène 4 introduit par implantation ionique reste dans le substrat de silicium 1 à une certaine profondeur. Le substrat de silicium 1 est implanté à 80 keV à des doses de 5x1016 H+ cm-2. Ensuite, le substrat de silicium 1, de structure identique à celle décrite sur la figure 1C, est appliqué sur chacun des substrats supports A à F de telle sorte que les surfaces soient en contact direct l'une avec l'autre, comme décrit sur la figure 1D. Lorsque le substrat de silicium 1 décrit sur la figure 1C est déposé sur les substrats B, D et F, tous comportant un film de dioxyde en surface, le film de dioxyde de silicium 3 du substrat de silicium 1 et le film de dioxyde de silicium des substrats supports B, D et F sont appliqués l'un contre l'autre. Puis, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 ainsi superposés sont soumis à un traitement thermique à 500 degrés centigrades pendant 1 heure. Suite à ceci, le substrat de silicium 1 est rompu, au niveau d'une région dans laquelle les ions hydrogène 4 ont été implantés, en deux parties, comme décrit sur la figure 1E. Une des deux parties du substrat de silicium 1 reste sur le film de dioxyde de silicium 3 et constitue une couche active SOI 5. Ensuite, la structure ainsi fabriquée, comprenant le substrat support 2, le film de dioxyde de silicium 3 et la couche active SOI 5 est soumise à un traitement thermique à 1100 degrés centigrades pendant 2 heures pour augmenter ainsi la force de liaison entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3. Ainsi, comme décrit sur la figure 1F, on obtient un substrat SOI. Suivant la procédure décrite ci-dessus, six structures SOI différentes ont été fabriquées, chacune comprenant le substrat support A, B, C, D, E ou F, la couche de dioxyde de silicium 3 et la couche active SOI 5. Ces six structures SOI comportent une couche active SOI présentant une densité de défauts cristallins inférieure à 10 cm-2. [Exemple 2] Dans le deuxième exemple, un substrat SOI est fabriqué suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, en utilisant une plaque de silicium comme substrat de silicium 1, fabriquée selon le procédé MCZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 5x1017/cm3. Dans le deuxième exemple, six différents substrats 30 supports A à F sont préparés comme suit. 1. Substrat support A Le substrat support A a la même structure que le substrat de silicium 1. C'est-à-dire que le substrat support A est une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé MCZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 5x1017/cm3. 2. Substrat support B Le substrat support B est fabriqué en appliquant un traitement thermique à 1000 degrés centigrades sous atmosphère 02 au substrat support A pour oxydation thermique. Par conséquent, le substrat support B est formé sur une de ses surfaces avec un film d'oxyde de 0, 1pm d'épaisseur. 3-6 Substrats supports C-F Les substrats supports C à F sont les mêmes que les substrats supports C à F utilisés dans le premier exemple. De la même façon que dans le premier exemple décrit ci-dessus, six structures SOI différentes ont été fabriquées, chacune comprenant le substrat support A, B, C, D, E ou F, la couche de dioxyde de silicium 3 et la couche active SOI 5. Ces six structures SOI comportent une couche active SOI présentant une densité de défauts cristallins inférieure à 10 cm-2. [Exemple en référence] Dans l'exemple en référence, un substrat SOI est fabriqué suivant un procédé de séparation par ions hydrogène, en utilisant une plaque de silicium comme substrat de silicium 1, fabriquée selon le procédé CZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 2x1018/cm3. Dans l'exemple en référence, six différents substrats supports A à F ont été fabriqués, qui sont les mêmes que les substrats supports A à F ayant été utilisés dans le premier exemple. De la même façon que dans le premier exemple décrit ci-dessus, six structures SOI différentes ont été fabriquées, chacune comprenant le substrat support A, B, C, D, E ou F, la couche de dioxyde de silicium 3 et la couche active SOI 5. Les six structures SOI ainsi fabriquées comportent une couche active SOI présentant une densité de défauts cristallins comprise entre 1x103 et 1x104 cm-2. La raison pour laquelle la couche active SOI de l'exemple en référence présente une densité de défauts cristallins si élevée est que la couche active SOI contient de nombreux défauts cristallins tels que du précipité d'oxygène, des dislocations causées par la déformation dans la couche active SOI qui, à son tour, provoque la précipitation d'oxygène et des défauts en forme de baguette. Ces défauts cristallins ne sont pas observés dans les substrats SOI fabriqués selon les premier et deuxième exemples décrits ci-dessus. Afin de comparer les premier et deuxième exemples et l'exemple en référence, il est admis que la densité de défauts cristallins d'une couche active SOI peut être diminuée en utilisant un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible. Étant donné que la densité de défauts cristallins ne dépend pas d'un substrat support particulier, il est possible de sélectionner un substrat support adapté pour le substrat SOI qui doit être fabriqué. Si un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible est utilisé comme substrat de silicium 1 et substrat support 2, comme indiqué dans les premier et deuxième exemples décrits cidessus, dans lesquels les substrats supports A et B sont composés de la même plaque de silicium comme le substrat de silicium 1, la partie non utilisée du substrat de silicium 1, éliminée au cours de l'étape illustrée sur la figure 1E, peut être utilisée comme substrat support dans la fabrication SOI suivante. Ainsi, une plaque de silicium est entièrement utilisée pour la fabrication d'un substrat SOI sans aucun déchet. Selon une autre possibilité, une partie non utilisée du substrat de silicium 1, éliminée au cours de l'étape illustrée sur la figure 1E, peut être utilisée dans la fabrication SOI suivante, auquel cas il n'est pas nécessaire de composer un substrat support à partir d'une plaque de silicium. [Deuxième mode de réalisation] Dans le deuxième mode de réalisation, une plaque de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement élevée est utilisée comme substrat de silicium après qu'une région proche d'une de ses surfaces, sur laquelle une couche active SOI doit être formée, ait été traitée de façon à réduire la concentration en oxygène dans cette région. Dans le premier mode de réalisation décrit ci- dessus, une plaque de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible est utilisée comme substrat de silicium 1. Cependant, une couche active SOI sur laquelle un dispositif doit être fabriqué n'occupe qu'une partie de la surface d'un substrat de silicium. Par conséquent, si une région dans laquelle une couche active SOI doit être fabriquée est formée de façon à contenir de l'oxygène à une concentration relativement faible, l'autre région du substrat de silicium peut contenir de l'oxygène à une concentration relativement élevée. Une méthode de fabrication d'un substrat SOI selon le deuxième mode de réalisation est expliquée ci-5 dessous en référence aux figures 2A à 2F. Dans le deuxième mode de réalisation, un substrat de silicium 1 est tout d'abord traité de façon à comporter une région 6 qui contient de l'oxygène à une concentration relativement faible, comme décrit sur la figure 2A. Dans le substrat de silicium 1, il est possible de former une telle région 6 en appliquant un traitement thermique, à environ 1000 à 1300 degrés centigrades sous une atmosphère contenant de l'oxygène à une concentration d'environ 1% ou moins, au substrat de silicium 1 de façon à former une zone dénudée dans une région située à proximité de la surface du substrat de silicium 1. L'atmosphère mentionnée ci-dessus peut être une atmosphère de gaz inerte telle qu'une atmosphère d'argon. Selon une autre possibilité, une couche épitaxiale peut être formée sur une surface du substrat de silicium 1 suivant une méthode conventionnelle. La couche épitaxiale ainsi formée définit la région 6 contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible. La région 6 est formée de façon à avoir une épaisseur égale ou supérieure à l'épaisseur de la couche active SOI 5 formée par la suite. Dans ce cas, l'épaisseur de la couche active SOI 5 est égale à la profondeur du substrat de silicium 1 dans lequel des ions hydrogène sont implantés dans une étape décrite ultérieurement illustrée sur la figure 2C. La région 6 est formée de façon à contenir de l'oxygène à une concentration égale ou inférieure à 1x1018/cm3. Après la formation de la région 6 sur une surface du substrat de silicium 1, les mêmes étapes que les étapes du premier mode de réalisation sont conduites, comme illustré sur les figures 2A à 2F. Tout d'abord, comme décrit sur la figure 2A, un substrat support 2 est préparé. Il est possible d'utiliser une plaque de silicium comme substrat support 2. Le substrat support 2 peut également être composé de verre quartzeux, de saphir, de SiC ou de diamant. Le substrat support 2 peut être préparé avec à la surface un film de dioxyde de silicium formé à l'avance. Ensuite, comme décrit sur la figure 2B, un film de dioxyde de silicium 3 est formé à la surface du substrat de silicium 1. Puis, comme décrit sur la figure 2C, des ions hydrogène sont implantés dans le substrat de silicium 1, à travers le film de dioxyde de silicium 3. Les ions hydrogène 4 ainsi implantés restent dans le substrat de silicium 1 à une certaine profondeur. Ensuite, comme décrit sur la figure 2D, le substrat de silicium 1 est appliqué sur le substrat support 2 de façon que leurs surfaces soient en contact direct l'une avec l'autre. Puis, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 ainsi superposés sont soumis à un traitement thermique, qui est conduit en deux phases. Au cours de la première phase, le traitement thermique devant être effectué à une température relativement basse, dans la plage comprise entre 300 et 800 degrés centigrades, est appliqué au substrat de silicium 1 et au substrat support 2 superposés. Grâce à cette première phase de traitement thermique, le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 sont en contact étroit l'un avec l'autre et, en même temps, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties à la profondeur à laquelle l'implantation ionique d'hydrogène 4 a été effectuée, comme décrit sur la figure 2E. Étant donné que le substrat support 2 est en contact étroit avec le substrat de silicium 1, le film de dioxyde de silicium 3 étant pris en sandwich entre ceux-ci, le substrat de silicium 1 est séparé en deux parties, l'une d'entre elles n'étant pas séparée du film de dioxyde de silicium 3 et du substrat support 2. Une des deux parties, qui reste sur le film de dioxyde de silicium 3, constitue une couche active SOI 5. Il s'est ainsi formé une structure SOI comprenant le substrat support 2, le film de dioxyde de silicium 3 qui se trouve sur le substrat support 2 et la couche active SOI 5 formée sur le film de dioxyde de silicium 3. Ensuite, au cours d'une deuxième phase de traitement thermique, la structure SOI comprenant la couche active SOI 5, le film de dioxyde de silicium 3 et le substrat support 2 est soumise à un traitement thermique à température relativement élevée afin d'augmenter la force de liaison entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3. Ainsi, comme décrit sur la figure 2F, on obtient un substrat SOI. Comme dans le premier mode de réalisation, une des deux parties du substrat de silicium 1, éliminée au cours de l'étape décrite sur la figure 2E, peut être utilisée comme substrat de silicium ou substrat support dans la fabrication suivante de substrat SOI. [Exemple 3] Dans le troisième exemple, il est utilisé une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé CZ et contenant de l'oxygène à une concentration identique à celle du substrat de silicium 1. Le substrat de silicium 1 est préparé de façon à comporter en surface la région 6 contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible. Puis, un substrat SOI est fabriqué suivant un procédé de séparation par ions hydrogène. La région 6 est formée en appliquant un traitement thermique sous atmosphère d'argon au substrat de silicium 1 pour former ainsi une zone dénudée. Le traitement thermique est effectué à environ 1200 degrés centigrades sous pression atmosphérique dans une atmosphère contenant 100% d'argon pendant 5 heures. La région 6 ainsi formée a une profondeur de 10pm et contient de l'oxygène à une concentration de 8x1017/cm3. Dans le troisième exemple, quatre différents substrats supports A à D sont fabriqués comme suit. 1. Substrat support A Le substrat support A est une plaque de silicium 25 fabriquée suivant le procédé CZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 2x1018/cm3. 2. Substrat support B Le substrat support B est fabriqué en appliquant un traitement thermique à 1000 degrés centigrades sous atmosphère 02 au substrat support A pour oxydation thermique. Par conséquent, le substrat support B est préparé avec, en surface, un film d'oxyde de 0,1pm d'épaisseur. 3. Substrat support C. Le substrat support C est un substrat composé de verre quartzeux. 4. Substrat support D Le substrat support D est un substrat en verre quartzeux et il comporte en surface un film de dioxyde de silicium de 0, 1pm d'épaisseur formé par CVD. Le substrat SOI selon le troisième exemple est fabriqué de la même façon que le substrat SOI selon le premier exemple. C'est à dire que quatre différentes structures SOI sont fabriquées, chacune comprenant le substrat support A, B, C ou D, la couche de dioxyde de silicium 3 et la couche active SOI 5. Ces quatre structures SOI comprennent une couche active SOI présentant une densité de défauts cristallins inférieure à 10 cm-2. [Troisième mode de réalisation] Dans le troisième mode de réalisation, avant que le substrat de silicium soit appliqué sur le substrat support 2, le substrat de silicium 1 et/ou le substrat support 2 est/sont traité(s) de façon à absorber des groupements hydroxyles (groupements OH) de façon à augmenter la force de liaison entre eux. Dans le troisième mode de réalisation, le substrat de silicium 1 est sélectionné parmi les substrats de silicium 1 utilisés dans les premier, deuxième et troisième exemples décrits ci-dessus. Une plaque de silicium est utilisée comme substrat support 2. La méthode de fabrication d'un substrat SOI selon le troisième mode de réalisation comporte les mêmes étapes que les méthodes de fabrication de substrats SOI selon les premier et deuxième modes de réalisation, mais comprend une étape supplémentaire provoquant l'absorption de groupements hydroxyles dans le substrat de silicium 1 et/ou le substrat support 2 avant que les substrats 1 et 2 soient appliqués l'un contre l'autre. L'absorption de groupements hydroxyles dans les substrats 1 et 2 peut être obtenue, par exemple, en appliquant un traitement à l'acide fluorhydrique (HF) aux substrats 1 et/ou 2, éliminant ainsi le film d'oxydation naturelle à la surface des substrats 1 et/ou 2, puis en rinçant les substrats 1 et/ou 2 avec de l'eau ultrapure. En faisant absorber des groupements OH au substrat de silicium 1 et/ou au substrat support 2, il est possible d'augmenter la force de liaison entre les substrats 1 et 2. Ainsi, il est obtenu un substrat SOI d'une grande praticabilité en raison des avantages apportés par l'invention en ce que la densité de défauts cristallins dans la couche active SOI 5 peut être diminuée grâce à l'utilisation de substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible et que la force de liaison entre le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 peut être augmentée, comme décrit ci-dessus. [Exemple 4] Dans le quatrième exemple, il est utilisé le substrat de silicium constitué d'une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé FZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 2x1017/cm3 et un substrat support 2 constitué d'une plaque de silicium fabriquée suivant le procédé CZ et contenant de l'oxygène à une concentration de 2x1018/cm3. De la même façon que le premier exemple décrit ci-dessus, le substrat de silicium 1 est formé de façon à comporter en surface le film de dioxyde de silicium 3 et des ions hydrogène 4 sont implantés dans le substrat de silicium 1 à travers le film de dioxyde de silicium 3. Ensuite, le substrat de silicium 1 et le substrat 5 support 2 sont traités dans les conditions A à D suivantes. 1. Condition A Le substrat de silicium 1 et le substrat support 2 sont soumis à un traitement par HF à 49% afin d'en éliminer le film d'oxyde naturel, puis sont rincés avec de l'eau ultrapure afin de provoquer l'absorption de groupements OH à la surface des substrats 1 et 2. 2. Condition B Seul le substrat de silicium 1 est traité de façon 15 à absorber des groupements OH de la même façon que dans la condition A. 3. Condition C Seul le substrat support 2 est traité de façon à absorber des groupements OH de la même façon que dans 20 la condition A. 4. Condition D Ni le substrat de silicium 1, ni le substrat support 2 ne sont traités de façon à absorber des groupements OH. Après le traitement de surface décrit ci-dessus des substrats de silicium et support 1 et 2 dans les conditions A à D, chacun des substrats de silicium 1 est appliqué sur le substrat support 2 associé. Ensuite, les quatre substrats de silicium et support 1 et 2 ainsi superposés sont soumis à un traitement thermique en deux phases, de la même façon que dans le premier exemple 1, afin de fabriquer quatre substrats SOI. Ces quatre structures SOI comportent une couche active SOI présentant une densité de défauts cristallins inférieure à 10 cm-2. La force de liaison entre le substrat support 2 et le film de dioxyde de silicium 3 dans chacune des structures SOI est mesurée par la procédure de contrainte de traction. Il est constaté que la force de liaison est classée dans l'ordre croissant des conditions A, C, B et D. Ce résultat signifie que la force de liaison peut être augmentée en traitant le substrat de silicium 1 et/ou le substrat support 2 de façon à absorber des groupements OH. Bien que le substrat support 2 soit constitué d'une plaque de silicium dans le présent mode de réalisation, le substrat support 2 peut être composé de verre quartzeux, de saphir, de SiC ou de diamant. Selon une autre possibilité, le substrat support 2 composé d'un de ces matériaux peut être formé de façon à comporter à sa surface un film de dioxyde de silicium. Il doit être noté que les conditions de fabrication d'un substrat SOI selon le premier, deuxième ou troisième modes de réalisation peuvent être modifiées. Par exemple, la méthode et les conditions de formation du film de dioxyde de silicium sur les substrats de silicium et support 1 et 2 peuvent être sélectionnées parmi les méthodes et conditions conventionnelles. Les conditions d'application du traitement thermique telles que la température, la durée et l'atmosphère peuvent également varier. Par exemple, une étape de lavage peut être conduite entre les étapes mentionnées ci-dessus dans la fabrication d'un substrat SOI. La présente invention ayant été décrite en relation avec les modes de réalisation préférés et les exemples, la présente invention permet de réduire de façon significative la densité de défauts cristallins dans une couche active SOI en utilisant un substrat de silicium contenant de l'oxygène à une concentration relativement faible dans la fabrication d'un substrat SOI. Ceci garantit qu'un substrat fabriqué selon la présente invention puisse être utilisé pour la fabrication de dispositifs électroniques. Par conséquent, la présente invention apporte les avantages mentionnés plus haut d'un procédé de séparation par ions hydrogène et permet de fournir des dispositifs électroniques sur structure SOI hautement qualifiés à un faible coût. REVENDICATIONS 1. Substrat silicium-sur-isolant comprenant: (a) un substrat (1) ; (b) un film isolant (3) formé sur ledit substrat (1) ; et (c) une couche de silicium (5) formée sur ledit film isolant (3) et contenant de l'oxygène à une concentration égale ou inférieure à 1x1018/cm3, ladite couche de silicium servant de couche active siliciumsur-isolant ayant une densité de défauts cristallins de 10 cm-2 ou moins. 2. Substrat silicium-sur-isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit substrat (1) est composé de silicium, de verre quartzeux, de 15 saphir, de SiC ou de diamant. 3. Substrat silicium-sur-isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit substrat (1) contient de l'oxygène à une concentration égale à 1x1018/cm3 ou moins.