Brevet FR2926398A1 — publié le 20090717

Domaine technique et art antérieur La présente invention concerne un procédé de transfert d'une couche d'un substrat donneur sur un substrat receveur utilisé lors de la fabrication d'hétérostructures telles que les structures de type SeOI ("Semiconductor On Insulator") pour des applications électroniques, 10 microélectroniques et optoélectroniques. Une technologie bien connue pour la réalisation d'hétérostructures par transfert de couches est la technologie Smart CutTM. Un exemple de mise en oeuvre de la technologie Smart CutTM est notamment décrit dans le document US 5 374 564 ou dans l'article de A.J. Auberton-Hervé et al. 15 intitulé "Why can Smart-Cut Change the future of microelectronics ?", lat. Journal of High Speed Electronics and Systems, Vol.10, Nol, 2000, p.131-146. Cette technologie met en oeuvre les étapes suivantes: a) Bombardement d'une face d'un substrat donneur (par exemple en silicium) avec des ions légers de type hydrogène ou gaz rares (par 20 exemple hydrogène et/ou hélium) pour implanter ces ions en concentration suffisante dans le substrat, la zone implantée permettant de créer une couche de fragilisation par formation de microcavités ou platelets, mise en contact intime (collage) de cette face du substrat donneur 25 avec un substrat receveur, et c) recuit de détachement ("splitting annealing") pour provoquer, par effet de réarrangement cristallin et de pression dans les microcavités ou platelets formés à partir des espèces implantées, la fracture ou le clivage au niveau de la couche implantée permettant 30 d'obtenir une hétérostructure résultant du transfert de la couche du substrat donneur sur le substrat receveur. Cependant, après un tel transfert, la couche transférée ainsi que le substrat donneur présentent tous deux une rugosité de surface Les documents US 2006/0060943 et US 2007/0037363 décrivent des méthodes de co-implantation, c'est-à-dire implantation d'au moins deux espèces gazeuses différentes, qui permettent de limiter la rugosité de surface de la couche transférée et du substrat donneur après transfert. Le document US 6 150 239 décrit également une méthode de coimplantation d'un substrat donneur en vue de transférer une couche de ce substrat sur un substrat receveur qui permet de réaliser un détachement à plus basse température et de diminuer la rugosité post-fracture. La méthode décrite dans ce document comprend principalement les étapes suivantes: implantation d'un substrat donneur avec une première espèce gazeuse apte à piéger l'hydrogène dans le substrat, implantation d'hydrogène dans le substrat donneur délimitant la couche à transférer, application d'un traitement thermique à une température inférieure à la température de détachement pour former des microfissures dans le substrat, collage du substrat donneur sur un substrat receveur, application d'un recuit de détachement à une température permettant de provoquer le clivage/fracture du substrat donneur au niveau de la zone implantée de manière à transférer la couche du substrat donneur sur le substrat receveur. Cependant, même avec ces solutions existantes, la réduction de la rugosité de surface après détachement reste encore limitée. Résumé de l'invention La présente invention a pour but de proposer une solution qui 0 permet de réduire encore la rugosité de surface après transfert (post- fracture) présente à la fois sur la couche transférée et sur le substrat donneur. A cet effet, l'invention concerne un procédé de transfert d'une couche d'un substrat donneur sur un substrat receveur comprenant: a) une première étape d'implantation ionique d'hydrogène dans le substrat donneur destinée à former une couche de microcavités ou platelets, b) une deuxième étape d'implantation ionique, c) une étape de collage de la face du substrat donneur avec le substrat receveur, par exemple par adhésion moléculaire, d) une étape de détachement pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après l'étape a) et avant l'étape d), une étape de traitement thermique de recuit d'amorçage réalisée à une température comprise entre 300°C et 700°C et pendant une durée inférieure à 10% de la durée nécessaire pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur à la température utilisée lors de ladite étape de traitement thermique de recuit d'amorçage. L'étape de traitement thermique de recuit d'amorçage est réalisée de préférence entre les deux étapes d'implantation a) et b). Le traitement thermique de recuit d'amorçage du procédé de l'invention est réalisé avec un budget thermique (couple température/durée correspondant à l'énergie apportée lors du traitement thermique) volontairement inférieur à celui nécessaire pour provoquer le clivage ou la fracture au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée lors de l'étape a). A cet effet, la température du budget thermique est choisie dans une plage comprise entre 300°C et 700°C qui correspond aux températures typiquement utilisées lors des recuits permettant de provoquer le clivage/fracture des substrats implantés, dits recuits de détachement. De façon bien connue, on attribue une durée de recuit de détachement qui est déterminée en fonction de la température utilisée pour ce recuit. Typiquement, plus la température du recuit de détachement est élevée, plus la durée de ce dernier permettant d'obtenir le clivage/fracture au niveau de la zone implantée est courte. D'une manière générale, le recuit de détachement est réalisé à une température comprise entre 300°C et 700°C et sur une durée pouvant aller de 4 quelques secondes (pour les températures les plus hautes) plusieurs dizaines d'heures (pour les températures les plus basses). Conformément au procédé de l'invention, le budget thermique du recuit d'amorçage doit être défini de manière à appliquer moins de 10% du budget thermique typiquement nécessaire pour provoquer le clivage/fracture du substrat donneur implanté, la durée du budget thermique est limitée à moins de 10% de celle nécessaire pour atteindre ledit clivage/fracture à la température utilisée lors du traitement thermique de recuit d'amorçage. Ainsi, en soumettant préalablement le substrat donneur implanté à un traitement thermique volontairement limité à une durée inférieure à 10% de la durée habituelle d'un recuit de détachement, on interrompt le processus de développement/croissance des défauts issus de l'implantation dans le substrat donneur afin de limiter l'interaction entre les microfissures partiellement formées dans une zone localisée autour du maximum de concentration d'hydrogène implanté et les microcavités ou platelets présents au dessus et en dessous de cette zone. Ainsi, le détachement proprement dit est ensuite réalisé avec un substrat donneur comprenant déjà des microfissures localisées. Lors du détachement, ces microfissures vont se développer préférentiellement par rapport aux platelets situés au dessus et en dessous, et permettre ainsi d'obtenir une ligne de fracture localisée au niveau des microfissures générées lors de l'étape de traitement thermique précédente. La rugosité de surface de la couche transférée et du substrat donneur après détachement est alors réduite. Le détachement peut être obtenu par traitement thermique seul. Dans ce cas, on applique un recuit à une température et pendant une durée permettant de provoquer le clivage du substrat donneur au niveau au niveau de la couche de microcavités ou platelets. Le détachement par clivage du substrat donneur peut aussi être obtenu par application d'un effort mécanique de séparation au niveau de la couche de microcavités ou platelets (en introduisant par exemple une lame à cet endroit). L'application de l'effort mécanique de séparation peut en outre être combiné avec un traitement thermique. Cette limitation de durée lors du traitement thermique de recuit d'amorçage a été définie par les inventeurs à la suite d'une étude du processus physique de développement/croissance des défauts aboutissant à la rupture du substrat donneur lors d'un recuit de détachement. Cette étude est détaillée plus loin. Selon un aspect de l'invention, l'étape b) correspond à une implantation ionique d'hydrogène dans le substrat donneur, cette deuxième étape d'implantation étant réalisée avec la même énergie d'implantation que celle utilisée dans l'étape a). Selon un autre aspect de l'invention, l'étape b) correspond à une implantation ionique d'hélium dans le substrat donneur, cette deuxième étape d'implantation étant réalisée avec une énergie d'implantation déterminée en fonction de celle utilisée dans l'étape a) de manière à ce que la zone comprenant le maximum de concentration d'hélium implanté coïncide avec la zone comprenant le maximum de concentration d'hydrogène implanté lors de l'étape a). Selon encore un autre aspect de l'invention, l'étape b) correspond à une implantation ionique dans le substrat donneur d'au moins une espèce apte à réagir avec l'hydrogène implanté lors de l'étape a), cette deuxième étape d'implantation étant réalisée avec une énergie d'implantation différente de celle utilisée dans l'étape a). L'implantation est réalisée avec une énergie d'implantation de préférence inférieure de celle utilisée dans l'étape a) de manière à ce que le pic d'implantation maximal d'espèce réactive se situe au dessus du pic de concentration maximum d'hydrogène implantée. L'espèce apte à réagir avec l'hydrogène implanté lors de l'étape a) est choisie au moins parmi le fluor, le silicium, l'azote et le carbone. Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : 0 6 la figure 1 montre un exemple d'implantation ionique d'hydrogène dans un substrat de silicium, la figure 2 représente très schématiquement l'état d'un substrat de silicium implanté avec des ions hydrogène après une durée de recuit inférieure à 100/0 de la durée totale du recuit de détachement, les figures 3A à 3E sont des vues schématiques en coupe montrant le transfert d'une couche de Si conformément à un mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 4 est un organigramme des étapes mises en oeuvre 10 dans les figures 3A à 3E, les figures 5A à 5E sont des vues schématiques en coupe montrant le transfert d'une couche de Si conformément à un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 6 est un organigramme des étapes mises en oeuvre 15 dans les figures 5A à 5E, les figures 7A à 7E sont des vues schématiques en coupe montrant le transfert d'une couche de Si conformément à un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 8 est un organigramme des étapes mises en oeuvre 20 dans les figures 7A à 7E. Exposé détaillé de modes de réalisation de l'invention 25 La présente invention s'applique à tout procédé de transfert de couche mettant en oeuvre au moins une implantation ionique d'hydrogène d'un substrat donneur pour délimiter par un plan de fragilisation une couche à transférer, le collage du substrat donneur implanté sur un substrat receveur et l'application d'un traitement thermique à haute 30 température (recuit de détachement) et/ou d'un effort mécanique de séparation afin de détacher la couche à transférer du substrat donneur comme dans la technologie Smart CutTM. Le principe de l'invention consiste à favoriser le développement des microfissures dans une zone restreinte, correspondant à la zone de 7 concentration maximale d'hydrogène implanté, au détriment des platelets/microcavités situés au dessus et en dessous de cette zone. Ainsi, en diminuant les interactions entre ces microfissures et ces platelets, on obtient une ligne de fissuration finale dans le substrat localisée au niveau de la zone restreinte des microfissures, ce qui a pour effet de diminuer la rugosité en surface après détachement. La maîtrise du développement localisé des microfissures conformément à l'invention est obtenue notamment avec un traitement thermique, dit recuit d'amorçage, qui est réalisé à une température habituellement utilisée lors d'un recuit de détachement (entre 300°C et 700°C) mais sur une durée limitée à moins de 10% de celle nécessaire pour provoquer le détachement du substrat à cette température. Cette limitation de durée du recuit d'amorçage a été déterminée par les inventeurs après analyse du processus physique intervenant lors d'un recuit de détachement d'un substrat implanté aboutissant à la rupture de ce dernier. Pour rappel, la figure 1 illustre un exemple d'implantation d'hydrogène d'un substrat de silicium 101 comportant une couche d'oxyde 102 (par exemple SiO2). Lors de l'implantation, le substrat de silicium 101 est soumis à un bombardement d'ions H+ 100. Les ions H+ pénètrent dans le substrat et sont freinés à une profondeur déterminée dans le substrat 101, ce qui permet de créer une couche de défauts de type platelets 103. La couche 103 forme une couche de fragilisation qui va permettre de provoquer la fracture du substrat lors d'un traitement thermique ultérieur. La couche 103 s'étend sur une certaine épaisseur dans le substrat, typiquement sur une épaisseur d'environ 150 nm, et présente une forte concentration en hydrogène en son centre (pic d'hydrogène) et une concentration moindre dans sa partie supérieure et sa partie inférieure. Conformément à la technologie Smart CutTM, le substrat de silicium 101 ainsi implanté est ensuite soumis à un traitement thermique appelé recuit de détachement (en anglais "splitting annealing") qui entraîne la croissance et le développement des défauts créés par l'espèce implantée provoquant au final la fracture (clivage) du substrat au niveau de la couche 103. Le recuit de détachement dans la technologie Smart Cu 8 pour des substrats de type silicium, et plus généralement en un matériau du groupe IV, est réalisé dans une gamme de températures typiquement comprises entre 300°C et 700°C pendant une durée déterminée (le couple température/durée correspond au budget thermique du recuit de détachement). De façon bien connue, la température et la durée du recuit de détachement sont définies en fonction des conditions d'implantation et notamment en fonction de la dose d'implantation. Des essais expérimentaux réalisés sur des substrats de silicium implantés avec des ions hydrogène ont montré que la croissance des défauts responsables de la rupture du substrat lors d'un recuit de détachement se décompose en trois phases: 1) Une première phase correspondant à un processus transitoire très court qui survient dès les premiers instants du recuit de détachement, c'est-à-dire avant d'avoir atteint 10°lo de la durée du recuit de détachement à effectuer, et à la fin duquel la formation de microfissures est déjà effective; 2) Une deuxième phase correspondant à une phase de croissance "lente" des microfissures formées lors de la première phase; et 3) Une troisième phase correspondant à un processus catastrophique 20 de coalescence géométrique des microfissures aboutissant à la fracture du substrat le long d'une ligne de fracture et permettant le détachement du film mince de silicium. Le procédé de transfert de couche de la présente invention a été défini à la suite de l'identification et de l'analyse par les inventeurs des 25 phénomènes physiques qui interviennent dans les premiers instants du recuit de détachement. Les inventeurs ont ainsi démontré que dès les premiers instants du recuit de détachement (moins de 10% du temps nécessaire pour provoquer le clivage/fracture à la température utilisée) un processus transitoire se produit. Lors de ce processus transitoire et en 30 raison de l'implantation, il se produit une dissociation d'espèces hydrogénées instables en température qui conduit à la formation d'hydrogène moléculaire H2 en forte quantité dans le matériau du substrat. Les défauts de type platelets, présents dès l'implantation, vont alors absorber une fraction importante de cet hydrogène moléculaire. La phase gazeuse ainsi formée au sein d'un défaut va induire sa brusque mise sous pression conduisant à la fissuration localisée du substrat. A l'issue de ce processus transitoire, il existe deux types de défauts coexistant dans le substrat, à savoir: de larges microfissures de plusieurs microns déjà nucléées dans les premiers instants du recuit de détachement par la mise sous pression des platelets proche du pic d'hydrogène de la zone implantée (zone comprenant une forte densité de défauts initiaux et une forte concentration d'hydrogène disponible pour former du H2 gazeux), et des défauts de type platelets de quelques dizaines de nanomètres qui sont moins influencés par le processus transitoire, c'est-à-dire qui n'ont pas encore conduit à la formation de microfissures, et qui se trouvent en majorité en dessous et au dessus du pic d'hydrogène. La nucléation des microfissures par la mise sous pression des platelets est directement pilotée par la cinétique d'arrivée de l'hydrogène gazeux. Une grande partie des microfissures étant déjà formée dès la fin du processus transitoire, le chemin de fissuration est déjà quasiment déterminé au bout d'un temps de recuit très court. Ce temps dépend de la dose et de la température d'implantation. Dans le cas d'une implantation d'hydrogène d'un substrat de silicium monocristallin avec une dose d'implantation comprise typiquement entre 4.1016 et 1.10" atomes/cm2, le temps de recuit nécessaire à la formation des principales microfissures est inférieur à lO% de la durée totale du recuit de détachement nécessaire pour aboutir à la fracture du substrat, et ce quelle que soit la température de recuit envisagée dans la plage de température habituellement utilisée dans ce cas, à savoir n'importe quelle température entre 300°C et 700°C. La figure 2 illustre très schématiquement l'état du silicium d'un substrat implanté avec des ions H+ à la fin du processus transitoire, c'est-à-dire après une durée correspondant à environ 10% de la durée totale du recuit de détachement. La partie du substrat représentée sur la figure 2 correspond à la couche de défauts résultant de l'implantation. Comme expliqué précédemment, le silicium présente à ce stade du recuit de détachement à la fois déjà des microfissures 110 qui résultent de la croissance de certains platelets essentiellement situés au voisinage du centre de la zone d'implantation (pic d'hydrogène) et qui sont fortement mis sous pression en subissant d'importantes interactions mutuelles directes (coalescence géométrique). Le silicium présente également des platelets 111 situés plus loin du centre de la zone d'implantation et dont la croissance n'est que faiblement influencée par le processus transitoire (faible mise sous pression). A ce stade, il est déjà possible de propager mécaniquement la fracture à partir des microfissures (par exemple par l'insertion d'une lame). On observe que les microfissures 110 sont localisées dans une zone d'épaisseur restreinte par rapport à l'épaisseur de la zone d'implantation sur laquelle s'étend l'ensemble des platelets issus de l'implantation. Si l'on extrapole un chemin de fissuration final à partir des microfissures 110 (chemin de fissuration final en pointillé sur la figure 2), on obtient une ligne de fracture qui s'étend sur une certaine épaisseur qui correspond à la rugosité post-fracture que l'on obtiendrait si le recuit de détachement était poursuivi sur sa durée totale. Par conséquent, la rugosité post-fracture est intimement liée à la phase de nucléation des microfissures. Une réduction de la rugosité post-fracture peut alors être obtenue en contrôlant la phase de dissociation des espèces hydrogénées instables fournissant l'hydrogène moléculaire aux platelets au cours du recuit de détachement, et ce de manière à favoriser le développement des microfissures au niveau du pic d'implantation au détriment de la croissance des platelets se situant au dessus et au dessous de la zone restreinte des microfissures. De cette façon, on réduit les interactions microfissures/platelets qui contribuent à l'augmentation de la rugosité post-fracture. Conformément à la présente invention, le procédé de transfert comprend au moins une étape de recuit d'amorçage dont la durée est inférieure à la% du temps critique de fracture, c'est-à-dire la durée du recuit de détachement nécessaire pour provoquer la fracture du substrat implanté en fonction de la température utilisée. Le procédé conforme à l'invention comprend aussi, à la suite du recuit d'amorçage, une deuxième étape d'implantation ionique d'au moins une espèce (hydrogène, hélium, ou tout autre espèce active) qui permet de perturber la croissance des microfissures et/ou des platelets lors d'un recuit de détachement réalisé en continu. On décrit maintenant plusieurs exemples de mise en oeuvre du procédé de transfert de couche de l'invention. Tous les exemples décrits ci-après ont été réalisés dans le cadre de la fabrication bien connue d'une structure SOI qui comprend habituellement au moins les étapes suivantes: implantation d'un substrat donneur en silicium, - collage du substrat donneur implanté sur un substrat receveur en silicium, par exemple par adhésion moléculaire, -recuit de détachement permettant la fracture du substrat donneur et le transfert d'une couche ou d'un film de silicium sur le substrat receveur. Les exemples décrits ci-après ont tous été réalisés avec un substrat donneur en silicium monocristallin ayant une épaisseur comprise entre 700 à 800 pm environ et un substrat receveur en silicium monocristallin ayant une épaisseur comprise entre de 700 à 800 pm environ. Exemple 1 Cet exemple qui est décrit en relation avec les figures 3A à 3E et 4 comprend les étapes suivantes: 25 - Étape S10: première implantation d'hydrogène dans laquelle un substrat donneur 11 est soumis à un bombardement ionique 18 d'ions hydrogène H+ à travers la face plane 17 du substrat comportant une couche d'oxyde (SiO2) 12. L'implantation des ions H+ est réalisée avec une énergie d'implantation comprise entre 10 keV et 210 keV, par 30 exemple 40 keV, et une dose d'implantation comprise entre 4.1016 et i.1017 atomes/cm2. Ces conditions d'implantation permettent de créer une couche de défauts de type platelets 13 parallèle à la face 17 du substrat délimitant, d'une part, un film mince 14 dans la région supérieure du 10 15 20 substrat 11 et, d'autre part, une portion 15 dans la région inférieure du substrat correspondant au reste du substrat 11 (figure 3A); - Étape S11: recuit d'amorçage à une température comprise entre 300°C et 700°C correspondant à la température habituellement utilisée pour les recuits de détachement, La durée du recuit d'amorçage est, conformément à la présente invention, inférieure à 10% du temps total requis pour provoquer le clivage du substrat implanté à la température considérée. Cette limitation de durée du recuit d'amorçage permet d'interrompre la croissance des défauts structuraux (microfissures et platelets) avant la fin du processus transitoire et d'éviter le cloquage du silicium (figure 3B); - Étape S12: deuxième implantation d'hydrogène réalisée par bombardement ionique 19 d'ions hydrogène H+ avec la même énergie que dans la première étape d'implantation pour implanter l'hydrogène à la même profondeur (figure 3C). La première implantation est réalisée avec une dose d'implantation "habituellement" utilisée pour permettre le détachement de la couche à transférer afin de pouvoir obtenir et contrôler le processus transitoire et la nucléation des microfissures. La dose d'implantation utilisée lors de la deuxième implantation tient compte de la dose utilisée dans la première implantation. A titre d'exemple, si la première implantation est réalisée avec une dose d'implantation de 5.1016 atomes/cm2, la deuxième implantation est réalisée avec une dose d'implantation comprise entre 1.1016 et 3.1016 atomes/cm2 de manière à obtenir une dose d'implantation d'hydrogène cumulée comprise entre 6.1016 et 8.1016 atomes/cm2. La deuxième implantation est généralement réalisée avec une dose d'implantation comprise entre 1.1016 et 3.1016 atomes/cm2. - Étape S13: collage du substrat donneur 11 avec un substrat receveur 16 (figure 3D); - Étape S14: recuit de détachement permettant de provoquer la fracture du substrat donneur 11 et le transfert proprement dit du film mince 14 sur le substrat receveur 16 (figure 3E). Le film mince 14 présente, après l'étape 14, une rugosité de surface post-fracture comprise entre 60 et 70 angstrôms (A) RMS et entre 13 800 et 900 Â en amplitude "peak-to-valley" (crête-à-creux) pour des surfaces de balayage point par point ("scan area", réalisé par exemple au microscope à force atomique) de 10*10 microns. A titre de comparaison, un même film mince transféré d'un substrat donneur sur un substrat receveur suivant la technologie Smart Cut� habituellement mise en oeuvre, c'est-à-dire sans le recuit d'amorçage et la deuxième implantation décrits précédemment, présente une rugosité de surface post-fracture comprise entre 80 et 90 angstrôms (Â) RMS et entre 1000 et 1200 Â en amplitude "peak-to-valley" (crête-à-creux) pour des surfaces de balayage point par point de 10*10 microns. Concernant l'étape S11, de façon plus précise, pour une dose d'implantation de 5,75 1016 atomes/cm2, on applique par exemple: - un recuit d'amorçage légèrement inférieur à 1 minute à une température de 450°C, lorsque le recuit de détachement est réalisé sur une durée de 10 minute à 450°C, ou - un recuit d'amorçage légèrement inférieur à 5 minutes à une température de 400°C, lorsque le recuit de détachement est réalisé sur une durée de 50 minutes à 400°C, ou - un recuit d'amorçage légèrement inférieur à 6 heures 20 à une température de 350°C, lorsque le recuit de détachement est réalisé sur une durée de 60 heures à 350°C. Le recuit d'amorçage limité à 10% du temps du recuit de détachement permet comme expliqué plus haut de ne réaliser qu'une fraction de la première phase de croissance des défauts, à savoir celle 25 correspondant au début du processus transitoire dans lequel des microfissures localisées sont partiellement formées et où la croissance/développement des platelets situés au dessus et en dessous de ces dernières est bien plus limitée. La seconde implantation d'hydrogène au niveau de la zone de croissance localisée des microfissures va 30 permettre de favoriser leur croissance en augmentant la quantité d'hydrogène disponible pour leur mise sous pression. Lors du recuit de détachement appliqué ultérieurement, la fin du processus transitoire, décrite précédemment, va ainsi être modifiée. La fin de la nucléation des microfissures, partiellement formées lors du recuit d'amorçage, se déroule 14 alors différemment. En effet, les microfissures localisées se développent ainsi très rapidement et de façon plus latérale, tout en limitant leurs interactions directes avec les platelets situés au dessus ou en dessous de leur zone de croissance (moins de déviation verticale de la ligne de fracture). On obtient une ligne de fracture finale mieux localisée dans la zone des microfissures initiale, ce qui permet de réduire la rugosité post-fracture. Exemple 2 0 Cet exemple qui est décrit en relation avec les figures 5A à 5E et 6 comprend les étapes suivantes: - Étape S20: implantation d'hydrogène dans laquelle un substrat donneur 21 est soumis à un bombardement ionique 28 d'ions hydrogène 15 H+ à travers la face plane 27 du substrat comportant une couche d'oxyde (SiO2) 22 dans les mêmes conditions d'implantation que décrites précédemment pour l'étape S10 afin de créer une couche de défauts de type platelets 23 parallèle à la face 27 du substrat délimitant, d'une part, un film mince 24 dans la région supérieure du substrat 11 et, d'autre part, 20 une portion 25 dans la région inférieure du substrat correspondant au reste du substrat 21 (figure 5A) - Étape S21: recuit d'amorçage à une température comprise entre 300°C et 7000C, température habituellement utilisée pour les recuits de détachement. La durée du recuit d'amorçage, conformément à la présente 25 invention, est inférieure à 10% du temps total requis pour provoquer le détachement à la température utilisée. Cette limitation de la durée du recuit d'amorçage permet d'interrompre la croissance des défauts (microfissures et platelets) avant la fin du processus transitoire et d'éviter le claquage du silicium (figure 5B); 30 - Étape S22: implantation séquentielle d'hélium réalisée par bombardement ionique 29 d'ions He avec une énergie d'implantation déterminée en fonction de l'énergie d'implantation utilisée lors de l'étape S20 de manière à ce que le maximum de concentration d'hélium implanté coïncide avec le maximum de concentration d'hydrogène implanté dans 15 l'étape S20 (figure 5C). L'homme du métier saura déterminer sans difficulté l'énergie d'implantation nécessaire lors de l'implantation d'hélium pour obtenir une telle correspondance des maximums de concentration. L'implantation d'hélium est généralement réalisée avec une dose d'implantation comprise entre 1.1016 et 2.1016 atomes/cm2; - Étape S23: collage du substrat donneur 21 avec un substrat receveur 26 (figure 5D); - Étape S24: recuit de détachement permettant de provoquer la fracture du substrat donneur 21 et le transfert proprement dit du film mince 24 sur le substrat receveur 26 (figure 5E). Le film mince 24 présente, après l'étape 24, une rugosité de surface post-fracture comprise entre 60 et 70 Â RMS et entre 800 et 900 Â en amplitude "peak-to-valley" (crête-à-creux) pour des surfaces de balayage point par point de 10*10 microns. Concernant l'étape S21, les exemples de durée de recuit d'amorçage décrits précédemment pour l'étape S11 sont ici également applicables. Le recuit d'amorçage limité à 10% du temps du recuit de détachement permet comme expliqué plus haut de ne réaliser qu'une fraction de la première phase de croissance des défauts, à savoir celle correspondant au début du processus transitoire dans lequel des microfissures localisées sont partiellement formées et où la croissance/développement des platelets situés au dessus et en dessous de ces dernières est bien plus limitée. La seconde implantation d'hélium au niveau de la zone de croissance localisée des microfissures va permettre de favoriser leur croissance en apportant une grande quantité d'hélium qui va favoriser leur mise sous pression. Lors du recuit de détachement appliqué ultérieurement, la fin du processus transitoire, décrite précédemment, va ainsi être modifiée. La fin de la nucléation des microfissures, partiellement formées lors du recuit d'amorçage, se déroule alors différemment. En effet, les microfissures localisées se développent ainsi très rapidement et de façon plus latérale, tout en limitant leurs interactions directes avec les platelets situés au dessus ou en dessous de leur zone de croissance (moins de déviation verticale de la ligne de 6 fracture). On obtient une ligne de fracture finale mieux localisée dans la zone des microfissures initiale, ce qui permet de réduire la rugosité post-fracture. Exemple 3 Cet exemple qui est décrit en relation avec les figures 7A à 7E et 8 comprend les étapes suivantes: - Étape S30: implantation d'hydrogène dans laquelle un substrat donneur 31 est soumis à un bombardement ionique 38 d'ions hydrogène H+ à travers la face plane 37 du substrat comportant une couche d'oxyde (SiO2) 32 dans les mêmes conditions d'implantation que décrites précédemment pour l'étape S10 afin de créer une couche de défauts de type platelets 33 parallèle à la face 37 du substrat délimitant, d'une part, un film mince 34 dans la région supérieure du substrat 31 et, d'autre part, une portion 35 dans la région inférieure du substrat correspondant au reste du substrat 31 (figure 7A); - Étape S31: : recuit d'amorçage à une température comprise entre 300°C et 700°C, température habituellement utilisée pour les recuits de détachement. La durée du recuit d'amorçage, conformément à la présente invention, est inférieure à 10% du temps total requis pour provoquer le détachement à la température utilisée. Cette limitation de la durée du recuit d'amorçage permet d'interrompre la croissance des défauts (microfissures et platelets) avant la fin du processus transitoire et d'éviter le claquage du silicium (figure 7B); - Étape S32: implantation séquentielle de fluor réalisée par bombardement ionique 39 d'ions F avec une énergie d'implantation déterminée en fonction de l'énergie d'implantation utilisée lors de l'étape S30 de manière à ce que le maximum de concentration de fluor implanté coïncide avec le maximum de concentration d'hydrogène implanté dans l'étape S30 (figure 7C). L'homme du métier saura déterminer sans difficulté l'énergie d'implantation nécessaire lors de l'implantation du fluor pour obtenir une telle correspondance des maximums de concentration. 17 L'implantation de fluor est réalisée avec une dose d'implantation comprise entre 8,104 et 1.1015 atomes/cm2; - Étape S33: collage du substrat donneur 31 avec un substrat receveur 36 (figure 7D); - Étape S34: recuit de détachement permettant de provoquer la fracture du substrat donneur 31 et le transfert proprement dit du film mince 34 sur le substrat receveur 36 (figure 7E). Le film mince 34 présente, après l'étape 34, une rugosité de surface post-fracture comprise entre 60 et 70 Â RMS et entre 800 et 900 Â en amplitude "peak-to-valley" (crête-à-creux) pour des surfaces de balayage point par point de 10*10 microns. Concernant l'étape S31, les exemples de durée de recuit d'amorçage décrits précédemment pour l'étape S11 sont ici également applicables. Dans l'étape S32, l'implantation peut être réalisée avec d'autres espèces telles que notamment du silicium, de l'azote et du carbone. D'une manière générale, l'étape S32 consiste à implanter dans le substrat une ou plusieurs espèces apte à freiner la croissance des platelets qui se situent au moins au dessus du pic de concentration d'hydrogène implanté. La ou les espèces implantées lors de l'étape 32 doivent être aptes à réagir avec l'hydrogène implanté, par exemple par création de liaisons et/ou interactions permettant de former avec l'hydrogène implanté des complexes stables. Dans ce cas, la dissociation d'espèces hydrogénées provoquant, par la formation d'H2, la mise sous pression des platelets est alors retardée tant que l'hydrogène implanté n'est pas libéré des complexes stables. L'implantation des espèces aptes à réagir avec l'hydrogène implantée est réalisée avec une énergie d'implantation choisie de telle sorte que le pic de concentration maximum d'implantation se situe au dessus ou au dessous du pic de concentration maximum d'hydrogène pour ne pas freiner la croissance des microfissures lors du recuit de détachement. Les modes de mise en oeuvre du procédé de transfert selon l'invention décrits précédemment permettent d'obtenir une rugosité post- 18 fracture à la surface du film mince transféré et à la surface de la portion du substrat donneur non détachée comprise entre 60 et 70 Â RMS. Ce niveau de rugosité post-fracture est bien inférieur à celui obtenu lors d'un transfert réalisé sans le recuit d'amorçage selon l'invention. En effet, le niveau de rugosité post fracture d'un substrat de silicium après un recuit de détachement est entre 80 et 90 Â RMS pour une implantation d'hydrogène seul, et entre 70 et 80 Â RMS pour une co-implantation hydrogène/hélium. D'une manière générale, il est également possible de remplacer les étapes S14, S24 et S34 qui consistent en un recuit de détachement soit par un détachement mécanique (application d'une lame, d'un jet ou d'un fluide), soit par un recuit de détachement partiel (c'est à dire limité dans la durée) qui est complété par un détachement mécanique.15 REVENDICATIONS 1. Procédé de transfert d'une couche (14) d'un substrat donneur sur un substrat receveur (16) comprenant: a) une première étape d'implantation ionique d'hydrogène dans le substrat donneur (11) destinée à former une couche de microcavités ou platelets, b) une deuxième étape d'implantation ionique, c) une étape de collage de la face (17) du substrat donneur (11) 10 avec une face du substrat receveur (16), d) une étape de détachement pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur ), caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après l'étape a) et 15 avant l'étape d), une étape de traitement thermique de recuit d'amorçage réalisée à une température comprise entre 300°C et 700°C et pendant une durée inférieure à 10% de la durée nécessaire pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur à la température utilisée lors de ladite étape de 20 traitement thermique de recuit d'amorçage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape b) consiste en une implantation ionique d'hydrogène dans le substrat donneur (11), l'implantation étant réalisée avec la même énergie 25 d'implantation que celle utilisée dans l'étape a). 3. Procédé selon la revendication caractérisé en ce que l'étape b) consiste en une implantation ionique d'hélium dans le substrat donneur (21), l'implantation étant réalisée avec une énergie d'implantation 30 déterminée en fonction de celle utilisée dans l'étape a) de manière à ce que la zone comprenant le maximum de concentration d'hélium implanté coïncide avec la zone comprenant maximum de concentration d'hydrogène implanté lors de l'étape a 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape b) consiste en une implantation ionique dans le substrat donneur (31) d'au moins une espèce apte à réagir avec l'hydrogène implanté lors de l'étape a), l'implantation étant réalisée avec une énergie d'implantation différente de celle utilisée dans l'étape a). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite implantation d'au moins une espèce apte à réagir avec l'hydrogène implanté est réalisée avec une énergie d'implantation déterminée en fonction de celle utilisée dans l'étape a) de manière à ce que la zone comprenant le maximum de concentration de ladite au moins une espèce se situe au-dessus de la zone comprenant le maximum de concentration d'hydrogène implanté lors de l'étape a). 5 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'espèce apte à réagir avec l'hydrogène implanté lors de l'étape a) est choisie au moins parmi le fluor, le silicium, l'azote et le carbone. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 20 caractérisé en ce que l'implantation ionique d'hydrogène lors de l'étape a) est réalisée avec une dose d'implantation comprise entre 4.1016 atomes/cm2 et 1.1017 atomes/cm2 et une énergie d'implantation comprise entre 10 et 210 keV environ. 25 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le substrat donneur (11; 21; 31) est en un matériau choisi parmi au moins le silicium, le silicium germanium et le germanium. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 0 caractérisé en ce que l'étape de traitement thermique de recuit d'amorçage est réalisée à une température de 450°C pendant une durée inférieure à 1 minute, ou à une température de 400°C pendant une durée inférieure à 5 minutes, ou à une température de 350°C pendant une durée inférieure à 6 heures. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la couche (14; 24; 34) présente, après l'étape d), une rugosité de surface post-fracture comprise entre 60 et 70 Â RMS et entre 800 et 900 Â en amplitude "peak-to-valley" pour des surfaces de balayage point par point de 10*10 microns. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'étape d) comprend un recuit réalisé à une 0 température et pendant une durée déterminées pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur (11). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 15 caractérisé en ce que l'étape d) comprend l'application d'un effort mécanique pour provoquer le clivage au niveau de la couche de microcavités ou platelets formée dans le substrat donneur (11). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape 20 d) comprend en outre un traitement thermique.