Brevet FR3054927A1 — publié le 20180209

Procédé de fabrication d'une structure de semi-conducteur La présente invention concerne la co-intégration de dispositifs semi-conducteurs à motifs actifs et passifs. En particulier, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice pour des applications photoniques comprenant une couche à motifs de nitrure de silicium, dans lequel la couche à motifs de nitrure de silicium forme un dispositif passif. L'intégration 3-D de structures semi-conductrices en utilisant des technologies de transfert de couches semble prometteuse pour le développement futur de dispositifs semiconducteurs comprenant de multiples fonctions. De tels dispositifs peuvent comprendre, à 10 différents niveaux, des couches à motifs de nitrure de silicium (SiN) ou des structures telles que des motifs d'isolation par tranchée peu profonde (soit STI, de l'anglais « Shallow Trench Isolation »), des motifs de SiN présents dans l'empilement de grille d'un transistor, des couches à motifs de SiN fonctionnant en tant que guides d'onde, ou d'autres structures à motifs analogues. 15 En outre, en particulier pour les applications photoniques, la co-intégration par l'intermédiaire de la liaison de dispositifs de silicium (Si) actifs, d'une part, et de dispositifs à motifs de SiN passifs, d'autre part, semble prometteuse pour de nouveaux développements. Dans ces applications, le SiN est un matériau qui est typiquement préféré pour la structure à motif, car il présente des faibles pertes de propagation et des 20 propriétés optiques essentiellement constantes en fonction de la température. Le document WO 2014/009029 Al divulgue un procédé connu de fabrication d'un circuit photonique avec des structures à motifs de Si active et de SiN passive. Cependant, de telles méthodes d'intégration 3-D ont des exigences très strictes en matière d'uniformité d'épaisseur, qui sont particulièrement importantes pour les 25 performances de dispositifs photoniques pour lesquels le couplage optique entre les dispositifs (dispositifs de silicium actifs) dans les couches liées par l'intermédiaire du « guide d'onde » de SiN est important. Le recouvrement de la structure à motifs de SiN avec une couche de liaison ou un oxyde conforme de planarisation, typiquement du dioxyde de silicium (S102), qui doit être 30 à la fois très mince et très uniforme, est donc un défi majeur dans ce contexte. 3054927 Typiquement, comme le divulgue le document WO 2014/009029 A1, des procédés connus d'intégration 3-D de structures semi-conductrices pour la fabrication de circuits photoniques en utilisant des technologies de transfert de couches commencent par la formation de motifs sur une couche de SiN formant guide d'one à indice de réfraction élevé sur une plaquette de silicium pour générer une couche formant guide d'onde à indice de réfraction élevé à motifs avec des structures photoniques passives, puis la planarisation de la couche à motifs avec un oxyde conforme (SiO2), et le recuit de la couche à motifs avant et/ou après la couche d'oxyde de planarisation pour générer une couche formant guide d'onde à indice de réfraction élevé recuite et à motifs et une couche d'oxyde de planarisation. La structure est ensuite liée au niveau de la couche d'oxyde de planarisation à une plaquette de Si donneuse avec une couche de Si monocristallin détachable, et le substrat de la plaquette donneuse est ensuite éliminé. Des traitements de surface sont ensuite effectués afin de fabriquer des dispositifs photoniques actifs dans la couche de Si monocristallin qui est laissée au-dessus (de la couche d'oxyde de planarisation) de la couche formant guide d'onde à indice de réfraction élevé recuite et à motifs. Dans les procédés connus, la partie de manipulation de la plaquette donneuse est typiquement enlevée par une technologie de séparation de couches, par exemple en utilisant la technologie Smart Cut (marque déposée), ou par meulage avec ou sans étapes de planarisation ou polissage mécano-chimique (CMP), ou tout autre procédé connu équivalent. Dans tous les cas, l'empilement final obtenu par des procédés connus a typiquement une couche d'oxyde de SiO2 au-dessus de la couche de SiN formant guide d'onde et en dessous de la couche de Si monocristallin transférée. La topologie de départ de la couche d'oxyde SiO2 déposée est généralement au moins égale à l'épaisseur de la couche de SiN formant guide d'onde, qui est typiquement d'environ 400 nm. Cependant, l'épaisseur visée de cette couche d'oxyde (en dessous d'environ 300 nm et de préférence en dessous de 200 nm) doit être très uniforme sur la totalité du diamètre de la plaquette (dans une non-uniformité de la plaquette inférieure à environ 10 %). Dans l'art antérieur, une étape de planarisation CMP est donc nécessaire et doit être arrêtée à l'épaisseur requise au-dessus de la couche à motifs de SiN formant guide d'onde. Cependant, de tels procédés connus sont confrontés au problème technique que les procédés de planarisation peuvent en fait difficilement satisfaire les exigences très strictes concernant l'uniformité de l'épaisseur de la couche d'oxyde de planarisation. 3054927 3 Par conséquent, il est souhaitable d'améliorer l'intégration 3-D de structures semiconductrices, en particulier de structures semi-conductrices comprenant des structures à motifs de SiN, notamment en ce qui concerne les exigences concernant l'uniformité de l'épaisseur de la couche d'oxyde de planarisation recouvrant les motifs de SiN, 5 spécialement pour des applications photoniques. Un objectif de la présente invention est de fournir un procédé amélioré de fabrication d'une structure semi-conductrice comprenant une couche à motifs de nitrure de silicium, en particulier une structure à motifs de SiN utilisable pour des dispositifs photoniques, avec lesquels les exigences concernant l'uniformité de l'épaisseur de la 10 couche d'oxyde de planarisation recouvrant la couche à motifs sont satisfaites. L'objectif de la présente invention est atteint avec un procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice, comprenant les étapes de : fourniture d'une couche à motifs de nitrure de silicium au-dessus d'un substrat de support, en particulier dans lequel la couche à motifs de nitrure de silicium.forme un dispositif passif ; fourniture d'une première 15 couche d'un oxyde conforme sur la couche à motifs de nitrure de silicium, en particulier directement sur la couche à motifs de nitrure de silicium, de telle sorte qu'elle recouvre complètement ladite couche à motifs de nitrure de silicium ; et planarisation de la première couche d'oxyde conforme jusqu'à une épaisseur prédéterminée au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium pour former une couche d'oxyde de planarisation. 20 Dans le procédé selon la présente invention, après l'étape de planarisation de la première couche d'oxyde conforme, le procédé comprend en outre des étapes de : dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium pour former une couche à motifs de nitrure de silicium creusée avec une hauteur de creusage ; et, ensuite, fourniture d'une deuxième couche d'un oxyde conforme sur ou au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium 25 creusée. Ainsi, pour résoudre le problème susmentionné, la présente invention propose un procédé qui comprend non seulement la planarisation de l'oxyde, mais également une étape ultérieure de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium sous-jacente, en particulier l'élimination, plus particulièrement l'élimination complète, de l'oxyde de 30 planarisation au-dessus des motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium. Comme mentionné précédemment, l'étape de planarisation de l'oxyde conforme, même jusqu'à environ 100 nm ou moins, répond difficilement aux exigences très strictes concernant l'uniformité de l'épaisseur de la couche d'oxyde de planarisation qui sont nécessaires pour des applications photoniques. La présente invention améliore donc la planéité de la 3054927 4 surface exposée de la structure de nitrure de silicium à motifs avec une étape ultérieure de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium résultant en une couche à motifs de nitrure de silicium creusée avec une hauteur de creusage, et ensuite en prévoyant une nouvelle couche d'oxyde conforme sur ou au-dessus de la couche à motifs 5 de nitrure de silicium creusée. La présente invention a l'avantage, par rapport aux procédés connus, que la nouvelle couche d'oxyde conforme a des propriétés de planéité améliorées par rapport à la couche d'oxyde de planarisation résultant de l'étape de planarisation. En fonction de la variante d'un mode de réalisation préféré, l'étape de fourniture de la deuxième couche d'oxyde conforme peut être réalisée en déposant la 10 deuxième couche d'oxyde conforme ou en ré-oxydant la couche à motifs de nitrure de silicium creusée. Comme il sera expliqué dans la suite, le procédé de fabrication permet, par exemple, un (re-)dépôt ultérieur d'une couche mince d'un oxyde qui améliore la liaison à une structure semi-conductrice donneuse dans un procédé de transfert de couches tout 15 en maintenant un niveau élevé d'uniformité au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium. Par conséquent, la présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les applications photoniques, ce qui résulte en des dispositifs ayant des propriétés améliorées par rapport aux circuits photoniques fabriqués par des procédés connus. 20 Dans des modes de réalisation préférés, la couche à motifs de nitrure de silicium (SiN) est adaptée pour fabriquer un dispositif ou une structure photonique passif/passive. En outre, le substrat de support peut être de préférence une plaquette d'un matériau semi-conducteur, en particulier une plaquette de silicium, sans toutefois y être limité. De préférence, la première couche d'un oxyde conforme peut être prévue de telle 25 sorte qu'elle recouvre complètement la couche à motifs de nitrure de silicium, en particulier sur le diamètre de la plaquette sous-jacente. En d'autres termes, la couche d'oxyde peut être fournie entre les motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium et au-dessus des motifs de nitrure de silicium jusqu'à une hauteur ou une épaisseur prédéterminée. En outre, un oxyde conforme pour les première et/ou deuxième couches 30 d'oxyde conforme peut être par exemple du dioxyde de silicium (SiO2), sans y être limité. Dans certains modes de réalisation, l'étape de fourniture de la première couche d'oxyde conforme peut comprendre le dépôt de la première couche d'oxyde conforme. En particulier, cette étape peut être réalisée par des procédés de dépôt connus, tels qu'un 3054927 5 dépôt chimique en phase vapeur (CVD), un dépôt chimique en phase vapeur à plasma haute densité (HDP CVD), ou d'autres procédés analogues. Dans certains modes de réalisation, l'étape de planarisation de la première couche d'oxyde conforme peut être réalisée en utilisant des procédés connus tels qu'une 5 planarisation mécano-chimique (CMP), ou un procédé analogue. En outre, l'étape de fourniture de la première couche d'oxyde conforme peut être arrêtée, de préférence, à une épaisseur d'environ 1,5 fois l'épaisseur de la couche à motifs de nitrure de silicium. En outre, dans l'étape de planarisation de la première couche d'oxyde conforme, l'épaisseur prédéterminée peut être d'environ 100 nm au-dessus de la couche à motifs de 10 nitrure de silicium. Cette épaisseur s'est avérée être avantageuse pour effectuer l'étape ultérieure de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium. Dans des modes de réalisation préférés, l'étape de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium peut comprendre une planarisation mécano-chimique (CMP) sélective de la couche d'oxyde de planarisation. En outre, de préférence, la CMP 15 sélective peut être arrêtée au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium, c'est-à- dire au-dessus des motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium. Une CMP sélective s'est avérée être avantageuse de telle sorte qu'essentiellement seulement l'oxyde conforme au-dessus des motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium peut être éliminé tandis que les motifs de nitrure de silicium ne sont essentiellement pas affectés 20 par la CMP sélective. En outre, il a été constaté qu'en choisissant la composition de la bouillie à utiliser pour la CMP sélective de manière appropriée, après le traitement de CMP sélective combiné à un (re-)dépôt ultérieur d'une couche mince d'un oxyde, la planéité de la surface exposée de la structure à motifs de nitrure de silicium a été améliorée par rapport 25 à la planéité de l'oxyde de planarisation dans les procédés connus, dans lesquels, comme expliqué précédemment, une étape de planarisation CMP (non-sélective) est réalisée et est arrêtée à une épaisseur requise au-dessus de la couche à motifs de SiN formant guide d'onde, résultant en ce que les exigences très strictes pour les applications photoniques étaient difficilement satisfaites. En revanche, avec l'étape de dégagement et 30 son amélioration résultante de la planéité de la surface exposée de la structure à motifs de nitrure de silicium, la présente invention aboutit à une plaquette pouvant être liée satisfaisant toutes les exigences de planéité et d'uniformité d'épaisseur pour des applications photoniques. 3054927 6 Dans des modes de réalisation préférés, la CMP sélective peut être réalisée en utilisant une bouillie à base d'oxyde de cérium, en particulier une bouillie ayant une composition comprenant l'une parmi environ 0,5 % en poids de Ce02, environ 0,5 % en poids de Ce02 et environ 0,1 % en poids d'acide picolinique, du Ce02 et un surfactant, ou 5 du Ce02 et une résine abrasive. Des études de Liang-Yong et coll. (« Origin of high oxide to nitride polishing selectivity of ceria-based slurry in the presence of picolinic acid » ; Chinese Physics B, Volume 20, Numéro 3, 2011) et de Matsui et coll. (« Highperformance CMP Slurry with CeOjResin Abrasive for STI formation »; ECS Transactions, Volume 11, Numéro 6, Pages 277-283, 2007) ont montré que des procédés 10 de CMP sélective utilisant des bouillies à base d'oxyde de cérium peuvent entraîner une élimination préférentielle de l'oxyde avec polissage minimal du nitrure de silicium, ce qui répond aux exigences des motifs de STI. En particulier, comme décrit par Liang-Yong et coll., Il est possible d'obtenir une sélectivité de l'oxyde par rapport au nitrure d'environ 3,4 en utilisant des bouillies ayant une composition comprenant environ 0,5 % en poids de 15 Ce02, et aussi élevée qu'environ 76,6 lorsque la bouillie a une composition comprenant environ 0,5 % en poids de Ce02 et environ 0,1 % en poids d'acide picolinique. En outre, comme décrit par Matsui et coll., il est possible d'obtenir une sélectivité de l'oxyde par rapport au nitrure d'environ 47,1 en utilisant une bouillie ayant une composition comprenant du Ce02 et un surfactant, et aussi élevée qu'environ 124,6 lorsque la bouillie 20 a une composition comprenant du Ce02 et une résine abrasive. Un dégagement par CMP sélective utilisant ces compositions particulières s'est avéré améliorer de manière significative la rugosité de surface de la surface exposée de la structure à motifs de nitrure de silicium (passive), de telle sorte qu'une liaison et un transfert de couches ultérieurs pour une co-intégration avec une autre structure à motifs (active) a donné des 25 améliorations significatives de la qualité des dispositifs photoniques résultants. Dans les cas où un (re-)dépôt d'une couche d'oxyde mince est requis pour l'étape de liaison dans un procédé de transfert de couches, une rugosité de surface inférieure à environ 5 Â rms a été observée. Dans des variantes d'un mode de réalisation préféré, l'étape de dégagement peut 30 comprendre en outre le creusage de l'oxyde entre les motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium. En outre, lorsque la hauteur de creusage est trop élevée pour assurer une bonne liaison à une structure semi-conductrice donneuse dans un procédé de transfert de couches, le procédé peut comprendre en outre la répétition des étapes de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium et, ensuite, de fourniture d'une (nouvelle) deuxième couche d'un oxyde conforme, dans lequel la couche d'oxyde 3054927 7 supplémentaire est alors prévue avec une épaisseur d'environ 1,5 la hauteur de creusage de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée obtenue précédemment. L'étape répétée de creusage de l'oxyde entre les motifs de la couche à motifs de nitrure de silicium en combinaison avec le (re-)dépôt d'une couche d'oxyde mince sur la couche à 5 motifs de nitrure de silicium s'est avérée particulièrement avantageuse en vue d'un procédé de transfert de couches ultérieur, car elle permet d'améliorer davantage l'uniformité de l'épaisseur. Dans certains modes de réalisation, l'épaisseur de la deuxième couche d'oxyde conforme, en particulier de la dernière couche d'oxyde conforme lors de la répétition des 10 étapes de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium et de fourniture de la deuxième couche d'oxyde conforme, au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée peut être inférieure à environ 50 nm, en particulier inférieure à 20 nm, plus particulièrement inférieure à 5 nm. L'uniformité de l'épaisseur peut alors être supérieure à environ 20 %. Cette étape peut être en particulier un (ré-)dépôt de l'oxyde 15 conforme. En alternative, ou en complément, la couche à motifs de nitrure de silicium pourrait également être ré-oxydée. De cette façon, il est possible d'assurer une liaison adéquate de la structure à motifs de nitrure de silicium à une structure semi-conductrice donneuse en vue d'un transfert de couches. Avec le procédé selon l'invention, une rugosité de surface inférieure à environ 5 Â rms a été observée, par exemple, après une 20 telle étape de (re-)dépôt d'une couche mince d'oxyde. Le procédé selon l'invention est adapté pour un procédé de transfert de couches, en particulier en vue de la co-intégration de structures semi-conductrices passives et actives. Dans certains modes de réalisation, le procédé peut donc comprendre en outre les étapes de : fourniture d'un substrat donneur comprenant une couche semi-conductrice 25 détachable ; et transfert de ladite couche semi-conductrice détachable sur la couche à motifs de nitrure de silicium, en particulier après l'étape de fourniture de la deuxième couche d'oxyde conforme ou après la fourniture de la dernière couche d'oxyde conforme dans le cas de la répétition de cette étape. Sans y être limité, le substrat donneur peut être une plaquette de silicium (Si), une plaquette de silicium-sur-isolant, ou similaire. En 30 outre, également sans y être limitée, la couche semi-conductrice détachable peut être une couche de silicium ou d'un matériau à base de silicium. Le procédé de transfert de couches peut être réalisé en utilisant des procédés connus, par exemple la technologie Smart Cut (marque déposée). La couche semi-conductrice détachable peut donc être prévue de différentes manières, en particulier par implantation d'ions lorsque la 3054927 8 technologie Smart Cut (marque déposée) est utilisée. Ainsi, le reste ou la partie de manipulation du substrat donneur peut être enlevé(e) en utilisant une technologie de séparation de couches, mais la présente invention n'y est pas limitée, et d'autres procédés d'élimination du substrat donneur sont envisageables, par exemple un meulage 5 avec ou sans étapes de planarisation CMP, ou d'autres procédés connus. En outre, lorsque le procédé selon l'invention est utilisé dans un procédé de transfert de couches, le procédé peut comprendre en outre la formation de motifs sur la couche semi-conductrice détachable du substrat donneur pour former un dispositif actif avant et/ou après le transfert de couches. En d'autres termes, le procédé selon l'invention 10 facilite la co-intégration de structures passives et actives. Dans certains modes de réalisation, avant l'étape de transfert, le procédé peut comprendre en outre une étape de fourniture d'une couche de liaison sur la couche semiconductrice détachable, en particulier de fourniture d'une couche mince d'un oxyde conforme sur la couche semi-conductrice détachable, en particulier sur la surface 15 exposée de celle-ci, du substrat donneur. Dans certains modes de réalisation, la couche semi-conductrice détachable peut être en silicium, et la couche de liaison peut être obtenue par oxydation thermique de la couche semi-conductrice détachable. Cette configuration s'est avérée avantageuse car l'oxydation thermique conduit à une uniformité beaucoup plus élevée que, par exemple, 20 un dépôt d'oxyde. Dans des variantes de modes de réalisation préférés, l'épaisseur combinée de la deuxième couche d'oxyde conforme, ou de la dernière couche d'oxyde conforme lors de la répétition de l'étape de fourniture de la deuxième couche d'oxyde conforme, au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée et de la couche de liaison peut donc 25 être dans la plage d'environ 50 nm à environ 300 nm, tout en respectant une uniformité élevée au niveau de l'interface de liaison. Une très faible épaisseur d'oxyde déposé sur la couche à motifs de nitrure de silicium creusée peut être combinée avec une épaisseur donnée d'un oxyde thermique utilisé pour la couche de liaison pour assurer une telle uniformité au niveau de l'interface de liaison, fournissant ainsi une force de liaison élevée. 30 Pour des dispositifs photoniques, ceci conduit à un couplage essentiellement parfait entre les guides d'onde de SiN et les dispositifs actifs dans la couche semi-conductrice détachable. 3054927 9 Enfin, l'objectif de la présente invention est également atteint avec un dispositif photonique fabriqué en utilisant l'une quelconque des variantes du procédé selon l'invention. Etant donné que l'uniformité de l'épaisseur de la surface exposée de la structure à motifs de nitrure de silicium avant liaison est améliorée par rapport à l'art 5 antérieur, après le transfert de couches, le procédé selon l'invention mène à des structures semi-conductrices co-intégrées améliorées. En particulier, il est possible d'obtenir des dispositifs photoniques avec des propriétés améliorées par rapport aux circuits photoniques et aux dispositifs analogues obtenus par des procédés connus. La présente invention sera expliquée plus en détail ci-après en utilisant des modes 10 de réalisation exemplaires avantageux en association avec les figures d'accompagnement, dans lesquelles : - la FIG. 1 illustre schématiquement des étapes d'un procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice conformément à un premier mode de réalisation exemplaire de la présente invention ; 15 - la FIG. 2 illustre schématiquement une structure à motifs de nitrure de silicium fabriquée conformément à un deuxième mode de réalisation exemplaire de la présente invention ; - la FIG. 3 illustre schématiquement une étape de fourniture d'un substrat donneur en vue de la réalisation d'un transfert de couches sur l'une quelconque des structures 20 fournies dans les modes de réalisation illustrés aux FIG. 1 et 2 ; et - la FIG. 4 illustre schématiquement des étapes de transfert d'une couche du substrat donneur illustré à la FIG. 3 sur l'une quelconque des structures fournies dans les modes de réalisation illustrés aux FIG. 1 et 2, dans un troisième mode de réalisation exemplaire de la présente invention. 25 Dans la description suivante de modes de réalisation exemplaires de la présente invention, les mêmes signes de référence peuvent être utilisés pour désigner les mêmes caractéristiques dans les différents modes de réalisation. En outre, dans certains modes de réalisation, la description de caractéristiques décrites dans des modes de réalisation précédents peut être omise. 3054927 10 Des étapes d'un procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice conformément à la présente invention vont être décrites à présent dans un premier mode de réalisation exemplaire en faisant référence à la FIG. 1. Comme illustré à l'étape (A) de la FIG. 1, une couche à motifs de nitrure de 5 silicium 102 est prévue sur ou au-dessus d'un substrat de support 101, qui forment ensemble une structure à motifs de nitrure de silicium 100. Le nitrure de silicium (SiN), qui est un matériau préféré pour les applications photoniques, peut être utilisé, mais d'autres matériaux à base de nitrure ou d'autres matériaux semi-conducteurs pourraient également être adaptés selon les applications. 10 La couche à motifs de nitrure de silicium (SiN) 102 du premier mode de réalisation peut être prévue en tant qu'une structure photonique passive. La couche à motifs de SiN 102 peut donc comporter des motifs, ou structures analogues, qui peuvent avoir été formés en utilisant par exemple une ou plusieurs étapes de gravure avec des masques correspondants. D'autres modes de réalisation pourraient porter sur des motifs présents 15 dans l'empilement de grille d'un transistor, ou d'autres dispositifs analogues. Une ou plusieurs étapes de recuit peuvent être utilisées à ce stade ou plus tard, selon le cas, pour renforcer la couche à motifs de SiN 102 en fonction des applications souhaitées. En outre, dans le premier mode de réalisation, le substrat de support 101 est une plaquette de silicium, mais d'autres matériaux pourraient être utilisés dans différents 20 modes de réalisation également en fonction des applications envisagées. L'assemblage entre le substrat de support 101 et la couche à motifs de SiN 102 peut être réalisé par exemple en utilisant une couche d'oxyde intermédiaire, par exemple du SiO2 ou analogue (non représentée), une couche d'adhésif, ou d'autres procédés connus appropriés. Comme illustré à l'étape (B) de la FIG. 1, dans une étape ultérieure, une première 25 couche d'un oxyde conforme 103 est prévue sur la couche à motifs de SiN 102, en particulier directement sur celle-ci, et de telle sorte qu'elle recouvre complètement la couche à motifs de SiN 102, de préférence sur tout le diamètre de la plaquette de Si 101 sous-jacente. Dans ce mode de réalisation, la première couche d'oxyde conforme 103 est arrêtée à une hauteur d'environ 1,5 fois l'épaisseur de la couche à motifs de SiN 102. 30 Comme également illustré, l'oxyde conforme est donc également prévu entre les motifs (STI) de la couche à motifs de SiN 102. En raison des motifs de la couche à motifs de SiN 102, la première couche d'oxyde conforme 103 présente des irrégularités et/ou une rugosité de surface correspondantes. 3054927 11 Dans le premier mode de réalisation, un oxyde conforme peut être du dioxyde de silicium (SiO2), de telle sorte que, dans ce qui suit, la première couche d'oxyde conforme 103 peut également être désignée en tant que première couche de SiO2 103 ou simplement en tant que couche de SiO2 103, et la première couche de SiO2 103 est 5 prévue sur la couche à motifs de SiN 102 par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), en particulier par dépôt chimique en phase vapeur à plasma haute densité (HDP CVD), bien que d'autres procédés et/ou oxydes connus puissent être utilisés dans d'autres modes de réalisation. Comme illustré à l'étape (C) de la FIG. 1, dans une étape ultérieure, la couche de 10 SiO2 103 est planarisée jusqu'à une épaisseur prédéterminée au-dessus de la couche à motifs de SiN 102, formant ainsi une couche de SiO2 de planarisation 103'. Dans le premier mode de réalisation, la couche de SiO2 de planarisation 103' est formée en utilisant une étape de planarisation mécano-chimique (CMP). Dans des variantes de ce mode de réalisation ou dans d'autres modes de réalisation du procédé selon l'invention, 15 d'autres procédés de planarisation connus que la CMP pourraient être utilisés, et/ou la hauteur de la couche de SiO2 de planarisation 103' au-dessus de la couche à motifs de SiN 102 pourrait être d'environ 100 nm ou encore moins. Comme mentionné précédemment, à ce stade, la couche de SiO2 de planarisation 103' satisfait difficilement les exigences très strictes concernant l'uniformité de l'épaisseur 20 qui sont nécessaires pour des applications photoniques. Comme illustré à l'étape (D) de la FIG. 1, conformément à la présente invention, après la réalisation de la couche de SiO2 de planarisation 103', une étape de dégagement de la couche à motifs de SiN 102, en d'autres termes l'élimination de la couche de SiO2 de planarisation 103' au-dessus de la couche à motifs de SiN 102, est donc réalisée afin 25 d'améliorer la planéité de la surface exposée de la structure 110 résultante qui, si désiré, peut être ensuite liée par exemple à une structure photonique active dans un procédé de transfert de couches pour réaliser la co-intégration à la fois de structures passives et actives dans le même dispositif. Dans le premier mode de réalisation, le dégagement de la couche à motifs de SiN 30 102 est réalisée par une CMP sélective de la couche de SiO2 de planarisation 103', qui est arrêtée essentiellement au-dessus des motifs (STI) de la couche à motifs de SiN 102, tandis que lesdits motifs et par conséquent la couche à motifs de SiN 102 ne sont essentiellement pas affectés par la CMP sélective, et en ne laissant que des poches de 3054927 12 SiO2 creusées 103" entre les motifs de la couche à motifs de SiN 102, résultant en une couche à motifs de nitrure de silicium (SiN) creusée 102'. Dans le premier mode de réalisation, ceci est possible en choisissant la composition de la bouillie à utiliser pour la CMP sélective de manière appropriée. 5 A cet égard, dans le premier mode de réalisation, une bouillie à base d'oxyde de cérium est préférée. En particulier, des bouillies à base d'oxyde de cérium sont préférées, qui permettent d'atteindre des rapports de sélectivité élevés de l'oxyde par rapport au nitrure, tout en améliorant la rugosité de surface de la surface exposée au-dessus de la structure 110. Dans le premier mode de réalisation, la bouillie à utiliser pour la CMP 10 sélective est donc choisi avec une composition comprenant l'une parmi : environ 0,5 % en poids de Ce02, environ 0,5 % en poids de Ce02 et environ 0,1 % en poids d'acide picolinique, du Ce02 et un surfactant, ou du Ce02 et une résine abrasive, qui résultent toutes en une élimination préférentielle de l'oxyde avec un polissage minimal du nitrure de silicium, tout en satisfaisant également les exigences des motifs de STI. En effet, dans 15 des variantes du premier mode de réalisation, en fonction de quelle bouillie à base d'oxyde de cérium utilisée, il est possible d'atteindre une sélectivité de l'oxyde par rapport au nitrure de : environ 3,4 lors de l'utilisation de la bouillie ayant une composition comprenant environ 0,5 % en poids de Ce02 ; aussi élevée qu'environ 76,6 lorsque la bouillie a la composition comprenant environ 0,5 % en poids de Ce02 et environ 0,1 % en 20 poids d'acide picolinique ; environ 47,1 lors de l'utilisation d'une bouillie ayant une composition comprenant du Ce02 et un surfactant ; voire même aussi élevée qu'environ 124,6 lorsque la bouillie a une composition comprenant du Ce02 et une résine abrasive. La planéité de la surface exposée au-dessus de la couche à motifs de SiN 102' dans la structure 110 résultante illustrée à l'étape (D) de la FIG. 1 est améliorée de 25 manière significative par rapport à la planéité de la structure résultant de l'étape (C). Ainsi, si la structure 110 est co-intégrée avec une structure photonique active, il en résultera un dispositif photonique avec des propriétés améliorées par rapport à un dispositif photonique fabriqué en utilisant des procédés connus. Ensuite, comme illustré à l'étape (E) de la FIG. 1, le premier mode de réalisation 30 comprend en outre une étape ultérieure de fourniture, en particulier de dépôt ou de re- dépôt, d'une deuxième couche d'un oxyde 104, en particulier d'un oxyde conforme, au-dessus de la surface exposée formée par la couche à motifs de SiN creusée 102' avec les poches de SiO2 creusées 103" entre les motifs. Dans le premier mode de réalisation, la deuxième couche d'oxyde conforme 104 est une couche de Si02, mais l'homme de l'art 3054927 13 appréciera que d'autres oxydes conformes pourraient être utilisés. Dans ce qui suit, la deuxième couche d'oxyde conforme 104 peut donc également être désignée en tant que deuxième couche de SiO2 104 ou simplement en tant que couche de SiO2 104. En outre, dans le premier mode de réalisation, la deuxième couche de SiO2 104 5 peut être une couche mince ayant une épaisseur inférieure à environ 50 nm, de préférence inférieure à environ 20 nm, ou encore plus préférablement inférieure à environ 5 nm. La rugosité de surface observée pour la deuxième couche de SiO2 104 est inférieure à environ 5 Â rms, de telle sorte que l'uniformité de l'épaisseur satisfait les exigences très strictes des applications photoniques. En d'autres termes, il est possible 10 d'assurer une liaison adéquate de la structure semi-conductrice 120 résultante à une structure semi-conductrice donneuse en vue d'un transfert de couches. Un deuxième mode de réalisation exemplaire du procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice selon l'invention va être décrit à présent en faisant référence à la FIG. 2, dans lequel la structure semi-conductrice 120 résultant du premier mode de 15 réalisation ou une structure semi-conductrice analogue résultant d'une quelconque variante du premier mode de réalisation est préparée en vue de la fabrication d'un dispositif photonique co-intégré avec à la fois des structures actives et passives. Comme il deviendra évident dans la suite, le deuxième mode de réalisation peut être considéré comme une variante du premier mode de réalisation. 20 Comme mentionné précédemment, l'étape de dégagement de la couche à motifs de SiN 102 décrite en référence à l'étape (D) de la FIG. 1 aboutit aux poches de SiO2 creusées 103" entre les motifs dans la couche à motifs de SiN creusée 102'. En fait, en fonction de la structure des motifs de la couche à motifs de SiN 102, l'étape de creusage peut également comprendre une étape de surpolissage pour le bord de la plaquette. En 25 outre, avec une bouillie à base d'oxyde de cérium ayant une sélectivité très élevée de l'oxyde par rapport au nitrure, il serait possible d'arrêter la CMP sélective à une hauteur de creusage désirée de la couche à motifs de SiN creusée 102'. En outre, dans le deuxième mode de réalisation, dans une étape qui serait ultérieure à l'étape (E) illustrée à la FIG. 1, une couche d'oxyde de planarisation 104' d'un 30 oxyde conforme, par exemple également du SiO2, ou de tout autre oxyde adapté, peut être prévue au-dessus de la surface exposée formée par la couche à motifs de SiN creusée 102' avec les poches de SiO2 creusées 103" entre les motifs, formant ainsi la structure semi-conductrice 130. En fait, les étapes de procédé de dégagement de la 3054927 14 couche à motifs de SiN 102 et de fourniture, ensuite, d'une deuxième couche d'un oxyde conforme 104', qui est une couche d'oxyde conforme de planarisation, peuvent être répétées. En particulier, il est préférable que la nouvelle couche d'oxyde de planarisation 104' soit prévue avec une épaisseur d'environ 1,5 fois la hauteur de creusage dans 5 l'étape de creusage. Cette étape peut être avantageuse lorsque la hauteur de creusage dans l'étape de creusage est trop élevée pour assurer la bonne liaison à une structure semi-conductrice donneuse dans un procédé de transfert de couches. Ensuite, dans une variante du deuxième mode de réalisation, la deuxième couche d'oxyde conforme 104 du premier mode de réalisation pourrait être déposée directement 10 au-dessus de la surface exposée formée par la couche à motifs de SiN creusée 102' et les poches de SiO2 creusées 103" entre les motifs, ou au-dessus de l'oxyde de planarisation 104' de la structure 130. En outre, dans d'autres variantes, il serait également possible de répéter davantage les étapes de dégagement et de fourniture d'une couche d'oxyde de planarisation 104' pour améliorer davantage l'uniformité. 15 La FIG. 2 illustre essentiellement que la structure 130 obtenue dans le deuxième mode de réalisation est très similaire à la structure 120 obtenue dans le premier mode de réalisation. Etant donné que les étapes répétées de dégagement de la couche à motifs de SiN 102 et de fourniture d'un autre oxyde conforme 104, ici résultant en la couche 104', sont répétées, l'uniformité de l'épaisseur est améliorée encore plus que dans le premier 20 mode de réalisation. Le creusage n'est donc pas représenté exprès sur la FIG. 2 afin de souligner schématiquement encore plus l'amélioration de l'uniformité obtenue par la présente invention. Un troisième mode de réalisation exemplaire du procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice va être décrit à présent en faisant référence aux FIG. 3 et 4, 25 dans lequel l'une quelconque des structures 120, 130 résultant de l'un quelconque des premier ou deuxième modes de réalisation ou des structures analogues résultant d'une quelconque variante de ceux-ci va être utilisée dans un procédé de transfert de couches, en particulier pour une co-intégration avec une structure photonique active. Comme illustré à la FIG. 3, dans le troisième mode de réalisation, un substrat 30 donneur 201 est prévu en vue d'un transfert de couches sur l'une des structures 120, 130 obtenues par l'un des modes de réalisation précédents. Ainsi, une couche semiconductrice détachable 202 est prévue dans ou sur le substrat donneur 201. Dans le troisième mode de réalisation, un transfert de couches utilisant la technologie Smart Cut 3054927 15 (marque déposée) est réalisé. Dans le troisième mode de réalisation, la couche semiconductrice 202 est donc prévue en créant une couche (de séparation) affaiblie (représentée par la ligne en pointillés sur la FIG. 3) par implantation d'ions à une profondeur prédéterminée dans le substrat donneur 201. Dans des variantes du troisième 5 mode de réalisation, d'autres technologies pourraient être utilisées pour le transfert de couches, et la couche semi-conductrice détachable 202 pourrait être attachée de manière amovible au substrat donneur 201, par exemple avec un adhésif faible ou non-permanent, ou en utilisant une couche d'oxyde, ou un moyen analogue. Dans le troisième mode de réalisation, le substrat donneur est une plaquette de 10 substrat de Si, et la couche semi-conductrice détachable 202 est une couche de Si. Dans d'autres modes de réalisation, le substrat donneur pourrait être une plaquette de silicium, une plaquette de silicium-sur-isolant, ou un substrat analogue, et la couche semiconductrice détachable pourrait être une couche d'un matériau à base de silicium, ou d'un autre matériau semi-conducteur. 15 Comme illustré à l'étape (A) de la FIG. 4, la plaquette donneuse de Si 201 est liée à l'une des structures 120, 130 obtenue par l'un des modes de réalisation précédents (des lignes en pointillés soulignent les poches de S102 creusées 103"). En particulier, une surface de liaison libre de la couche de Si détachable 202 à transférer est liée à la surface de liaison libre formée par l'un parmi : la deuxième couche de SiO2 104 pour la structure 20 120 obtenue par le premier mode de réalisation ou des variantes de celui-ci ; ou la couche de SiO2 de planarisation 104' pour la structure 130 obtenue par le deuxième mode de réalisation ou des variantes de celui-ci. Dans certaines variantes, en alternative ou en complément de la fourniture de la deuxième couche mince de SiO2 104 tel que décrit précédemment dans les premier ou 25 deuxième modes de réalisation, une couche d'un oxyde conformé peut être prévue sur la surface (de liaison) libre de la couche de Si détachable 202 qui va être transférée sur la structure 120, 130 dans le procédé de transfert de couches. Dans d'autres variantes, il serait également possible de ré-oxyder la couche à motifs de SiN creusée 102' et/ou la surface de liaison de la couche de Si détachable 202. En d'autres termes, dans des 30 variantes de cet aspect du procédé selon l'invention, une couche d'oxyde de liaison peut être prévue sur la structure à motifs de nitrure de silicium réceptrice, sur la couche détachable du substrat donneur, ou sur les deux, en fonction de la force de liaison souhaitée. 3054927 16 Dans certaines variantes, la couche semi-conductrice détachable 202 peut être en silicium et la couche de liaison sur la couche semi-conductrice détachable 202 peut être obtenue par oxydation thermique de la couche semi-conductrice détachable 202. Ceci est avantageux car l'oxydation thermique conduit à une uniformité beaucoup plus élevée que, 5 par exemple, un dépôt d'oxyde. Dans des variantes du troisième mode de réalisation, l'épaisseur combinée de la dernière couche d'oxyde conforme déposée, à savoir la deuxième couche de SiO2 104 en suivant des variantes du premier mode de réalisation ou la dernière couche de SiO2 de planarisation 104' déposée en suivant les variantes du deuxième mode de réalisation, au- 10 dessus de la couche à motifs de SiN creusée 102' et de la couche de liaison peut donc être de préférence dans la plage allant d'environ 50 nm à environ 300 nm, tout en respectant une uniformité élevée au niveau de l'interface de liaison. Une très faible épaisseur d'oxyde déposé sur la couche à motifs de SiN creusée 102' peut être combinée avec une certaine épaisseur d'un oxyde thermique utilisé pour la couche de liaison pour 15 assurer une telle uniformité au niveau l'interface de liaison, fournissant ainsi une force de liaison élevée. Pour les dispositifs photoniques, ceci conduit à un couplage essentiellement parfait entre les guides d'onde de SiN et les dispositifs actifs dans la couche semi-conductrice détachable 202. Ensuite, comme illustré à l'étape (B) de la FIG. 4, le reste ou la partie de 20 manipulation de la plaquette de Si donneuse 201 est détaché, en particulier suivant un traitement thermique dans un transfert de couches par technologie Smart Cut (marque déposée), de telle sorte que la couche de Si détachable 202 est maintenant transférée sur la couche à motifs de SiN creusée 102' avec la deuxième couche de SiO2 104 (ou 104') avec une planéité et une uniformité d'épaisseur améliorées, formant la structure semi- 25 conductrice co-intégrée 140. D'autres étapes de traitement de surface (meulage, gravure, planarisation, polissage, etc.) peuvent alors être réalisées sur la couche de Si 202 transférée en fonction de l'utilisation envisagée de la structure semi-conductrice 140. Dans des variantes du troisième mode de réalisation, au lieu de transférer cette dernière par une technologie de séparation telle que la technologie Smart Cut (marque 30 déposée), il serait également possible d'enlever le reste ou la partie de manipulation du substrat donneur, par exemple, par meulage avec ou sans étapes de planarisation CMP, ou par toute autre méthode connue adaptée. 3054927 17 En outre, des motifs peuvent être formés sur la couche de Si 202, en particulier de manière à former un dispositif actif, par exemple en utilisant une ou plusieurs étapes de gravure et de masquage. La formation de motifs sur la couche de Si 202, ainsi que des étapes optionnelles de recuit de renforcement, peuvent être réalisées avant et/ou après le 5 transfert de couches. Dans tous les cas, l'homme de l'art appréciera que le procédé selon l'invention facilite la co-intégration de structures passives et actives. Par conséquent, lorsque la couche à motifs de nitrure de silicium, ici la couche à motifs de SiN 102, forme un dispositif passif, en particulier une structure photonique passive, et la couche transférée, ici la couche de Si 202, forme un dispositif actif, en 10 particulier une structure photonique active, la structure semi-conductrice co-intégrée 140 résultante peut être utilisée pour des applications photoniques. Par exemple, des connexions électriques pourraient être ajoutées dans des étapes de procédé supplémentaires afin de réaliser un circuit photonique. Compte tenu des avantages résultant du procédé de fabrication selon l'invention, un dispositif photonique tel que la 15 structure semi-conductrice 140 ou utilisant celle-ci aura des propriétés améliorées par rapport à un dispositif analogue fabriqué par des procédés connus. En particulier, la force de liaison et le couplage entre les structures passives et actives sont améliorés par rapport à l'art antérieur. Enfin, l'homme de l'art appréciera que les modes de réalisation décrits 20 précédemment sont simplement illustratifs des concepts sous-jacents de la présente invention, et que d'autres modes de réalisation peuvent différer des exemples donnés précédemment sans, pour autant, sortir du cadre de la présente invention. En particulier, les différents modes de réalisation de la présente invention décrits précédemment et/ou leurs variantes peuvent également être combinés les uns avec les autres pour former 25 d'autres modes de réalisation toujours dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice, comprenant les étapes de : fourniture d'une couche à motifs de nitrure de silicium (102) au-dessus d'un substrat de support (101), en particulier dans lequel la couche à motifs de nitrure de silicium forme un dispositif passif ; fourniture d'une première couche d'un oxyde conforme (103) sur la couche à motifs de nitrure de silicium (102), en particulier directement sur la couche à motifs de nitrure de silicium, de telle sorte qu'elle recouvre complètement ladite couche à motifs de nitrure de silicium ; et planarisation de la première couche d'oxyde conforme (103) jusqu'à une épaisseur prédéterminée au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium (102) pour former une couche d'oxyde de planarisation (103') ; caractérisé en ce que, après l'étape de planarisation de la première couche d'oxyde conforme (103), le procédé comprend en outre des étapes de : dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium (102) pour former une couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102') avec une hauteur de creusage ; et ensuite, fourniture d'une deuxième couche d'un oxyde conforme (104) sur ou au- dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de fourniture de la première couche d'oxyde conforme (103) comprend le dépôt de la première couche d'oxyde conforme (103), en particulier par un dépôt chimique en phase vapeur (CVD), plus particulièrement par un dépôt chimique en phase vapeur à plasma haute densité (HDP CVD). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape de fourniture de la première couche d'oxyde conforme (103) est arrêtée à une épaisseur d'environ 1,5 fois l'épaisseur de la couche à motifs de nitrure de silicium (102). 3054927 19 4. Procédé Selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, dans l'étape de planarisation de la première couche d'oxyde conforme (103), l'épaisseur prédéterminée est d'environ 100 nm au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium (102). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium (102) comprend la réalisation d'une planarisation mécano-chimique (CMP) sélective de la couche d'oxyde de planarisation (103'), en particulier s'arrêtant au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium (102). 10 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la CMP sélective est réalisée à l'aide d'une bouillie à base d'oxyde de cérium, en particulier une bouillie ayant une composition comprenant l'une parmi environ 0,5 % en poids de Ce02, environ 0,5 en poids de Ce02 et environ 0,1 `)/0 en poids d'acide picolinique, du Ce02 et un surfactant, ou du Ce02 et une résine abrasive. 15 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche d'oxyde conforme (104) est prévue par dépôt de la deuxième couche d'oxyde conforme (104) ou par ré-oxydation de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102'). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en 20 outre la répétition des étapes de dégagement de la couche à motifs de nitrure de silicium et de fourniture, ensuite, d'une deuxième couche d'un oxyde conforme, dans lequel la deuxième couche d'oxyde conforme est prévue avec une épaisseur d'environ 1,5 fois la hauteur de creusage de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée obtenue précédemment. 25 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la deuxième couche d'oxyde conforme (104), en particulier de la dernière couche d'oxyde conforme dans une combinaison avec la revendication 8, au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102') est inférieure à environ 50 nm, en particulier inférieure à environ 20 nm, plus particulièrement inférieure à environ 5 nm, et dans lequel ladite épaisseur a une homogénéité supérieure à environ 20%. 3054927 20 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre les étapes de : fourniture d'un substrat donneur (201) comprenant une couche semi-conductrice détachable (202) ; et 5 transfert de ladite couche semi-conductrice détachable (202) sur la couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102'), en particulier après l'étape de fourniture de la deuxième couche d'oxyde conforme (104). 11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre la formation de motifs sur la couche semi-conductrice détachable (202) pour former un dispositif actif avant 10 et/ou après l'étape de transfert. 12. Procédé selon les revendications 10 ou 11, comprenant en outre, avant l'étape de transfert, la fourniture d'une couche de liaison sur la couche semi-conductrice détachable (202), en particulier la fourniture d'une couche d'un oxyde conforme sur la couche semi-conductrice détachable (202) du substrat donneur (201). 15 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la couche semi-conductrice détachable (202) est du silicium, et dans lequel la couche de liaison est obtenue par oxydation thermique de la couche semi-conductrice détachable (202). 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l'épaisseur combinée de la deuxième couche d'oxyde conforme (104), en particulier de la dernière couche 20 d'oxyde conforme dans une combinaison avec la revendication 8, au-dessus de la couche à motifs de nitrure de silicium creusée (102') et de la couche de liaison est comprise dans l'intervalle allant d'environ 50 nm à environ 300 nm. 15. Dispositif photonique fabriqué en utilisant le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25