Brevet FR3064820A1 — publié le 20181005

PROCEDE D'AJUSTEMENT DE L'ETAT DE CONTRAINTE D'UN FILM PIEZOELECTRIQUE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention porte sur un procédé d'ajustement de l'état de contrainte d'un film piézoélectrique. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les matériaux piézoélectriques (c'est-à-dire les matériaux qui présentent une caractéristique 15 piézoélectrique) présentent la particularité de générer des charges électriques sous l'action d'une contrainte mécanique et, réciproquement, de se déformer mécaniquement sous l'effet d'un champ électrique. Ces propriétés sont exploitées dans un grand nombre de dispositifs 20 électroniques tel que les filtres à ondes acoustiques les transducteurs acoustiques, les résonateurs, les capteurs de pression ou d'accélération, les générateurs_ Parmi les matériaux piézoélectriques, on peut ainsi citer, et sans rechercher une quelconque exhaustivité, le tantalate de 25 lithium, le niobate de lithium, le quartz, le PZT. Le document «Sensitivity of surface acoustic wave velocity in lithium niobate to electric field or biasing stress » de D. Gafka et J. Tani, Journal of Applied Physics 30 73, 7145 (1993) rapporte les résultats d'une étude scientifique cherchant à montrer l'effet d'une contrainte appliquée à du niobate de lithium sur la vélocité des ondes acoustiques de surface. Il propose des cartes de sensitivité de la vélocité de ces ondes vis-à-vis d'une 35 contrainte imposée aux matériaux et propose d'exploiter 10 3064820 2 l'effet de la contrainte pour la conception de filtres, de capteurs, ou de dispositifs de commande à base de niobate de lithium. Toutefois, ce document ne divulgue pas comment ajuster l'état de contrainte de ce matériau. 5 Le document US 2015249033 propose une méthode d'ajustement de l'état de contrainte d'un matériau, notamment un matériau piézoélectrique, en lui imposant une courbure, et en reportant le film courbé sur un support flexible. La mise en oeuvre d'une telle méthode nécessite de déployer des équipements qui ne sont pas standards dans le domaine de l'électronique, ce qui n'est pas avantageux pour l'intégration de ce procédé pour la fabrication d'un dispositif de ce domaine. La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients précités. Elle vise notamment à fournir un procédé d'ajustement de l'état de contrainte d'un film piézoélectrique particulièrement simple à mettre en oeuvre. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de l'un de ces buts, l'objet de l'invention propose un procédé d'ajustement de l'état de contrainte d'un film piézoélectrique présentant à température ambiante un premier état de contrainte, le procédé comprenant : - Une étape de formation d'un assemblage comportant i. un support présentant un coefficient d'expansion thermique ; ii. une couche de fluage disposée sur le support, la couche de fluage présentant une température de 3064820 3 transition vitreuse supérieure à la température ambiante ; iii le film piézoélectrique disposé sur la couche de fluage, le film piézoélectrique présentant un 5 coefficient d'expansion thermique différent de celui du support ; - Une étape de traitement thermiquement de l'assemblage, l'étape de traitement thermique 10 comportant : i. une première phase portant l'assemblage à une température de traitement supérieure à la température de transition vitreuse de la couche de fluage de manière à relâcher au moins en 15 partie la contrainte du film piézoélectrique engendrée par la différence d'expansion thermique du support et du film piézoélectrique et de manière à placer le film piézoélectrique dans un deuxième état de contrainte ; 20 ii. une deuxième phase, postérieure à la première phase, portant l'assemblage à la température ambiante de manière à modifier le deuxième état de contrainte du film piézoélectrique par la différence de contraction thermique du support et 25 du film piézoélectrique et le placer dans un troisième état de contrainte, différent du premier état de contrainte. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non 30 limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : - le film piézoélectrique est cristallin ; 3064820 4 - le film piézoélectrique présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 20 pm, et de préférence comprise entre 0,3 pm et 1 pm ; 5 - le film piézoélectrique présente une épaisseur au moins 10 fois inférieure à l'épaisseur du support ; - la température de transition vitreuse de la couche de fluage est comprise entre 300°C et 1000°C ; 10 - la couche de fluage est constituée de verre ; - la couche de fluage présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 2 pm ; 15 - le support présente une épaisseur comprise entre 300 pm et 1 mm ; - le support présente un coefficient d'expansion 20 thermique supérieure à celui du film piézoélectrique et le troisième état de contrainte est inférieur au premier état de contrainte ; - le support présente un coefficient d'expansion 25 thermique inférieur à celui du film piézoélectrique et le troisième état de contrainte est supérieur au premier état de contrainte ; - l'étape de formation de l'assemblage comprend le dépôt 30 de la couche de fluage sur le support et/ou sur un substrat donneur comprenant le film piézoélectrique ; - l'étape de formation de l'assemblage comprend le collage du substrat donneur avec le support et 3064820 5 comprend l'amincissement et/ou la fracture du substrat donneur ; - le film piézoélectrique est discontinu, et présente 5 une pluralité d'îlots séparés par des tranchées ; - les îlots présentent une dimension comprise entre 100 et 1000 pm dans les directions dans lesquelles on cherche à ajuster l'état de contrainte ; 10 - le procédé comprend, après l'étape de traitement thermique, une étape de report du film piézoélectrique sur un support final. 15 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de 20 l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : - La figure 1 représente schématiquement un procédé d'ajustement de l'état de contrainte 25 d'un film piézoélectrique conforme à l'invention ; - les figures 2a et 2b représentent l'évolution de la température au cours d'un traitement 30 thermique et l'évolution de l'état de contrainte d'un assemblage au cours de ce traitement thermique, dans un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention. 35 3064820 6 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 représente schématiquement un procédé d'ajustement de l'état de contrainte d'un film 5 piézoélectrique conforme à l'invention. Dans une première étape de ce procédé représentée sur la figure la, on forme un assemblage 1 comprenant un support 2, une couche de fluage 3 disposée sur le support 10 2, et un film piézoélectrique 4 disposé sur la couche de fluage 3. Le film 4 peut être constitué de n'importe quel matériau présentant une propriété piézoélectrique. Il peut 15 notamment s'agir de tantalate de lithium de coupe cristalline Z ou de coupe 42° Y, ou de coupe 36° Y, ou de coupe X ou de n'importe quelle autre coupe cristalline. Il peut s'agir de niobate de lithium de coupe cristalline Z, ou de coupe Y, ou de coupe 128° Y ou de n'importe quelle 20 autre coupe. Il peut également s'agir de PZT, de quartz ou de ZnO. Le film piézoélectrique 4 est préférentiellement cristallin, sous une forme monocristalline ou 25 polycristalline. À température ambiante, le film piézoélectrique 4 présente un état de contrainte quelconque (et désigné dans la suite de cette description comme le premier état de contrainte). Le premier état de contrainte peut correspondre à un état relaxé, un état contraint en 30 compression, ou en extension. Cet état peut être mesuré, par exemple, à l'aide de techniques connues de diffraction aux rayons X ou par spectroscopie Raman. Le film piézoélectrique 4 présente avantageusement 35 une épaisseur comprise entre 10 nm et 20 pm, de préférence 3064820 7 entre 0,3 pm et 1 pm. Une épaisseur trop faible ou trop importante rend le procédé d'ajustement de contrainte conforme à l'invention plus sensible aux phénomènes de gauchissement du film piézoélectrique 4 ou à sa 5 fissuration. D'une manière générale, il est avantageux que le film piézoélectrique 4 présente une épaisseur bien inférieure à celle du support 2, par exemple d'un ordre de grandeur, de manière à ce que la déformation du support 2 au cours du procédé soit presque entièrement transmise au 10 film 4. Ainsi, le film piézoélectrique 4 présente avantageusement une épaisseur au moins 10 fois inférieure à l'épaisseur du support 2. La couche de fluage 3 est constituée d'un matériau 15 présentant une température de transition vitreuse Tg supérieure à la température ambiante. On rappelle que cette température Tg correspond à la température en deçà de laquelle un matériau est considéré comme rigide, et au-delà de laquelle le matériau est considéré comme souple et apte 20 à se déformer. La couche de fluage 3 peut être constituée de verre, par exemple de verre de borophosphosilicate (BPSG) ou de phosphosilicate (PSG) ou de borosilicate (BSG) ou encore de germanophosphosilicate. 25 La couche de fluage 3 est choisie, ou les éléments constituant cette couche sont choisis, pour que la température de transition vitreuse Tg soit suffisamment élevée pour que le procédé de l'invention ait des effets remarquables, sans toutefois excéder une température limite 30 qu'il serait difficile d'atteindre industriellement. Typiquement, la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3 est comprise entre 300°C et 1000°C. La couche de fluage 3 est typiquement formée par dépôt sur le support 2 et présente une épaisseur qui peut être comprise 35 entre 0,1 et 2 pmLe support 2 est quant à lui constitué 3064820 8 d'un bloc de matériaux quelconque. Il peut prendre la forme d'une plaquette de matériaux, c'est-à-dire d'un disque présentant une épaisseur de 1 mm ou moins et dont le diamètre peut être normalisé, par exemple de 100 mm, 200 5 mm, ou 300 mm. D'une manière générale, comme on l'a vu précédemment, le support 2 présente une épaisseur bien supérieure à celle du film piézoélectrique 4, par exemple 10 d'un ordre de grandeur. Il peut s'agir d'un bloc de matériau présentant une épaisseur comprise entre 300 pm à 1 mm, et être constitué (ou comprendre) de silicium, de saphir, de quartz ou d'un matériau piézoélectrique tel que du niobate de lithium. Il peut également s'agir d'arséniure 15 de gallium, de molybdène, de nitrure d'aluminium, de carbure de silicium_ Le matériau constituant le support peut prendre une forme cristalline ou polycristalline. Selon l'invention, le coefficient d'expansion 20 thermique du support 2 est différent du coefficient d'expansion thermique du film piézoélectrique 4. Avantageusement, cette différence excède 5% ou 10%, de manière à provoquer des effets particulièrement notables. Lorsque le matériau formant le support 2 ou le film 25 piézoélectrique 4 ne sont pas isotropes, il existe au moins une direction comprise dans le plan défini par le film 4 selon laquelle les coefficients d'expansion thermique du support 2 et du film piézoélectrique 4 sont différents. 30 On note que l'état de contrainte est exprimé dans le cadre de la présente demande comme un nombre réel dont la valeur absolue désigne l'intensité de la contrainte (par exemple en Pascal) et dont le signe désigne la nature de cette contrainte, soit en compression (signe négatif) ou en 35 tension (signe positif). Un état parfaitement relaxé 3064820 9 présente un état de contrainte nul. En conséquence, les expressions « augmenter » ou « réduire » l'état de contrainte portent sur le nombre réel reflétant cet état de contrainte, et non sur son intensité. 5 Comme cela sera détaillé dans la suite de cet exposé, on pourra choisir un support 2 présentant un coefficient d'expansion thermique supérieur à celui du film 10 piézoélectrique 4 pour réduire le premier état de contrainte du film piézoélectrique 4 et le placer dans un troisième état de contrainte. En d'autres termes, le troisième état de contrainte dans ce cas est inférieur au premier état de contrainte. 15 Alternativement, on pourra choisir un support 2 présentant un coefficient d'expansion thermique inférieur à celui du film piézoélectrique 4 pour augmenter le premier état de contrainte du film piézoélectrique 4, et le placer 20 dans un troisième état de contrainte. En d'autres termes, le troisième état de contrainte dans ce cas est supérieur au premier état de contrainte. 25 Toutes méthodes d'assemblage peuvent convenir pour former l'assemblage 1. Il peut s'agir par exemple d'un assemblage par collage du support 2 à un substrat donneur comprenant le film piézoélectrique 4, et par et amincissement et/ou fracture du substrat donneur. On pourra 30 notamment mettre en oeuvre la technologie Smart CutTM, bien connue en soi et dont l'application à un matériau piézoélectrique est enseignée dans le document US6190998. On pourra munir le support 2 et/ou le substrat donneur de la couche de fluage 3 avant de les assembler l'un à 35 l'autre. Après amincissement du substrat donneur, on 3064820 10 aboutit à l'assemblage 1 tel qui vient d'être décrit. La méthode d'assemblage peut également être une opérée par dépôt d'un matériau piézoélectrique sur la couche de fluage 3, elle-même disposée sur le support 2. Le matériau 5 piézoélectrique déposé forme alors le film 4. On peut prévoir une ou plusieurs couches additionnelles comprises entre la couche de fluage 3 et le film piézoélectrique 4, entre la couche de fluage 3 et le 10 support 2, ou sur le film piézoélectrique 4. Une au moins de ces couches additionnelles, notamment lorsqu'elle est positionnée directement sous le film 4, peut constituer une couche barrière afin d'éviter la diffusion d'impuretés pouvant provenir de la couche de fluage 3 ou du support 2 15 vers le film piézoélectrique 4. Il peut également s'agir d'une couche tampon visant à favoriser le dépôt du film piézoélectrique 4 selon une orientation cristalline particulière, lorsque celui-ci est effectivement formé par dépôt. Il peut aussi s'agir de couches positionnées entre 20 le support 2 et le film 4 permettant ou facilitant le démontage du support 2 du film piézoélectrique 4, à l'issue du procédé. Il peut s'agir d'une couche raidisseur disposée sur la couche piézoélectrique 4, comme cela sera détaillé dans la suite de cet exposé. 25 En tout état de cause et quelle que soit la méthode d'assemblage employée, on dispose à l'issue de l'étape qui vient d'être décrite, d'un assemblage 1 comprenant au moins le support 2, la couche de fluage 3 disposée sur le support 30 2, et le film piézoélectrique 4 disposé sur la couche de fluage. Le procédé conforme à l'invention comprend également une deuxième étape, postérieure à celle qui vient 35 d'être décrite, de traitement thermique de l'assemblage 1. 3064820 11 Cette étape de traitement thermique est composée de deux phases. Au cours d'une première phase, on porte 5 l'assemblage 1 qui peut être initialement à température ambiante (c'est à dire entre 10°C et 50°C) à une température de traitement Tr supérieure à la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3. Au cours de cette première phase, et tant que la température à 10 laquelle est exposée l'assemblage 1 est inférieure à la température de transition vitreuse Tg, le support 2 et le film piézoélectrique 4 se dilatent. Cet état est schématiquement représenté sur la figure lb. Présentant des coefficients d'expansion thermique différents, la 15 dilatation du film 4 et du support 2 ne sont pas identiques. Le support 2 étant bien plus épais que le film 4, celui-ci a tendance à imposer sa déformation au film 4, qui est donc placé dans un état de contrainte différent du premier état de contrainte. La contrainte du film 4 en ce 20 début de première phase du traitement thermique est en tension lorsque le coefficient d'expansion thermique du support 2 est supérieur au coefficient d'expansion thermique du film piézoélectrique 4 et en compression dans le cas contraire. 25 Dès que la température à laquelle est exposé l'assemblage 1 excède la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3, celle-ci devient susceptible de se déformer. Les contraintes du film piézoélectrique 4 30 engendrées par la différence de coefficient d'expansion thermique entre le support 2 et le film 4 sont alors au moins en partie relaxées. Cette relaxation se réalise par l'expansion ou la rétractation latérale du film piézoélectrique 4 rendue permise par la faible viscosité de 35 la couche de fluage à la température de traitement Ir. Cet 3064820 12 état est représenté schématiquement sur la figure lc. Le film piézoélectrique 4 est donc placé à l'issue de cette première phase dans un deuxième état de contrainte qui peut correspondre ou être proche d'un état relaxé. 5 Pour favoriser cette relaxation, la température de traitement Tr à laquelle est exposé l'assemblage 1 peut excéder la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3 de 10°C ou plus. Et la période de temps 10 pendant laquelle l'assemblage 1 est exposé à une température supérieure à la température de fluage Tg peut être supérieure à 1 heure. La première phase du traitement thermique peut comprendre ou consister en une rampe de température, progressant linéairement ou non, et passant de 15 la température initiale à la température de traitement Ir. La première phase peut ainsi comprendre un plateau à cette température de traitement Ir ou un cyclage autour de cette température de traitement Ir ou tout autre profil de température dans la mesure où celle-ci excède la 20 température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3, afin de favoriser l'expansion ou la rétractation latérale du film piézoélectrique 4. Dans une deuxième phase du traitement thermique, 25 postérieure à la première phase, on porte l'assemblage 1 de la température de traitement Ir à la température ambiante. Dès que la température de l'assemblage passe sous la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3, celle-ci se solidifie à nouveau. Similairement à 30 ce qui s'est passé au cours de la première phase, la contraction du support 2, différente de la contraction du film piézoélectrique 4, conduit à placer le film piézoélectrique 4 dans un troisième état de contrainte une fois l'assemblage 1 revenu à la température ambiante, comme 35 cela est schématiquement représenté sur la figure ld. La 3064820 13 seconde phase peut comprendre ou consister en une rampe de température, linéaire ou non, ramenant la température de l'assemblage 1 de la température de traitement Tr à la température ambiante. 5 En prenant comme hypothèse que le premier état de contrainte du film piézoélectrique en début de procédé est essentiellement un état relaxé, la contrainte du film 4 à l'issue du traitement thermique est en compression lorsque 10 le coefficient d'expansion thermique du support 2 est supérieur au coefficient d'expansion thermique du film piézoélectrique 4, et en tension dans le cas contraire. En tout état de cause, et quelle que soit les 15 valeurs relatives du coefficient d'expansion thermique du support 2 et du film piézoélectrique 4, on aboutit à l'issue de la deuxième phase de l'étape de traitement thermique, à un film piézoélectrique 4 présentant un troisième état de contrainte, en tension ou en compression, 20 différent du premier état de contrainte. Le relâchement de la contrainte qui s'opère en fin de premières phases et/ou en début de deuxième phase, au-dessus de la température de transition vitreuse Tg, conduit à ajuster l'état de contrainte du film. En choisissant de manière appropriée la 25 nature du support 2, de la couche de fluage 3, et le profil du traitement thermique, on peut ajuster l'état de contrainte du film à un état déterminé. On a ainsi représenté sur la figure 2a l'évolution de 30 la température au cours d'un traitement thermique conforme à l'invention et, sur la figure 2b, l'évolution de l'état de contrainte du film piézoélectrique 4 de l'assemblage 1 au cours de ce traitement thermique. Dans l'exemple représenté, le premier état de contrainte 01 du film 4 est 35 essentiellement relaxé. Le coefficient d'expansion 3064820 14 thermique du support 2 est inférieur au coefficient d'expansion thermique du film piézoélectrique 4. En conséquence, au cours de l'élévation en température de l'assemblage entre la température ambiante Ta et la 5 température de transition vitreuse Tg, le film piézoélectrique 4 est mis dans un état de contrainte intermédiaire Gien compression. Lorsque la température excède la température de transition vitreuse Tg, notamment au cours du plateau à la température de traitement Tr, on 10 observe la relaxation partielle de la contrainte du film 4, liée à la déformation de la couche de fluage et à l'expansion latérale du film 4. A la fin de la première phase du traitement thermique, le film piézoélectrique présente un deuxième état de contrainte 02, proche d'un 15 état relaxé. La seconde phase du traitement thermique, notamment lorsque la température redescend sous la température de transition vitreuse Tg, conduit à ajuster l'état de contrainte du film piézoélectrique 4 pour le placer dans le troisième état de contrainte 03, différent 20 du premier. Un procédé conforme à l'invention peut comprendre des étapes additionnelles. 25 On peut ainsi appliquer à l'assemblage 1 au moins un traitement thermique complémentaire de manière à favoriser la relaxation du deuxième état de contrainte et ajuster plus finement si nécessaire le troisième état de contrainte. Bien entendu ce traitement thermique 30 complémentaire, pour avoir un effet, doit porter l'assemblage 1 à une température de traitement supérieure à la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3. 3064820 15 Afin de limiter l'éventuel gauchissement ou fissuration du film piézoélectrique 4 lors de l'expansion ou la contraction latérale du film 4 à la température de traitement, on peut prévoir, avant l'étape de traitement 5 thermique, de rendre le film piézoélectrique 4 discontinu. Cette étape optionnelle est particulièrement avantageuse lorsque le film piézoélectrique 4 présente une dimension importante, s'étendant par exemple sur plusieurs centimètres ou millimètres, et que l'on cherche à préserver 10 ses qualités morphologiques. On peut ainsi former des tranchées, par exemple par application d'un masque photolithographique à la surface du film 4 et par gravure, s'étendant dans toute l'épaisseur du film 4 et éventuellement dans la couche de fluage 3. Ces tranchées 15 définissent des îlots dans le film piézoélectrique 4. Les îlots peuvent présenter une dimension comprise entre 100 et 1000 pm dans la direction (ou dans les directions) dans laquelle on cherche à ajuster l'état de contrainte. Les îlots peuvent présenter une forme quelconque, carrée, 20 ronde, hexagonale notamment lorsque la contrainte appliquée sur le film 4 par le support lors du traitement thermique est isotropique. Lorsque la différence entre les coefficients d'expansion thermique du support 2 et du film 4 n'existe que selon une direction privilégiée du plan 25 principal (comme cela peut être le cas si le support 2 ou le film piézoélectrique 4 est anisotrope), et donc que la contrainte est appliquée sur les îlots du film piézoélectrique 4 majoritairement selon cette direction privilégiée du plan principal, ceux-ci peuvent se présenter 30 sous la forme de bandes perpendiculaires à la direction principale, de largeur comprise entre 100 pm et 1 mm. Les îlots peuvent également se présenter sous la forme de rectangles, dont les longueurs et largeurs sont ajustées à l'intensité des contraintes qui s'appliquent selon ces deux 35 directions. 3064820 16 Quelle que soit la forme des îlots, la largeur des tranchées séparant deux îlots peut être comprise entre 1 et 50 pm. 5 Le procédé conforme à l'invention peut également comprendre, avant l'étape de traitement thermique, l'application d'une couche raidisseur sur le film piézoélectrique 4. Cette couche raidisseur peut contribuer à favoriser l'expansion ou la contraction latérale du film 10 piézoélectrique 4 (ou des îlots formant ce film) et limiter son gauchissement, comme cela est détaillé dans le document « Buckling suppression of SiGe islands on compliant substrates », Yin et al (2003), Journal of Applied Physics, 94(10), 6875-6882. 15 On peut également prévoir, à l'issue de l'étape de traitement thermique, de reporter le film piézoélectrique 4 dans son troisième état de contrainte sur un support final. C'est notamment le cas lorsque la couche de fluage 3 20 présente une nature incompatible avec l'application finale envisagée pour le film 4. Le report du film 4 sur un support final permet également de dissocier les propriétés requises du support pour ajuster au mieux l'état de contrainte du film, des propriétés requises du support dans 25 son application finale. Ainsi, lorsque le film piézoélectrique 4 est destiné à constituer des filtres à ondes acoustiques pour des applications radiofréquences, on peut envisager de fournir un support final comprenant une couche de surface de piégeage de charges, comme cela est 30 par exemple décrit dans les documents FR2860341, FR2933233, FR2953640, US2015115480, US7268060 ou US6544656. Typiquement ce support final peut comprendre un substrat de silicium sur lequel on a formé une couche de silicium polycristallin. 35 3064820 17 On veillera que l'étape de report du film 4 sur le support final préserve au moins en partie l'état de contrainte qui lui a été imparti au cours du procédé conforme à l'invention. Cela peut être obtenu en formant 5 l'assemblage entre le film piézoélectrique et le support final à l'aide d'une couche de collage suffisamment rigide pour maintenir cet état de contrainte. Dans le cas où le report est réalisé par collage direct du film 4 sur le support final, cette couche de collage peut être constitué, 10 ou comprendre, d'un oxyde de silicium ou d'un nitrure de silicium. Ce report peut être opéré par tous moyens connus en soi. À titre d'exemple, il peut s'agir de faire adhérer la 15 surface libre du film piézoélectrique 4 sur le support final puis d'éliminer ou de procéder au retrait du support 2. On peut à ce propos avoir prévu entre la couche de fluage 3 et le support 2 ou entre la couche de fluage 3 et le film piézoélectrique une couche de démontage, apte à se 20 décomposer par exemple par gravure chimique humide ou lorsqu'elle est irradiée par une illumination laser. Exemple 1 25 On forme par dépôt en phase vapeur sur un support 2 constitué d'un substrat de silicium (présentant une épaisseur de 675 microns & de coefficient d'expansion thermique de 2,6 à 4,4 E-6 K-1 entre 10 et 1000°C), une couche de dioxyde de silicium dopée au bore et au phosphore 30 pour former une couche de fluage 3 de 1 pm d'épaisseur. La couche de fluage comprend, outre le dioxyde de silicium, 6 % molaire de B203 et 2 % molaire de P203, si bien que la température de transition vitreuse Tg de cette couche est de 700 °C environ. 35 3064820 18 Pour former l'assemblage 1 de l'invention, on assemble le support 2 en silicium muni de la couche de fluage 3 avec un substrat donneur de niobate de lithium de coupe cristalline Z (de coefficient d'expansion thermique 5 selon l'axe Y et selon l'axe X de 15,4 E-6) par collage direct. Ce substrat donneur est ensuite aminci par polissage mécanico-chimique pour former un film Celui-ci est ensuite piézoélectrique 4 de 4 pm d'épaisseur. aminci par gravure sèche pour amener son 10 pm. Optionellement, photolithographie, et îlots carrés de 300 pm 4. Le film 4, qu'il soit ainsi constitué présente un premier état de contrainte 15 relaxé à température ambiante. épaisseur à 1,5 par des d'îlots ou non, essentiellement on peut masquer le film par gravure chimique définir de côté dans le film piézoélectrique On applique ensuite un traitement thermique conforme à l'invention, comprenant une première phase constituée d'une rampe linéaire portant l'assemblage 1 à 20 une température de traitement Tr de 710° pendant une heure. En conséquence de la différence d'expansion thermique du film 4 et du support 2, on induit une contrainte de l'ordre de 2,5 GPa dans le film piézoélectrique 4 avant que celui-ci ne se relaxe au cours du plateau à la température de 25 traitement Tr, qui excède de 10°C la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage. La deuxième phase ramenant la température de 30 ambiante. La différence comprend une rampe linéaire l'assemblage 1 à la température de coefficient d'expansion thermique entre le film piézoélectrique 4 et le support 2 de silicium conduit à placer le film dans un état de contrainte en tension. Cette contrainte, à température ambiante, dans les îlots formant le film peut atteindre 2 35 GPa. 3064820 19 Dans cet exemple, les îlots piézoélectriques formant le film 4 contraint en tension sont ensuite transférés sur un substrat receveur, par exemple en silicium, afin de finaliser la fabrication de dispositifs 5 acoustiques, tels que des filtres. Exemple 2 Dans ce deuxième exemple, on forme sur un support 2 10 en saphir de coupe Z (présentant une épaisseur de 625 microns & de coefficient d'expansion thermique selon la direction X entre 5 et 7,5 E-6 K-1) un empilement comprenant une première couche de dioxyde de silicium en contact avec le support 2, une seconde couche de nitrure de 15 silicium et une couche de fluage 3 en BPSG, sur la deuxième couche. La première et la deuxième couche présentent une épaisseur de l'ordre de 1,5 pm. La couche de fluage 3 présente une épaisseur de 1,2 pm. La proportion de bore et de phosphore dans la couche de fluage 3 conduisent à 20 définir sa température de transition vitreuse Tg à 600° C. Sur la couche de fluage 3 on rapporte un film de tantalate de lithium de coupe 42° Y (de coefficient d'expansion thermique selon la direction X de 16 E-6 et de 25 coefficient d'expansion thermique selon la direction perpendiculaire à X et contenue dans le plan du film d'environ 10,6 E-6 ) de 0,5 pm d'épaisseur par application de la technologie Smart CutTM. À cet effet, on a implanté d'espèces légères (hydrogène, hélium par exemple) un 30 substrat de tantalate de lithium pour y définir le film piézoélectrique 4. On a assemblé ensuite, par collage direct, ce substrat donneur avec le support 2 muni de la couche de fluage 3 et appliqué des efforts mécaniques et/ou thermiques au niveau de la zone implantée pour conduire à 35 sa fracture et transférer le film sur le support 2. À 3064820 20 température ambiante, le film présente un premier état de contrainte essentiellement relaxée. À l'aide d'une technologie similaire à celle 5 présentée dans le premier exemple, on forme dans le film continu piézoélectrique 4 des îlots rectangulaires dont la largeur est d'environ 100 pm selon la direction X du film piézoélectrique 5 et la longueur de 500 pm dans une direction perpendiculaire à cette direction X. 10 On applique un traitement thermique visant à porter l'assemblage 1 à 650°C pendant trois heures, excédant donc la température de transition vitreuse Tg de la couche de fluage 3. 15 Comme dans l'exemple précédent, la différence de coefficient d'expansion thermique entre le film piézoélectrique 4 et le support 2 de saphir conduit à placer le film dans un état de contrainte en tension à 20 l'issue du traitement thermique. Cette contrainte, à température ambiante, dans les îlots formant le film peut atteindre 2 GPa. Puis, les îlots contraints formant le film 25 piézoélectrique 4 sont reportés sur un substrat receveur en silicium. À cet effet, on dépose et on planarise un film de dioxyde de silicium sur et entre les îlots. Puis, on assemble la surface ainsi préparée à un substrat receveur de silicium, et on irradie la face arrière du support en 30 saphir par un laser dont la longueur d'onde est choisie pour pénétrer dans l'épaisseur du support en saphir 2 et de la première couche, et être absorbée par la deuxième couche de nitrure de silicium pour la décomposer. Une fois cette deuxième couche décomposée, le support 2 en saphir peut 35 être démonté de l'assemblage 1. 3064820 21 Exemple 3 Dans ce troisième exemple, l'assemblage est formé en déposant par dépôt chimique en phase vapeur sur un 5 support 2 de silicium (présentant une épaisseur de 675 microns et un coefficient d'expansion thermique de 2,6 E-6 à 4,4 E-6 K-1 entre 10 et 1000°C) une couche de fluage 3 en BPSG présentant une température de transition vitreuse de 800°C. Sur la couche de fluage, on dépose une couche de 10 titane, puis sur cette couche de titane, on forme également par dépôt un film piézoélectrique 4 de titanate de plomb et de zirconium (PZT). Le premier état de contrainte du film 4 est dépendant des conditions de dépôt et de la nature du support 2. Il peut être essentiellement relaxé, ou 15 présenter un état de contrainte, en tension ou en compression, différent. On forme des îlots carrés de 300 microns de côté dans le film 4, et on applique le traitement thermique de l'invention, en portant l'assemblage 1 à une température de traitement de 850°C 20 pendant 1 heure. Comme dans les exemples précédents, la différence de coefficient d'expansion thermique entre le film piézoélectrique 4 et le support 2 conduit à placer le film à l'issue du traitement thermique dans un état de contrainte différent du premier état de contrainte. 25 Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que 30 défini par les revendications. REVENDICATIONS1. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte d'un film piézoélectrique (4), présentant à température ambiante un premier état de contrainte, le procédé comprenant : - Une étape de formation d'un assemblage (1) comportant i. un support (2) présentant un coefficient d'expansion thermique ; ii. une couche de fluage (3) disposée sur le support (2), la couche de fluage (3) présentant une température de transition vitreuse (Tg) supérieure à la température ambiante ; iii. le film piézoélectrique (4) disposé sur la couche de fluage (3), le film piézoélectrique présentant un coefficient d'expansion thermique différent de celui du support ; - Une étape de traitement thermiquement de l'assemblage (1), l'étape de traitement thermique comprenant : i. une première phase portant l'assemblage (1) à une température de traitement supérieure à la température de transition vitreuse (Tg) de la couche de fluage (3) de manière à relâcher au moins en partie la contrainte du film piézoélectrique engendrée par la différence d'expansion thermique du support (2) et du film piézoélectrique (4) et de manière à placer le film piézoélectrique (4) dans un deuxième état de contrainte ; ii. une deuxième phase, postérieure à la première phase, portant l'assemblage (1) à la température ambiante de manière à modifier le deuxième état de contrainte du film piézoélectrique (4) par la différence de contraction thermique du support (2) et du film piézoélectrique (4) et le placer 3064820 23 dans un troisième état de contrainte, différent du premier état de contrainte. 2. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon la 5 revendication précédente dans lequel le film piézoélectrique (4) est cristallin. 3. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes dans lequel le film 10 piézoélectrique (4) présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 20 pm, et de préférence comprise entre 0,3 pm et 1 pm. 4. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une 15 des revendications précédentes dans lequel le film piézoélectrique (4) présente une épaisseur au moins 10 fois inférieure à l'épaisseur du support (2). 5. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une 20 des revendications précédentes dans lequel la température de transition vitreuse (Tg) de la couche de fluage (3) est comprise entre 300°C et 1000°C. 6. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une 25 des revendications précédentes dans lequel la couche de fluage (3) est constituée de verre. 7. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche de 30 fluage (3) présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 2 pm. 8. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes dans lequel le support 3064820 24 (2) présente une épaisseur comprise entre 300 pm et 1 MM. 9. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une 5 des revendications précédentes dans lequel le support (2) présente un coefficient d'expansion thermique supérieure à celui du film piézoélectrique (4) et le troisième état de contrainte est inférieur au premier état de contrainte. 10 10. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le support (2) présente un coefficient d'expansion thermique inférieur à celui du film piézoélectrique (4) et le 15 troisième état de contrainte est supérieur au premier état de contrainte. 11. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape 20 de formation de l'assemblage (1) comprend le dépôt de la couche de fluage (1) sur le support (2) et/ou sur un substrat donneur comprenant le film piézoélectrique (4). 12. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon la 25 revendication précédente dans lequel l'étape de formation de l'assemblage (1) comprend le collage du substrat donneur avec le support (3) et comprend l'amincissement et/ou la fracture du substrat donneur. 30 13. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes dans lequel le film piézoélectrique (4) est discontinu, et présente une pluralité d'îlots séparés par des tranchées. 3064820 25 14. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon la revendication précédente dans lequel les îlots présentent une dimension comprise entre 100 et 1000 pm dans les directions dans lesquelles on cherche à ajuster 5 l'état de contrainte. 15. Procédé d'ajustement de l'état de contrainte selon l'une des revendications précédentes comprenant, après l'étape de traitement thermique, une étape de report du 10 film piézoélectrique (4) sur un support final.