Brevet FR3155949A1 — publié le 20250530

Procédé de réalisation de motifs dans une couche semi-conductrice comprenant,: -Prévoir sur la couche semi-conductrice (12) un masque dur (103). -Former sur le masque dur (103) un premier masquage (115) à implantation. -Effectuer une première implantation du masque dur (103). -Retirer le premier masquage à implantation (115). -Former sur la couche de masque dur (103) un deuxième masquage (125) à implantation. -Effectuer une deuxième implantation. -Retrait sélectif de régions données (103’’) du masque dur qui ont été implantées lors de la première implantation et de la deuxième implantation vis-à-vis de portions (103N) du masque dur non-implantées ou de zones (103’) implantées uniquement lors de la première implantation ou de la deuxième implantation, de sorte à former dans le masque dur un masque dur ajouré et comportant un ou plusieurs motifs, -Transfert desdits motifs dans la couche semi-conductrice (12) par gravure de la couche semi-conductrice recouverte du masque dur ajouré (figure 10B). REALISATION DE MOTIFS DANS UNE COUCHE MINCE AU MOYEN D’UN MASQUE DUR DOUBLEMENT IMPLANTE DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR La présente invention se rapporte au domaine de la réalisation de motifs dans une couche mince semi-conductrice et s’applique notamment à la formation de motifs particuliers destinés à accueillir des boites ou points quantiques (en anglais « Quantum dot » ou Qdot »). Pour former des motifs de très faible dimension avec une densité élevée dans une couche on peut avoir recours à une approche dite par « multi-patterning » (i.e. « modelage multiple »), c’est-à-dire un procédé de mise en forme par itération d’étapes dans lequel on réalise un enchaînement de plusieurs étapes de photo-lithographie et de gravure, comme par exemple le procédé appelé « LELE » pour « lithoetch litho etch ») avant de procéder au transfert de motifs dans la couche mince d’intérêt. Un autre exemple est le procédé communément appelé SADP (« Self-aligned double patterning », i.e. « modelage multiple auto-aligné à double motifs »). Lorsque l’on souhaite obtenir des motifs de forme particulière, par exemple carrée ou comportant des portions orthogonales se rejoignant, une approche peut consister à effectuer deux itérations de photo-gravure réalisées avec des photo-lithographies dites « perpendiculaires », utilisant plusieurs étapes de photo-lithographie avec des masquages successifs aux motifs orthogonaux entre eux d’un masquage à l’autre. Un exemple de procédé à « patterning multiple » est donné dans le document US20220013366A1 pour former une structure semi-conductrice dans un substrat semi-conducteur selon un agencement de type appelé « cross-bar », c’est à dire formé de barreaux semi-conducteurs orthogonaux et entrecroisés. Ce procédé prévoit d’utiliser une structure de moulage pour former un premier masque et un second masque dont les motifs sont orthogonaux au premier et, après avoir retiré la structure de moulage, de transférer les motifs du premier masque et du second masque dans le substrat semi-conducteur. Un tel procédé comporte un nombre d’étapes important, notamment de photolithographie, gravure, dépôt, nettoyages et pose des difficultés en ce qui concerne le retrait de la structure de moulage et des masquages sans impacter les autres couches. Elle induit en particulier des contraintes de sélectivité entre les différents matériaux. Avec un tel procédé ce sont des motifs d’espaceurs à partir desquels on crée les motifs. Un niveau de masque dur supplémentaire peut dans certains cas s’avérer nécessaire. Un autre procédé à « patterning multiple » est décrit dans le document US7901869B2. Il prévoit notamment l’utilisation d’un masquage à trois couches et celle d’un masque dur bi-couches afin de pouvoir transférer des motifs finaux dans une couche superficielle semi-conductrice d’un substrat SOI. L’utilisation du masque dur bi-couches induit des étapes et des difficultés supplémentaires pour pouvoir réaliser le retrait du masque dur sans impacter d’autres couches sous-jacentes. En particulier, si l’on réalise ce procédé sur un substrat SOI, la présence d’une couche d’oxyde de silicium dans un masque dur bi-couches peut rendre difficile sa gravure et son retrait sans impacter la couche d’oxyde du substrat. Il se pose le problème de trouver un nouveau procédé de réalisation de motifs dans une couche mince, en particulier semi-conductrice, qui soit de préférence amélioré vis-à-vis d’au moins un des inconvénients énoncés ci-dessus. C’est par conséquent un but de la présente invention d’offrir un procédé de réalisation dans une couche mince, d’un ou plusieurs motifs, le procédé comprenant, dans cet ordre, les étapes suivantes : -Prévoir sur la couche mince un masque dur, puis ; -Former sur le masque dur un premier masquage à implantation, le premier masquage à implantation étant doté d’une ou plusieurs ouvertures qui s’étendent principalement dans une première direction et dévoilent le masque dur, puis ; -Effectuer une première implantation au moyen d’une espèce donnée du masque dur à travers les premières ouvertures du premier masquage à implantation, -Former sur le masque dur un deuxième masquage à implantation, le deuxième masquage à implantation étant doté de deuxièmes ouvertures dévoilant le masque dur et qui s’étendent principalement dans une deuxième direction orthogonale ou sensiblement orthogonale à la première direction, les deuxièmes ouvertures étant agencées de sorte à dévoiler une ou plusieurs régions données du masque dur déjà dévoilées par les premières ouvertures lors de la première implantation puis ; -Effectuer une deuxième implantation dans le masque dur à travers les deuxièmes ouvertures du deuxième masquage à implantation, les deuxièmes ouvertures étant agencées de sorte à dévoiler une ou plusieurs régions données du masque dur déjà dévoilées par les premières ouvertures lors de la première implantation ; -Retirer sélectivement lesdites régions données du masque dur qui ont été implantées lors de la première implantation et de la deuxième implantation vis-à-vis de portions du masque dur non-implantées ou de zones implantées uniquement lors de la première implantation ou de la deuxième implantation, de sorte à former dans le masque dur un masque dur ajouré et comportant un ou plusieurs motifs, -Transférer lesdits motifs dans la couche mince par gravure de la couche mince recouverte du masque dur ajouré. Avec un tel procédé, on peut, avec un nombre d’étapes réduit, réaliser des motifs de forme particulière tout en obtenant une densité de motifs élevée et des dimensions bien contrôlées des motifs. Un tel procédé permet également de réduire les contraintes de sélectivité de gravure entre les différents matériaux pour permettre de réaliser les motifs. Par couche « mince » on entend une couche d’épaisseur inférieure à 1 µm et typiquement comprise entre 10 et 100 nm. De préférence après la première implantation, on retire le premier masquage. De préférence également, après la deuxième implantation, on retire le deuxième masquage. Typiquement, la première implantation est réalisée avec une première dose et la deuxième implantation est réalisée avec une deuxième dose, la première dose et la deuxième dose étant telles que la somme de la première dose et de la deuxième dose est supérieure ou égale à un premier seuil et que la différence entre la première dose et la deuxième dose est inférieure à un deuxième seuil. Selon une possibilité de mise en œuvre, la première implantation est réalisée avec une espèce donnée et la deuxième implantation est réalisée avec ladite même espèce donnée. Avantageusement, la première implantation est réalisée avec une première dose et la deuxième implantation est réalisée avec une deuxième dose égale à la première dose. Cela permet de rendre plus aisée l’implémentation du procédé d’implantation. Cela permet également d’obtenir, avant transfert des motifs dans la couche semi-conductrice, un masque dur d’épaisseur plus uniforme. Avantageusement, la première implantation est effectuée par plasma et selon une première durée d’exposition au plasma et dans lequel la deuxième implantation est effectuée par plasma et selon une deuxième durée d’exposition au plasma identique à la première durée. Selon une possibilité de mise en œuvre, la première implantation et la deuxième implantation sont prévues de sorte que les zones implantées uniquement lors de la première implantation et uniquement lors de la deuxième implantation sont rendues gravables sélectivement avec une sélectivité d’au moins 10 :1 vis-à-vis de portions du masque dur non-implantées et que lesdites régions données du masque dur qui sont implantées à la fois lors de la première implantation et lors de la deuxième implantation sont rendues gravables sélectivement avec une sélectivité d’au moins 2 :1 par rapport aux zones implantées uniquement lors de la première implantation et uniquement lors de la deuxième implantation. Selon une possibilité de mise en œuvre, le premier masquage à implantation est formé de portions réalisant un premier dessin donné orienté selon une direction donnée parallèle au plan principal du substrat, le deuxième masquage à implantation étant formé de portions réalisant un deuxième dessin. Avantageusement, le deuxième dessin peut être identique au premier dessin et orienté orthogonalement à ladite direction donnée. Avantageusement, le premier masquage à implantation est formé par une première photolithographie en utilisant un masque de photolithographie et dans lequel le deuxième masquage à implantation est formé par une deuxième photolithographie en utilisant ledit masque de photolithographie orienté à 90° par rapport à son orientation lors de la première photolithographie. On peut ainsi réaliser un procédé de fabrication pour lequel le nombre de masques de photolithographie utilisés est minimisé. De préférence, le premier masquage est retiré après la première implantation et préalablement à la réalisation du deuxième masquage. Avantageusement, la couche mince est une couche semi-conductrice, en particulier en silicium. Dans ce cas, la couche semi-conductrice peut être formée sur un substrat de type semi-conducteur sur isolant ou peut être la couche superficielle d’un substrat semi-conducteur sur isolant, le substrat étant doté d’une couche isolante enterrée dite « de BOX » (Burried Oxide) en oxyde de silicium. Selon une possibilité de réalisation, l’espèce donnée est des ions légers, en particulier hydrogène ou hélium. De préférence, le masque dur est formé d’une monocouche et/ou d’un unique matériau donné. Plutôt que d’utiliser un masque dur formé d’un empilement de plusieurs couches, un tel masque dur impose moins de contraintes en termes de sélectivité de gravure qu’un masque dur formé de plusieurs couches empilées de matériaux différents. Avantageusement, le masque dur peut être formé de l’un des matériaux suivants : SiN, SiCO, HfO2, TiN. Selon une mise en œuvre particulière, le masque dur peut être prévu en SiN. Une manière d’obtenir des motifs dans le masque dur de SiN est d’effectuer un retrait sélectif en gravure humide et à base de HF. Le transfert desdits motifs dans la couche semi-conductrice peut être effectué à l’aide d’une gravure par plasma. Cela permet une sélectivité importante, c’est à dire d’au moins 10 :1 entre le masque dur et la couche mince. Après transfert du motif donné de masque dur dans la couche mince on prévoit typiquement le retrait du masque dur, en particulier par gravure sélective vis-à-vis de la couche mince, ce retrait pouvant être réalisé par plasma ou par voie humide. Selon une possibilité, le premier masquage et le deuxième masquage à implantation sont formés par : - réalisation d’un empilement comprenant au moins une couche anti-réfléchissante revêtue d’au moins une couche de résine photosensible, - formation de motifs dans la couche de résine photosensible, - reproduction desdits motifs dans la couche anti-réfléchissante - retrait de la couche de résine photosensible. Parmi lesdits motifs formés transférés dans la couche semi-conductrice figure au moins un motif de forme carrée et/ou au moins un motif formé de deux barres jointes et orthogonales entre elles. Selon un aspect particulier, la présente invention concerne un procédé pour la fabrication d’un dispositif quantique comprenant la mise en œuvre d’un procédé tel que défini précédemment, les motifs étant destinés à accueillir une ou plusieurs boites quantiques. La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels: FIG. 1 illustre un exemple de structure de départ possible pour la mise en œuvre d’un exemple de procédé suivant la présente invention permettant de réaliser des motifs particuliers dans une couche mince, en particulier semi-conductrice. FIG. 2 illustre la réalisation d’une couche de masque dur agencée sur la couche mince. FIG. 3 FIG. 3 FIG. 4 illustrent la réalisation d’un premier masquage à implantation agencé sur la couche de masque dur. FIG. 5 illustre une première implantation de la couche de masque dur à travers des ouvertures du premier masquage à implantation. FIG. 6 FIG. 6 illustrent une ou plusieurs régions modifiées par implantation dans la couche de masque dur. FIG. 7 FIG. 7 illustrent la réalisation d’un deuxième masquage à implantation agencé sur la couche de masque dur. FIG. 8 FIG. 8 FIG. 8 illustrent une deuxième implantation à travers des ouvertures du deuxième masquage, et la formation de zones de la couche de masque dur implantées uniquement lors de la deuxième implantation, de zones de la couche de masque dur implantées uniquement lors de la première implantation, de régions de la couche de masque dur implantées à la fois lors de la première implantation et de la deuxième implantation, et de portions non-implantées de cette couche de masque dur. FIG. 9 FIG. 9 FIG. 9 illustrent une gravure sélective de régions de la couche de masque dur implantées à la fois lors de la première implantation et de la deuxième implantation, vis-à-vis de zones implantées qu’une seule fois ou non modifiées. FIG. 10 FIG. 10 illustrent un transfert de motifs du masque dur dans une couche mince sous-jacente. FIG. 11 illustre une méthode de détermination de temps d’exposition d’une couche de masque dur à un plasma d’implantation. FIG. 12 illustre par le biais d’une courbe obtenue par simulation, un gradient de concentration d’espèce susceptible obtenu consécutivement à l’implantation d’une couche de nitrure par des ions légers. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. En outre, dans la description ci-après, des termes qui dépendent de l'orientation de la structure tels que « supérieur », « inférieur », « dessus », « sur », « sous-jacent », s'appliquent en considérant que la structure est orientée de la façon illustrée sur les figures. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Un exemple de procédé de réalisation de motifs dans une couche mince en particulier semi-conductrice, va à présent être donné en liaison avec les figures 1 à 10B. On se réfère à présent à la FIG. 1 qui représente un substrat 1 revêtu d’une couche semi-conductrice 12 dans laquelle on souhaite réaliser un ou plusieurs motifs particuliers destinés par exemple chacun à accueillir une boite quantique également appelé « point quantique » (i.e. « Qdot selon la terminologie anglo-saxonne »). La couche semi-conductrice 12 peut être prévue avec une épaisseur comprise typiquement entre 10 nm et 100 nm, par exemple de 16 nm. La couche semi-conductrice 12, par exemple en silicium, en particulier du Si 28 est ici une couche dite « superficielle » d’un substrat, en particulier de type semi-conducteur sur isolant tel qu’un substrat SOI (pour « Silicon On Insulator », i.e. « silicium sur isolant »), disposée sur couche isolante 11, elle-même disposée sur une couche de support 10 en matériau semi-conducteur, par exemple du silicium. La couche semi-conductrice 12 est tout d’abord revêtue ( FIG. 2 ) d’une couche 103 dite « de masque dur » en un matériau donné choisi ici pour pouvoir résister à une gravure ultérieure de la couche semi-conductrice 12 notamment lorsqu’on souhaite former les motifs dans cette couche. La couche 103 de masque dur peut être en un diélectrique tel que par exemple du HfO2 ou un dérivé diélectrique du silicium tel que par exemple du SiO2, du SiN, du SiCO ou un matériau métallique tel que par exemple du TiN. Dans le cas notamment où l’on utilise un substrat 1 de type semi-conducteur sur isolant doté d’une couche isolante 11 couramment appelée de BOX (pour « Burried Oxide », i.e. oxyde enterré) et en oxyde de silicium, on choisit de préférence un matériau susceptible d’être gravé de manière sélective vis-à-vis de celui de la couche isolante 11. Le nitrure de silicium (SiN) convient par exemple pour former une couche de masque dur 103 sur une couche superficielle 12 d’un substrat SOI. Une couche de masque dur 103 d’épaisseur comprise typiquement entre 5 et 100 nm et avantageusement entre 10 et 40 nm, par exemple de l’ordre de 20 nm peut être prévue. Un dépôt à une température supérieure à 600°C, par exemple entre 10 et 100 nm peut être en particulier mis en œuvre pour réaliser cette couche. On peut en variante prévoir de réaliser un dépôt à plus basse température mais suffisante pour ne pas trop diminuer la résistance du matériau à un procédé de gravure ultérieure, en au moyen de HF. On réalise ensuite (figures 3A et 3B donnant respectivement une vue de dessus et une vue en coupe de l’empilement) un masquage 115 à implantation sur la couche de masque dur 103. Le masquage à implantation 115 est typiquement formé ou doté d’une couche 114 de résine photosensible structurée par photolithographie. Le masquage à implantation 115 est ici formé avec une ou plusieurs régions oblongues 115a, 115b par exemple rectangulaires, ici plusieurs régions 115a, 115b espacées et parallèles et qui s’étendent principalement dans une première direction (direction parallèle à l’axe y d’un repère orthogonal [0 ; x ; y ; z]), parallèle à un plan principal du substrat (le plan principal du substrat étant défini ici et dans toute la description comme un plan passant par le substrat et parallèle au plan [0 ; x ; y] donné sur la FIG. 3 ). Le masquage 115 à implantation comporte ici également une ou plusieurs ouvertures oblongues, par exemple rectangulaire(s). Afin d’obtenir une meilleure résolution de motifs que l’on souhaite réaliser dans la couche de masque dur 103, une couche 107 anti-réfléchissante de fond (BARC pour « Bottom layer Anti-Reflective Coating »), telle qu’une couche organique, peut être ici avantageusement prévue entre la couche de masque dur 103 et la couche de masquage 115. Cette couche 107 est alors structurée de manière à prolonger la ou les ouvertures 116a, 116b du masquage 115 dans la couche 107 anti-réfléchissante ( FIG. 4 ). Cette structuration est de préférence réalisée par gravure sélective vis-à-vis de la couche de masque dur 103. Par exemple, lorsque couche 107 anti-réfléchissante est organique (i.e. formée à base de carbone et d’éléments parmi les éléments suivants : azote, oxygène et hydrogène) et la couche de masque dur 103 est en nitrure de silicium, une gravure à l’aide de plasmas oxydants ou réducteurs (dérivés de O 2 , N 2 , H 2 ) peut être prévue tels H 2 /N 2 ou HBr/O 2 . On effectue ensuite ( FIG. 5 ) une première implantation ionique à travers la ou les ouvertures 116a, 116b du masquage 115 et le cas échéant de la couche 107 de manière à modifier la composition du masque dur 103 dans une ou plusieurs zones 103A, 103B localisée(s) en regard des ouvertures du masquage 115. L’implantation ionique peut être une implantation dite « classique » dans laquelle des ions sont transportés dans un faisceau, ou bien une implantation par plasma, en particulier à l’aide d’une technique d’immersion en plasma. L’espèce implantée est prévue pour modifier le matériau du masque dur et est ici choisie de sorte que, lorsque la dose de cette espèce implantée est suffisante, le retrait sélectif par rapport au matériau de masque dur non-implanté ou au matériau de masque dur implanté à plus faible dose et en particulier inférieure à un seuil donné soit permis. Par « retrait sélectif » on entend ici que la vitesse de retrait, fonction du taux d’éléments implantés, est bien supérieure pour le matériau modifié si bien que l’on peut retirer ce matériau modifié sans altérer ou en retirant avec une sélectivité supérieure à 10 :1 par rapport au matériau non-modifié. En contrôlant la profondeur d’implantation et en considérant que la concentration d’espèce implantée suit un gradient décroissant avec une concentration plus importante en surface, on peut prévoir de créer un gradient important d’espèce implantée dans les zones 103A, 103B et de conserver au moins une portion inférieure 103I disposée sur et en contact de la couche semi-conductrice 12 sous-jacente qui n'a pas été modifiée par l'implantation, ou avec une concentration trop faible d’espèce implantée pour permettre d’être gravée sélectivement vis-à-vis du matériau non modifié. Un ratio de concentration bien supérieur à 100 peut être obtenu entre d’une part les zones 103A, 103B et d’autre part la portion inférieure 103I. Un exemple de simulation d’implantation d’une couche de Si 3 N 4 obtenue avec l’outil SRIM (« Stopping and Range of Ions in Matter ») et dans des conditions d’énergie de 250 eV pour un matériau Si3N4 avec une densité de 3,44 g.cm-3 est donné sur la FIG. 12 et montre une queue de distribution de largeur très réduite et par conséquent la possibilité d’obtenir une zone d’interface entre zones implantées et portion non-implantée très marquée. Une implantation d’ions légers peut être avantageusement prévue. On entend ici par « ions légers » des ions provenant d'atome(s) ou de molécule(s) dont le numéro atomique dans la classification périodique des éléments est faible et typiquement inférieur à 10. Des ions légers tels que des ions Hélium (He) ou Hydrogène (H) peuvent convenir tout particulièrement, notamment lorsque le matériau de masque dur est en nitrure de silicium. En variante, d'autres espèces inertes comme l'argon (Ar) ou bien plus réactives comme l'azote (N 2 ) peuvent être par exemple utilisées. La première implantation est ici réalisée à une première dose choisie ici de préférence inférieure à une dose seuil donnée. L'implantation peut être effectuée essentiellement verticalement, c'est-à-dire perpendiculairement au plan des couches et à un plan principal du substrat. L'utilisation possible d'un plasma pour réaliser l’implantation peut permettre de localiser l’espèce implantée à des profondeurs plus faibles que les profondeurs minimales susceptibles d’être obtenues par implantation classique. Selon un exemple de réalisation particulier, pour un masque dur 103 notamment en nitrure de silicium et d’épaisseur de l’ordre de 20 nm, on peut utiliser un plasma H 2 selon des conditions, en particulier de puissance, de pression, de durée d’exposition telles que décrites dans le document de thèse de doctorat « Développement et caractérisation de procédés de gravure des espaceurs Si 3 N 4 et SiCO pour la technologie FDSOI 14nm », de Maxime Garcia Barros, Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Grenoble Alpes, 2018. On retire ensuite (figures 6A et 6B) le masquage 115 à implantation et la couche 107 anti-réfléchissante de fond par exemple en utilisant un plasma oxydant (O2) ou réducteur ou (H2/N2). Puis, on forme (figures 7A et 7B) sur la couche de masque dur 103 un deuxième masquage 125 à implantation. Le masquage à implantation 125 est typiquement formé ou doté d’une couche 124 de résine photosensible structurée par photolithographie. Le deuxième masquage à implantation 125 est ici réalisé avec une ou plusieurs régions oblongues 125a, 125b en particulier rectangulaires, ici plusieurs régions 125a espacées et parallèles et qui s’étendent principalement dans une deuxième direction parallèle à un plan principal du substrat et orthogonale à la première direction dans laquelle les régions du masquage 115 s’étendaient. Le masquage 125 à implantation comporte ici également une ou plusieurs ouvertures oblongues 126a, 126b typiquement rectangulaire(s), qui s’étendent dans la deuxième direction, orthogonalement aux ouvertures du premier masquage 115 utilisé précédemment lors de la première implantation. Typiquement, le deuxième masquage à implantation 125 est identique, notamment en termes de dessin, au premier masquage 115 mais avec une orientation à 90° de ses motifs par rapport à ceux du premier masquage 115. Avantageusement, pour obtenir des dessins identiques mais orientés à 90° l’un de l’autre entre le premier masquage 115 et le deuxième masquage 125, on prévoit de réaliser le premier et le deuxième masquage en effectuant une première et une deuxième photolithographie utilisant chaque fois le même masque de photolithographie mais orienté différemment à 90° d’une photolithographie à l’autre. Là encore, une couche 117 anti-réfléchissante de fond, peut être ici avantageusement prévue entre la couche de masque dur 103 et la couche de masquage 125. Cette couche 117 anti-réfléchissante est alors structurée de manière à prolonger la ou les ouvertures 126a, 126b du masquage 125 dans la couche 117 anti-réfléchissante. On effectue ensuite (figures 8A donnant une vue en coupe Y1’Y1, 8B donnant une vue en coupe Y2’Y2, 8C donnant une vue de dessus) une deuxième implantation ionique à travers la ou les ouvertures 126a, 126b du deuxième masquage 125 et le cas échéant de la couche 117, de manière à modifier la composition du masque dur 103, dans une ou plusieurs zones 103C, 103D localisée(s) en regard des ouvertures du masquage 125. La deuxième implantation, « classique » ou par plasma, peut être avantageusement effectuée avec la même espèce que celle utilisée lors de la première implantation. Une implantation d’ions légers, par exemple à l’aide d’ions Hélium (He) ou Hydrogène (H) peut être ainsi prévue. La deuxième implantation est ici mise en œuvre avec une deuxième dose choisie ici de préférence de telle sorte que la somme entre la première dose utilisée pour la première implantation et la deuxième dose soit supérieure à un premier seuil qui, lorsqu’il est dépassé permet d’effectuer par la suite un retrait sélectif du matériau modifié par implantation. De préférence, on prévoit l’écart entre la première dose utilisée pour la première implantation et la deuxième dose utilisée pour la deuxième implantation suffisamment faible, et en particulier inférieur à un deuxième seuil. Cela peut permettre de s’assurer par la suite de pouvoir effectuer un retrait sélectif de matériau ayant subi les deux implantations vis-à-vis du matériau implanté qu’une seule fois. Une sélectivité d’au moins 2 :1 entre un matériau modifié deux fois par implantation par rapport à un matériau modifié une seule fois est de préférence visée. Une sélectivité d’au moins 10 :1 pour un matériau modifié par implantation par rapport à un matériau non implanté peut être prévu. Ces contraintes de sélectivité dépendent de l’épaisseur du masque dur implanté de sorte que, plus ce masque dur est choisi fin, plus des sélectivités élevées sont à prévoir. De préférence on prévoit de conserver une épaisseur minimale de 5 nm après implantation et retrait sélectif pour un transfert dans les couches sous-jacentes. Avantageusement, on peut prévoir une dose lors de la deuxième implantation égale à la dose implantée lors de la première implantation. On peut donc dans ce cas utiliser avantageusement les même conditions (temps, énergie, pression, …) pour la première et la deuxième étape d’implantation et appliquer à chaque fois une demi-dose par rapport à la dose nécessaire pour rendre le matériau de masque dur gravable sélectivement. La première et la deuxième implantation peuvent être ainsi mises en œuvre avec des durées égales d’exposition à un plasma. On peut envisager en variante des durées des deux étapes d’implantation qui ne sont pas égales tant que les régions doublement exposées aient l’équivalent d’une dose totale suffisante pour permettre de les graver sélectivement. La FIG. 8 sert à illustrer (selon une vue de dessus dans laquelle le deuxième masquage n’est pas représenté) différentes portions 103N non-modifiées du masque dur 103, protégées par le masquage 115 lors de la première implantation et par le masquage 125 lors de la deuxième implantation et qui n’ont ainsi pas été implantées lors des implantations précitées. Des zones implantées 103’ une fois, soit lors de la première ou de la deuxième implantation, et des régions 103’’ implantées deux fois, à la fois lors de la première et la deuxième implantation sont également représentées. Les zones 103C, 103D implantées lors de la deuxième implantation s’étendent ainsi orthogonalement aux zones 103A, 103B, implantées lors de la première implantation et des régions communes 103’’ entre ces zones 103A, 103B, 103C, 103D résultent des deux implantations successives. On retire ensuite le masquage 125 à implantation et la couche 117 réfléchissante de fond par exemple à l’aide d’un plasma et selon un procédé qui peut être semblable à celui mis en œuvre précédemment pour retirer le premier masquage 115. Les régions 103’’ doublement implantées du masque dur 103 sont ensuite retirées de manière sélective (figures 9A donnant une vue en coupe X’1X1, 9B donnant une vue en coupe X’2X2, 9C donnant une vue de dessus). On prévoit une gravure de sorte que l’épaisseur de masque dur 103 consommée dépend du nombre d’implantations subies et de leurs doses respectives. Les régions 103’’ doublement implantées sont consommées plus rapidement que des zones implantées 103’ une seule fois ou non implantées. Les zones 103’ implantées une seule fois peuvent être également gravées plus rapidement que des portions 103N de matériau non-implanté. On a ainsi, à l’issue d’une gravure réalisée au temps et après écoulement d’une durée déterminée, des portions 103N du masque dur 103 où l’épaisseur de matériau est plus importante que celle des zones 103’ du masque dur 103 implantées une fois et des parties où le masque dur 103 est entièrement retiré. Les zones 103’ exposées à une seule implantation ont dans cet exemple particulier et de manière avantageuse, sensiblement toutes la même épaisseur. Toutefois, dans le cas où l’on a réalisé des implantations avec des durées d’exposition différentes d’une implantation à l’autre, on risque d’avoir une différence d’épaisseur entre des zones implantées par la première itération et celles implantées lors de la deuxième itération du procédé. Comme on peut le voir sur les figures 9A et 9B, les régions 103’’ retirées du masque dur 103 laissent place à des trous 133 dévoilant la couche semi-conductrice 12. Le retrait sélectif des régions 103’’ peut être effectué par gravure humide. Cette gravure peut être par exemple réalisée à base de HF notamment lorsque le masque dur 103 est en nitrure de silicium. Du HF dilué à 1% peut être alors en particulier utilisé. Le graphique de la FIG. 11 donne une épaisseur de masque dur en nitrure de silicium retirée par HF après implantation au moyen d’un plasma H 2 , et ce en fonction d’un temps d’exposition au plasma. Pour définir les conditions de la première implantation et de la deuxième implantation en termes de dose, une méthode consiste ici à définir le temps nécessaire à un retrait total des zones 103’’ de la couche de masque dur 103 et à se placer à la moitié de cette durée pour définir la durée d’exposition pour chaque implantation. Dans des conditions définies dans le document précité « Développement et caractérisation de procédés de gravure des espaceurs Si3N4 et SiCO pour la technologie FDSOI 14nm », de Maxime Garcia Barros, on remarque que 90s de plasma d’implantation en H2 permettent un retrait de 20 nm du matériau implanté avec du HF 1%. Ainsi, en définissant un temps d’implantation de 45s pour chaque étape d’implantation, on peut retirer l’intégralité de l’épaisseur d’un masque dur 103 de SiN de 20 nm aux zones 103’’ doublement exposées. Le procédé de retrait du masque dur modifié 103’’ utilisé est sélectif par rapport au matériau de la couche semi-conductrice 12. Ainsi, un traitement par HF est par exemple sélectif au silicium et n’induit donc pas de consommation de la couche semi-conductrice 12. Une méthode telle que présentée plus haut avec un masque dur en SiN peut être également être adaptée par l’Homme du Métier pour d’autres types de masques dur, par exemple en matériau diélectriques de type HfO 2 ou métallique de TiN. On utilise alors des abaques donnant la corrélation entre temps d’implantation et vitesse de retrait pour définir le temps de retrait nécessaire à obtenir un point de fonctionnement voulu. On se sert ensuite du masque dur 103 pour transférer par gravure des parties non-protégées de la couche semi-conductrice 12 sous-jacente des motifs dans cette couche semi-conductrice 12. Une gravure sélective de la couche semi-conductrice 12 est ainsi réalisée à travers le ou les trous 133 du masque dur 103. Des procédés de gravures du silicium très sélectifs et en particulier supérieurs à 20 :1 vis-à-vis d’un masque dur en SiN sont connus. Par exemple, une telle gravure peut être effectuée à l’aide d’une chimie de HBr/O 2 pour retirer sélectivement du silicium vis-à-vis du nitrure de silicium et sélectivement à la couche isolante 11 (BOX). Ainsi, avec un tel procédé, même si des régions 103’ implantées une seule fois ont à ce stade une faible épaisseur, cela n’a qu’un impact négligeable sur la couche semi-conductrice 12. Ensuite, on peut retirer le masque dur 103 (figures 10A et 10B). On effectue pour cela une gravure sélective vis-à-vis de la couche semi-conductrice 12 et également de préférence vis-à-vis de la couche isolante 11 du substrat 1. Un traitement à l’aide de H 3 PO 4 sélectif au silicium et à l’oxyde de silicium de la couche isolante 11 de BOX peut être par exemple pour cela effectué, en particulier lorsque le masque dur 103 est en nitrure de silicium. Ce retrait peut également être effectué avec des solutions de gravure par plasma permettant, à partir de gaz halogénés, d’obtenir des sélectivités au silicium très élevées et en particulier supérieures à 100 :1. Un retrait du masque dur 103 par voie plasma BCl 3 /Cl 2 peut être par exemple utilisé lorsque le masque dur 103 est en HfO2. Un retrait par voie humide à l’aide d’une solution de type SC1 (« Standard Clean 1 ») peut être utilisée par exemple lorsque le masque dur 103 est en TiN. Sur les figures 10A, 10B, la couche semi-conductrice 12 gravée est représentée, une fois le masque dur 103 retiré. Un agencement de type « cross-bar » est ici formé par des barreaux semi-conducteurs 121, 122 orthogonaux et entrecroisés. Des cavités 125 de forme carrée et qui agencées autour des barreaux semi-conducteurs sont ici également réalisées. Une telle structure semi-conductrice peut permettre par exemple de former une matrice de boites quantiques, et en particulier une matrice de boite quantiques telle qu’envisagée par exemple dans le document US 10 607 993B2 issu de la demanderesse. Un procédé selon l’invention s’applique tout particulièrement à la réalisation de motifs spécifiques dans une couche mince semi-conductrice mais peut être également mis en œuvre pour réaliser un transfert de motifs dans d’autres types de matériaux par exemple métallique ou isolant pour des applications d’interconnexion ou toute application ne pouvant pas être réalisée avec un seul niveau de photo-lithographie pour des contraintes de résolutions et/ou de densité Procédé de réalisation d’un ou plusieurs motifs dans une couche mince, le procédé comprenant, dans cet ordre, les étapes suivantes : -Prévoir sur la couche mince (12) un masque dur (103), puis ; -Former sur le masque dur (103) un premier masquage (115) à implantation, le premier masquage à implantation étant doté d’une ou plusieurs premières ouvertures (116a, 116b) qui s’étendent principalement dans une première direction et dévoilent le masque dur (103), puis ; -Effectuer une première implantation d’une espèce donnée dans le masque dur (103), -Retirer le premier masquage (115), -Former sur le masque dur (103) un deuxième masquage (125) à implantation, le deuxième masquage à implantation étant doté de deuxièmes ouvertures (126a, 126b) dévoilant le masque dur (103) et qui s’étendent principalement dans une deuxième direction orthogonale ou sensiblement orthogonale à la première direction, les deuxièmes ouvertures étant agencées de sorte à dévoiler une ou plusieurs régions données (133’’) du masque dur (103) déjà dévoilées par les premières ouvertures lors de la première implantation puis ; -Effectuer une deuxième implantation dans le masque dur (103) à travers les deuxièmes ouvertures du deuxième masquage à implantation, les deuxièmes ouvertures (126a, 126b) étant agencées de sorte à dévoiler une ou plusieurs régions données (103’’) du masque dur déjà dévoilées par les premières ouvertures lors de la première implantation ; -Retirer le deuxième masquage, -Retirer sélectivement lesdites régions données (103’’) du masque dur (103) qui ont été implantées à la fois lors de la première implantation et lors de la deuxième implantation, vis-à-vis de portions (103N) du masque dur (103) non-implantées et/ou de zones (103’) implantées uniquement lors de la première implantation et/ou uniquement lors de la deuxième implantation, de sorte à former un masque dur ajouré et comportant un ou plusieurs motifs, -Transférer lesdits motifs dans la couche mince (12), par gravure de la couche mince (12) recouverte du masque dur ajouré. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première implantation est réalisée avec une première dose et dans lequel la deuxième implantation est réalisée avec une deuxième dose, - la somme de la première dose et de la deuxième dose étant supérieure ou égale à un premier seuil prédéterminé, - la différence entre la première dose et de la deuxième dose étant inférieure ou égale à un deuxième seuil prédéterminé. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première implantation est réalisée avec une première dose et dans la deuxième implantation est réalisée avec une deuxième dose égale à la première dose. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la première implantation est effectuée par plasma et selon une première durée d’exposition au plasma et dans lequel la deuxième implantation est effectuée par plasma et selon une deuxième durée d’exposition au plasma identique à la première durée. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième implantation est effectuée à l’aide de ladite espèce donnée utilisée pour la première implantation. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première implantation et la deuxième implantation sont prévues de sorte que les zones (103’) implantées uniquement lors de la première implantation et uniquement lors de la deuxième implantation sont rendues gravables sélectivement avec une sélectivité d’au moins 10 :1 vis-à-vis de portions (103N) du masque dur (103) non-implantées et que lesdites régions données (103’’) du masque dur (103) qui ont été implantées à la fois lors de la première implantation et lors de la deuxième implantation sont rendues gravables sélectivement avec une sélectivité d’au moins 2 :1 par rapport aux zones (103’) implantées uniquement lors de la première implantation et uniquement lors de la deuxième implantation. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le premier masquage (115) à implantation est formé de portions réalisant un premier dessin orienté selon une direction donnée parallèle au plan principal du substrat, le deuxième masquage (125) à implantation étant formé de portions réalisant un deuxième dessin, identique au premier dessin et orienté orthogonalement à ladite direction donnée. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le premier masquage (115) à implantation est formé par une première photolithographie en utilisant un masque de photolithographie et dans lequel le deuxième masquage (125) à implantation est formé par une deuxième photolithographie en utilisant ledit masque de photolithographie orienté à 90° par rapport à son orientation lors de la première photolithographie. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la couche mince est une couche semi-conductrice (12), en particulier en silicium. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la couche semi-conductrice (12) est formée sur un substrat de type semi-conducteur sur isolant ou est la couche superficielle d’un substrat (1) semi-conducteur sur isolant, le substrat étant doté d’une couche isolante (11) dite « de BOX » en oxyde de silicium. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, l’espèce donnée étant des ions légers, en particulier hydrogène ou hélium. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le masque dur (103) est formé d’une monocouche en un unique matériau donné. Procédé selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel la couche de masque dur (103) est formée de l’un des matériaux suivants : SiN, SiCO, HfO2, TiN. Procédé selon la revendication 13, dans lequel le masque dur (103) est en SiN, le transfert desdits motifs dans la couche semi-conductrice (12) étant effectué par le biais d’une gravure, en particulier par plasma. Procédé selon l’une des revendications 1 à 14, comprenant en outre, après transfert desdits motifs du masque dur (103) dans la couche mince (12) : le retrait du masque dur (103) par gravure sélective vis-à-vis de la couche mince (12). Procédé selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel le premier masquage (115) et le deuxième masquage à implantation (125) sont formés par : - réalisation d’un empilement comprenant au moins une couche anti-réflechissante (107, 117) revêtue d’au moins une couche (114, 124) de résine photosensible - structuration d’éléments dans la couche de résine photosensible, - reproduction desdits éléments dans la couche anti-réfléchissante. Procédé selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel parmi lesdits motifs transférés dans la couche mince (12) figure au moins un motif de forme carrée et/ou au moins un motif formé de deux barres jointes et orthogonales entre elles. Procédé pour la fabrication d’un dispositif quantique comprenant la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications précédentes, les motifs transférés étant destinés à accueillir une ou plusieurs boites quantiques.