Brevet FR3045677A1 (20170623)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une couche monocristalline (10), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : - la fourniture d'un substrat donneur (100) comprenant un matériau de composition ABO3, où A est constitué d'au moins un élément parmi : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; B est constitué d'au moins un élément parmi : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, Tl ; - la fourniture d'un substrat receveur (110), - le transfert d'une couche (102) dite « couche germe » du substrat donneur (100) sur le substrat receveur (110) par collage du substrat donneur sur le substrat receveur de telle sorte que la couche germe (102) se trouve à l'interface de collage puis amincissement du substrat donneur (100) jusqu'à ladite couche germe (102) ; - la croissance, par épitaxie sur le matériau ABO3 de la couche germe (102), d'une couche monocristalline (103) de composition A'B'03, où : A' est constitué d'au moins un des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; B' est constitué d'au moins un des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, Tl ; A' est différent de A et/ou B' est différent de B.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel A est constitué d'un unique élément et B est constitué d'un unique élément.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le transfert de la couche germe (102) comprend les étapes suivantes : - la formation d'une zone de fragilisation (101) dans le substrat donneur (100) de sorte à délimiter une couche, dite couche germe, comprenant ledit matériau de composition ABO3, - le collage du substrat donneur (100) sur le substrat receveur (110), la couche germe (102) étant à l'interface de collage, - le détachement du substrat donneur (100) le long de la zone de fragilisation (101) de sorte à transférer la couche germe (102) sur le substrat receveur (110). 3045677 18\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel, avant l'étape d'épitaxie, on retire une partie de l'épaisseur de la couche germe (102) transférée sur le substrat receveur (110). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'épaisseur de la couche germe (102) est inférieure à 2 pm, de préférence inférieure à 1 pm.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une couche monocristalline, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : 10 - la fourniture d'un substrat donneur (100) comprenant un matériau de composition A'B'03, où A' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; B' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, 15 Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, TI ; - la croissance, par épitaxie sur ledit matériau A'B'03, d'une couche monocristalline (103) de composition A"B"03, où A" est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; 20 B" est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, Tl ; - la fourniture d'un substrat receveur (110), - le transfert d'au moins une partie de la couche épitaxiale (103) de composition A"B"03 sur le substrat receveur (110) par collage du substrat donneur (100) sur le 25 substrat receveur (110) par l'intermédiaire de ladite couche épitaxiale (103) puis amincissement du substrat donneur (100) jusqu'à ladite couche épitaxiale (103) de composition A"B"03.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, comprenant, après le transfert de la couche 30 (103) de composition A"B"03 sur le substrat receveur, la croissance, par épitaxie sur ledit matériau de composition A"B"03, d'une couche monocristalline (104) de composition A-13-03, où A"' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; 35 B"' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, TI. 3045677 19\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, dans lequel A"' est différent de A" et/ou B"' est différent de B".\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel le transfert de 5 ladite au moins une partie de la couche épitaxiale (103) de composition A"B"03 sur le substrat receveur (110) comprend les étapes suivantes : - la formation d'une zone de fragilisation (101) dans le substrat donneur (100) ou dans la couche épitaxiale (103) de composition A"B"03 de sorte à délimiter une couche à transférer, 10 - le collage du substrat donneur (100) sur le substrat receveur (110), la couche épitaxiale (103) de composition A"B"03 étant à l'interface de collage ; - le détachement du substrat donneur (100) ou de la couche épitaxiale (103) le long de la zone de fragilisation (101). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel la zone de fragilisation (101) est formée dans le substrat donneur (100) et, après l'étape de transfert, on amincit la couche transférée (100',\n<CLM>\1\tde sorte à exposer le matériau de composition A"B"03.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 6 à 10, dans lequel A" est différent de 20 A' et/ou B" est différent de B'.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 6 à 11, dans lequel A' est constitué d'un unique élément et B' est constitué d'un unique élément. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 3 ou 9, dans lequel la zone de fragilisation (101) est formée par implantation ionique dans le substrat donneur (100).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel, à l'issue de l'étape d'épitaxie, l'épaisseur de la couche monocristalline (103) de composition A"B"03 est 30 comprise entre 0,2 et 20 pm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel on forme au moins une couche électriquement isolante et/ou au moins une couche électriquement conductrice à l'interface entre le substrat receveur et le substrat donneur. 35\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 15, comprenant le transfert d'au moins une partie de la couche monocristalline (103,\n<CLM>\1\tdu substrat receveur vers un substrat final (111). 3045677 20\n<CLM>\1\tSubstrat pour un dispositif microélectronique, photonique ou optique, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat support (110) et une couche monocristalline (103) de composition A"B"03 sur ledit substrat support, où 5 A" est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; B" est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, Tl ; l'un au moins de A" et B" est constitué d'au moins deux éléments. 10\n<CLM>\1\tSubstrat selon la revendication 17, comprenant en outre une couche (102) de composition A'B'03, où A' est constitué d'au moins un élément parmi Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, TI et B' est constitué d'au moins un élément parmi Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, 15 TI entre le substrat support (110) et la couche (103) de composition A"B"03.\n<CLM>\1\tSubstrat selon la revendication 17, comprenant en outre, sur la couche (103) de composition A"B"03, une couche monocristalline (104) de composition A-B-03, où A"' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Li, Na, K, H, Ca, Mg, Ba, 20 Sr, Pb, La, Bi, Y, Dy, Gd, Tb, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ho, Zr, Sc, Ag, Tl ; B"' est constitué d'un ou plusieurs des éléments suivants : Nb, Ta, Sb, Ti, Zr, Sn, Ru, Fe, V, Sc, C, Ga, Al, Si, Mn, Zr, TI.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de surface, 25 comprenant le dépôt d'électrodes (12,\n<CLM>\1\tsur la surface d'une couche piézoélectrique monocristalline (10), caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication de ladite couche piézoélectrique par un procédé selon l'une des revendications 1 à\n<CLM>\1\t21. Dispositif à ondes acoustiques de surface, caractérisé en ce qu'il comprend 30 une couche piézoélectrique monocristalline (10) susceptible d'être obtenue par un procédé selon l'une des revendications 1 à 16, et deux électrodes (12,\n<CLM>\1\tse présentant sur la surface de ladite couche piézoélectrique monocristalline.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de volume, 35 comprenant le dépôt d'électrodes (12,\n<CLM>\1\tsur deux faces opposées d'une couche piézoélectrique monocristalline (10), caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication de ladite couche piézoélectrique par un procédé selon l'une des revendications 1 à\n<CLM>\1\t3045677 21\n<CLM>\1\tDispositif à ondes acoustiques de volume, caractérisé en ce qu'il comprend une couche piézoélectrique monocristalline (10) susceptible d'être obtenue par un procédé selon l'une des revendications 1 à 16, et deux électrodes (12,\n<CLM>\1\tagencées sur deux faces opposées de ladite couche piézoélectrique monocristalline. 5