Brevet FR3071662A1 (20190329)

REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'une structure (100) ayant une couche de matériau semi-conducteur monocristallin (101) transférable, comprenant les étapes successives suivantes : a) Fourniture d'un substrat support (102) recouvert par une couche barrière de diffusion (103), b) Formation, sur la couche barrière de diffusion (103), d'un empilement comprenant successivement, depuis la couche barrière de diffusion (103) : - une couche de détachement en oxyde de tungstène (104), l'oxyde de tungstène comprenant au moins 70% atomique d'oxygène, - une couche en un matériau amorphe thermiquement isolant (105), - une couche en un matériau semi-conducteur (101), amorphe ou polycristallin, c) Chauffage de l'empilement, de préférence par balayage laser et, de préférence, en présence d'un germe monocristallin, de manière à liquéfier la couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) et, simultanément, de manière à chauffer la couche de détachement (104) à une température supérieure à 400°C pour diminuer partiellement la cohésion et/ou l'adhésion de ladite couche de détachement (104), d) Refroidissement de l'empilement de manière à cristalliser la couche en matériau semi-conducteur, amorphe ou polycristallin, sous forme monocristalline.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde de tungstène comprend de 70% à 90% atomique d'oxygène, de préférence de 75% à 90% et encore plus préférentiellement de 80% à 90%.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche de détachement (104) a une épaisseur allant de 2 à 100nm, de préférence de 5nm à 50nm, et encore plus préférentiellement de 10nm à 50nm. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche en oxyde de tungstène (104) est déposée par pulvérisation. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche en matériau amorphe thermiquement isolant (105) est en oxyde, de préférence en oxyde de silicium.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la couche amorphe thermiquement isolante (105) a une épaisseur allant de 500nm à 15um, de préférence de 1um à 10um.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche barrière de diffusion (103) est en nitrure métallique, de 15 préférence en nitrure de silicium.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche barrière de diffusion (103) a une épaisseur allant de de 5nm à 100nm, de préférence de 5nm à 50nm. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat support (102) est en verre.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le matériau semi-conducteur est du silicium ou du germanium.\n<CLM>\1\tStructure (100) ayant une couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) transférable, obtenue selon le procédé défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant successivement, et de préférence constituée par : 30 - un substrat support (102), - une couche barrière de diffusion (103), 21 - une couche de détachement en oxyde de tungstène (104), l'oxyde de tungstène comprenant au moins 70% atomique d'oxygène, - une couche en matériau amorphe thermiquement isolant (105), - une couche en matériau semi-conducteur monocristallin (101). 5\n<CLM>\1\tStructure selon la revendication 11, caractérisé en ce que la structure (100) comprend successivement, et de préférence est constituée par : - un substrat support (102) en verre, - une couche barrière de diffusion (103) en oxyde, de préférence en 10 Si02, - une couche de détachement en oxyde de tungstène (104), l'oxyde de tungstène comprenant au moins 70% atomique d'oxygène, - une couche (105) en nitrure métallique, de préférence en nitrure de silicium, 15 - une couche (101) en silicium monocristallin ou en germanium monocristallin.\n<CLM>\1\tProcédé de transfert d'une couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) à partir de la structure (100) telle que définie dans l'une quelconque des 20 revendications 11 et 12, comprenant les étapes suivantes : - fixation d'un ou plusieurs substrats receveurs (200), sur la couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) de la structure (100), - application d'une contrainte mécanique de manière à détacher la couche de détachement en oxyde de tungstène (104) de la couche de la couche barrière 25 de diffusion (103) et à transférer la couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) sur le substrat receveur (200).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le ou les substrats receveurs (200) sont choisis parmi un substrat de type CMOS ou une couche en 30 polymère, par exemple adhésive. 22\n<CLM>\1\tProcédé de transfert selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que, après le transfert de la couche en matériau semi-conducteur cristallin (101) sur le substrat receveur (200), le substrat support (102) recouvert de la couche barrière de diffusion (103) est réutilisé dans un procédé de préparation d'une 5 structure (100) ayant une couche de en matériau semi-conducteur cristallin (101) transférable tel que défini dans l'une des revendications 1 à 10.