INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un centre nucléaire de production d’électricité, on retrouve des piscines dans le bâtiment réacteur et dans le bâtiment combustible. Ces piscines servent de zone de stockage et/ou de manipulation des équipements et du combustible radioactifs au cours des opérations de maintenance et de rechargement des réacteurs nucléaires.
Les piscines sont remplies d’eau borée. L’eau borée est filtrée et refroidie en circuit fermé pour éviter toute contamination extérieure.
Les piscines d’installation nucléaire doivent donc être étanches pour des raisons évidentes de sureté.
Les piscines sont fabriquées en deux temps. Dans un premier temps, un ensemble d’étanchéification comprenant un revêtement étanche et un coffrage temporaire est assemblé. Dans un second temps, l’ensemble d’étanchéification est positionné en regard de parois latérales définissant le contour extérieur de ladite piscine, le positionnement de l’ensemble d’étanchéification étant réalisé de façon à former un espace vide entre lesdites parois latérales d’une part et l’ensemble d’étanchéification d’autre part.
L’état du signal de commande vc 4 , est tel que le troisième transistor de commutation M32 est rendu bloqué et le quatrième transistor de commutation M42 est également rendu bloqué. Ainsi, la première source de courant fonctionne tandis que la deuxième source de courant est désactivée et isolée d’une portion de circuit délivrant la tension de polarisation Vbias.
Durant une phase d’intégration, l’état respectif des signaux de commande de commande vc 3 , vc4 est inversé par rapport à celui de la phase de réinitialisation. La première source de courant est alors désactivée et isolée d’une portion de circuit délivrant la tension de polarisation Vbias, tandis que la deuxième source de courant fonctionne.
PROCEDE DE PREPARATION D’UNE COUCHE MINCE EN MATERIAU FERROELECTRIQUE DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de préparation d’une couche mince en matériau ferroélectrique. Plus particulièrement, elle concerne un procédé de préparation permettant de préserver le caractère monodomaine du matériau ferroélectrique dans la couche mince du produit final. Ce procédé de préparation est utilisé, par exemple, dans les domaines de la microélectronique, de la micromécanique, de la photonique…
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION En préambule on rappelle qu’un matériau ferroélectrique est un matériau qui possède une polarisation électrique à l'état naturel, polarisation qui peut être renversée par l'application d'un champ électrique extérieur. On appelle domaine ferroélectrique, chaque région d'un seul tenant du matériau dans lequel la polarisation est uniforme (tous les moments dipolaires sont alignés parallèlement les uns aux autres suivant une direction donnée). Un matériau ferroélectrique peut donc être caractérisé de « monodomaine » dans le cas où ce matériau est constitué d’une seule région dans laquelle la polarisation est uniforme ou de « multidomaine » dans le cas où le matériau ferroélectrique comprend une pluralité de régions présentant des polarités pouvant être différentes.
On connaît de l’état de la technique différents procédés permettant de former une couche mince de matériau ferroélectrique. Il peut s’agir, par exemple, d’une technique d’épitaxie par jet moléculaire (« Molecular Beam Epitaxy » en anglais), de pulvérisation plasma (« Plasma Sputtering » en anglais), dépôt par plasma (« Laser Pulsed Deposition » en anglais), ou encore de l’application de la technologie Smart Cut™ selon laquelle une couche mince est prélevée d’un substrat massif en matériau ferroélectrique par fracture au niveau d’une zone fragile (ou plan de fragilisation) formée dans le substrat massif par implantation d’espèces légères.
La présente invention concerne plus particulièrement la préparation d’une couche mince ferroélectrique obtenue par l’application d’un tel procédé, et dont on pourra trouver un exemple particulier de mise en œuvre dans le document EP3646374B1.
Selon ce procédé, et après l’étape de prélèvement de la couche, il est souvent nécessaire de lui appliquer des traitements visant à améliorer son état de surface, sa qualité cristalline ou d’en modifier son épaisseur. La demanderesse a toutefois observé que ces étapes de préparation, lorsqu’elles étaient appliquées à une couche mince ferroélectrique reportée sur un support de silicium, pouvaient conduire à la formation d’une pluralité de domaines ferroélectriques au sein de la couche mince, lui attribuant ainsi un caractère multidomaine.
Une telle caractéristique rend la couche impropre à son utilisation, car elle affecte les performances des dispositifs qui sont appelés à être formés sur/dans la couche mince, comme par exemple des dispositifs acoustiques à ondes de surface (SAW).
Le document WO2020200986 révèle que la formation des domaines ferroélectriques dans une portion superficielle de la couche est provoquée par l’existence de gradients de concentration d’hydrogène dans la couche mince lors de l’application d’un traitement thermique. Pour restaurer de manière pérenne le caractère monodomaine de la couche mince, ce document recommande d’amincir la couche mince ferroélectrique après l’application d’un tel traitement thermique.
Cet amincissement peut notamment être réalisé par le polissage mécanochimique de la couche, mais l’enlèvement d’une épaisseur relativement importante de matériaux par polissage tend à détériorer l’uniformité d’épaisseur de cette couche. A titre d’exemple, l’enlèvement d’une épaisseur de l’ordre de 400nm pour viser une épaisseur cible de 700nm environ conduit à former une couche dont l’uniformité d’épaisseur (c’est-à-dire la différence entre l’épaisseur la plus grande et l’épaisseur la plus fine lorsque cette mesure d’épaisseur est réalisée, par exemple par réflectométrie ou ellipsométrie, en de multiples points de mesure sur toute l’étendue de la couche) est de l’ordre de 100nm. Cette variabilité d’épaisseur n’est pas acceptable, car elle ne permet pas de fabriquer collectivement, à partir d’une telle couche, des dispositifs ayant tous les caractéristiques requises.
Des alternatives existent à l’amincissement par polissage mécanochimique. On peut notamment envisager d’amincir la couche mince ferroélectrique par gravure ionique, par exemple par gravure par ions réactifs (ou gravure RIE pour « reactive ion etching » selon l’expression anglo-saxonne usuellement employée). La RIE est un type de gravure sèche qui utilise un plasma d’ions chimiquement réactifs pour enlever le matériau superficiel d’une plaquette. Le plasma est généré sous faible pression par un champ électromagnétique. Les ions à haute énergie du plasma attaquent la surface de la couche et réagissent avec elle pour la pulvériser, et ainsi l’amincir progressivement.
OBJET DE L’INVENTION La présente invention vise à déterminer les conditions d’application d’une gravure ionique à la face libre d’une couche mince de matériau ferroélectrique en vue de l’amincir. Un but de l’invention est de proposer un procédé de préparation d’une couche mince de matériau ferroélectrique adressant en partie au moins les inconvénients précités. Plus particulièrement, un but de l’invention est de proposer un procédé de gravure ionique d’une couche mince de matériau ferroélectrique qui préserve son caractère monodomaine. Un autre but de l’invention est de proposer un procédé d’amincissement permettant de former une couche mince de matériau ferroélectrique monodomaine et d’épaisseur plus uniforme que ce qui peut être obtenu par un procédé d’amincissement mettant en œuvre un polissage mécanochimique.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de l’un de ces buts, l’objet de l’invention propose un procédé de préparation d’une couche mince en matériau ferroélectrique, le procédé comprenant les étapes suivantes : - une étape de fourniture de la couche mince, la couche mince exposant une première face libre ; - une étape d’amincissement de la couche mince par gravure ionique et définie par des paramètres de gravure.
Selon l’invention, les paramètres de gravure sont choisis pour que la face libre de la couche mince présente une rugosité qui n’excède pas une valeur seuil à l’issue de l’étape d’amincissement.
l’étape de fourniture comprend l’assemblage d’un substrat donneur comprenant un plan de fragilisation avec un substrat support et le détachement de la couche mince au niveau du plan de fragilisation, la couche mince présentant une seconde face opposée à la face libre et disposée sur le substrat support ; l’étape de fourniture comprend la formation du plan de fragilisation par implantation d’ion d’hydrogène dans le substrat donneur ; le substrat donneur est un bloc de matériau massif ; le substrat donneur comprend une couche épaisse disposée sur un substrat manipulateur ; l’étape d’amincissement est suivie d’un polissage mécanochimique au toucher de la face libre ; l’étape de fourniture comprend une étape de traitement thermique exposant la face libre de la couche mince à une atmosphère de gazeuse déterminée ; l’étape de traitement thermique s’effectue à une température comprise entre 300°C et la température de Curie du matériau ferroélectrique composant la couche mince, et pendant une durée comprise entre 30 minutes et 10 heures ; l’étape de traitement thermique s’effectue sous une atmosphère gazeuse oxydante ou neutre ; le procédé comprend, entre l’étape de traitement thermique et l’étape d’amincissement, une étape de lissage de la face libre pour réduire sa rugosité de surface à une valeur inférieure à la valeur seuil de rugosité ; l’étape de lissage comprend un polissage mécanochimique au toucher de la face libre ; la valeur seuil de rugosité est comprise entre 3 nm et 7 nm.
Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lumière des exemples de mise en œuvre ci-après, fournis à simple titre illustratif et nullement limitatifs de l’invention, avec l’appui des figures 1 à 3, dans lesquelles :
La représente des schémas réactionnels généraux pour l’étape de cyclisation d’un procédé de préparation de composés peptidiques selon l’invention, cette étape étant réalisée sur support solide (voie A) ou en solution (voies B et C).
La représente un graphe montrant la concentration de LH mesurée par immunoabsorption par enzyme liée (ELISA) dans des échantillons sanguins prélevés chez des souris prétraitées pour sécréter des taux bas et constants de LH, en fonction du temps après l’injection d’un composé peptidique conforme à l’invention C1 à différentes doses (1, 3 ou 10 nmol) ou du peptide murin KP10 à la dose de 5 nmol.
La représente un graphe montrant la concentration de LH mesurée par immunoabsorption par enzyme liée (ELISA) dans des échantillons sanguins prélevés chez des souris prétraitées pour sécréter des taux bas et constants de LH, en fonction du temps après l’injection d’un composé peptidique conforme à l’invention C2 à différentes doses (1, 3 ou 10 nmol) ou du peptide murin KP10 à la dose de 5 nmol.
Exemple 1 – Synthèse de composés peptidiques
1.1/ Mode opératoire
Mode opératoire général Les synthèses peptidiques sont effectuées sur phase solide en stratégie Fmoc/ t Bu, à une échelle de 0,025 mmol. Le support solide utilisé est une résine ChemMatrix® fonctionnalisée par un bras « Rink amide ».
L’élongation automatisée des peptides est effectuée à l’aide du synthétiseur Prelude® de Protein Technologies. Les couplages sont réalisés en utilisant 10 équivalents d’acide aminé protégé, 9,5 équivalents d’HCTU (hexafluorophosphate de 2-(6-chloro-1 H -benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetraméthylaminium) et 20 équivalents de di-isopropyléthylamine dans de la N -méthyl-2-pyrrolidone (NMP) pendant 30 min. Chaque étape de couplage est suivie d’une étape d’acétylation réalisée en utilisant 60 équivalents d’anhydride acétique, 15,5 équivalents de di-isopropyléthylamine et 1,8 équivalents d’hydrate d’HOBt (1-hydroxybenzotriaole) pendant 7 min. La déprotection du groupement Fmoc est réalisée par trois traitements successifs à l’aide d’une solution de 20 % de pipéridine dans de la NMP pendant 3 min. Les groupements protecteurs des chaines latérales utilisés sont Arg(Pbf), Arg(Me,Pbf), Asn(Trt), Cys(Acm) ou Cys(Trt), D-Cys(Acm), Ser( t Bu), Trp(Boc), Tyr( t Bu). Les groupements acétyles N-terminaux sont incorporés en couplant l’acide acétique en suivant un protocole identique à celui utilisé pour les acides aminés protégés.
La macrocyclisation des peptides au moyen de l’agrafe selon l’invention est réalisée sur support solide (voie A) ou en solution (voies B et C), selon les schémas généraux montrés sur la .
Le peptide macrocyclique brut est finalement purifié par chromatographie liquide haute performance à phase inverse (RP-HPLC) (colonne Nucleosil® C18 300 Å, 5 µm, 10x250 mm, 3mL/min, éluant A = H 2 O + 0,1 % TFA, éluant B = CH 3 CN + 0,1 % TFA). Le peptide macrocyclique pur est analysé par HPLC (colonne Chromolith® HighResolution RP-18, 4,6x100 mm, 3mL/min) et spectrométrie de masse (instrument : Agilent 6120, mode ESI+). Les valeurs théoriques et expérimentales données de m / z correspondent à l’ion monoisotopique dans le cas des pics [M+H] + , et à une moyenne du massif isotopique dans le cas des pics [M+2H] 2+ .
Déprotection des groupements S -acétamidométhyle (Acm)
Selon le mode de synthèse général mis en œuvre, AgBF 4 (195 mg, 1 mmol, 40 éq.) sont dissous dans 10 ml d’un mélange NMP/eau (9 :1) sous atmosphère d’argon. La solution est ensuite aspirée dans une seringue munie d’un fritté en polypropylène, et contenant la résine portant le peptide dont les résidus cystéine ou D-cystéine sont protégés par des groupements Acm (0,025 mmol). Le milieu réactionnel est agité pendant 2 h à température ambiante. La résine est ensuite lavée successivement avec de la NMP (5 x 5 mL), de la pyridine (5 x 3 mL), une solution de diéthyldithiocarbamate de sodium à 0,5 M dans la NMP (5 x 5 mL), du chlorure de pyridinium 1 M dans un mélange CH 2 Cl 2 /MeOH 95:5 (5 x 5 mL) puis du CH 2 Cl 2 (5 x 5 mL).
Macrocyclisation sur support solide (voie A) Selon le mode de synthèse général mis en œuvre, dans le cas des agrafes de type bis-thioéther, 2 équivalents d’un dérivé di-halogéné de l’agrafe et 2,5 équivalents de di-isopropyléthylamine sont dissouts dans 1,5 mL de DMF sous atmosphère d’argon. La solution est ensuite aspirée dans une seringue munie d’un fritté en polypropylène, et contenant la résine portant le peptide dont les résidus cystéine ou D-cystéine sont déprotégés (0,005 mmol). Le milieu réactionnel est agité pendant 5 h à température ambiante. La résine est ensuite lavée successivement avec de la NMP (5 x 3 mL) puis du CH 2 Cl 2 (5 x 3 mL). Dans le cas du pont méthylène, le dérivé di-halogéné de l’agrafe est le diiodométhane ; dans le cas du pont cis-but-2-énylène le dérivé di-halogéné de l’agrafe est le cis-1,4-dibromo-but-2-ène et dans le cas des ponts m-xylylène, p-xylylène et 2,5-dichloro-p-xylylène, le dérivé di-halogéné est le composé α,α’-dibromo-xylène correspondant.
Le peptide macrocyclique brut est finalement libéré de la résine avec une solution de TFA/H 2 O/ i Pr 3 SiH/phénol, 87,5/5/2,5/5 pendant 2 h. Le peptide est précipité dans Et 2 O froid, centrifugé puis lavé 3 fois avec Et 2 O.
Macrocyclisation par formation d’un pont disulfure en solution (voie B)
Selon le mode de synthèse général mis en œuvre, dans le cas des agrafes de type pont disulfure, le peptide dont les résidus cystéine ou D-cystéine sont déprotégés (0,005 mmol) est libéré de la résine avec une solution de TFA/H 2 O/ i Pr 3 SiH/phénol, 87,5/5/2,5/5 pendant 2 h. Le peptide est précipité dans Et 2 O froid, centrifugé puis lavé 3 fois avec Et 2 O. Le peptide brut est dissout dans 5 mL d’un mélange DMSO/eau 1:3 et agité à température ambiante pendant 18 h puis lyophilisé.
De préférence, la chaîne grasse des alcools gras est choisie parmi les motifs lauryle, cétyle, stéaryle, cétéaryle, béhényle, arachidyle, palmityle, et leurs mélanges, plus préférentiellement parmi les motifs cétyle, stéaryle et cétéaryle.
Les alcools gras convenant particulièrement à l’invention peuvent être choisis parmi l’alcool cétylique vendu sous la dénomination LANETTE 16 par la société COGNIS, ou encore l’alcool stéarylique vendu sous la dénomination de LANETTE 18 par la société COGNIS, ou encore l’alcool cétéarylique vendu sous la dénomination LANETTE O OR par la société COGNIS.
De façon préférentielle, un alcool gras est présent en une teneur de matière active variant de 0,3 à 3.6% en poids, de préférence de 0,5% à 3% en poids, mieux de 1% à 2,5% en poids par rapport au poids total de la composition.
Ester d’acide gras et de polyol
Une émulsion selon l’invention comprend un ester d’acide gras et de polyol différent d’un ester d’acide gras et de polyalkylène glycol tel que décrit ci-dessus.
Par « esters d’acide gras et de polyol » selon l’invention, on entend des esters d’acide gras ou de polymères d’acide gras et de polyol dans lesquels l’acide gras ou le polymère d’acide gras comprend au moins une fonction carboxylique et une chaîne alkyle en C 7 -C 23 , et le polyol est choisi parmi le glycérol, un polyglycérol, le sorbitan, et leurs mélanges.
Un ester d’acide gras et de polyol peut être un polyester, et de préférence être un diester d’acides gras et de polyol.
Un ester d’acide gras et de polyol convenant à l’invention peut comprendre un acide gras ou un polymère d’acide gras, de préférence un acide gras, en C 8 -C 24 , en particulier en C 10 -C 22 , plus particulièrement en C 12 -C 20 , et de préférence encore en C 14 -C 18 .
Un acide gras peut être linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé.
Selon un mode de réalisation, l’acide gras peut être un diacide carboxylique ayant de 10 à 16 atomes de carbone, tels que l’acide sébacique ou l’acide dodécanedioïque.
Comme exemples d’acides gras convenant à l’invention, on peut citer l’acide caprique, l’acide laurique, l’acide myristique, l’acide palmitique, l’acide stéarique, l’acide isostéarique, l’acide arachidique, l’acide béhénique, l’acide plamitoléique, l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide archidonique, ou l’acide érucique.
Comme exemple de polymère d’acide gras en C16-C20, on peut citer l’acide poly12-hydroxystéarique.
De préférence, le ou les acides gras selon l’invention sont l’acide stéarique.
De préférence, un ou des esters d’acide gras et de polyol utilisables selon l’invention sont des esters d’acide gras en C 8 -C 24 , et de préférence en C 16 -C 20 , et de glycérol ou de polyglycérol, et leurs mélanges.
Par « polyglycérol », on entend un composé de formule générale suivante : dans laquelle le degré de condensation n va de 1 à 11, de préférence de 2 à 9 et encore plus préférentiellement de 3 à 5.
A titre d’exemples d’esters d’acide gras et de polyol utilisables dans l’invention, on peut citer les esters d’acide isostéarique et de polyols, et leurs mélanges, en particulier le mono-isostéarate de glycéryle, tel que le produit commercialisé sous la dénomination de PECEOL ISOSTARIQUE par la société GATTEFOSSE, les esters d’acide isostéarique et de glycérol et/ou de sorbitan, tels que par exemple l’isostéarate polyglycérolé (4 moles) (nom INCI : Polyglyceryl-4 Isostearate) vendu sous la dénomination ISOLAN GI34® par la société Goldschmidt; le distéarate polyglycérolé (2 moles) vendu sous la dénomination EMALEX PGSA® par la société NIHON EMULSION ; le monoisostearate polyglycérolé (10 moles) vendu sous la dénomination NIKKOL DECAGLYN 1-IS par la société NIHON SURFACTANT (Nom INCI : Polyglyceryl-10 isostearate) ; le polyglycéryl-4 diisostéarate polyhydroxystéarate sébacate vendu sous la dénomination ISOLAN GPS par GOLDSCHMIDT ; et leurs mélanges.
Des simulations ont été réalisées pour le dispositif 100 représenté sur les figures 2A à 2D pour mettre en évidence la protection conférée par murs contenus dans les tranchées de protection 202. Pour toutes les simulations, les éléments conducteurs 222 présents dans les tranchées de protection 220 et l'élément conducteur 204 présent dans la tranchée de composant 202 sont à 0 V. Les simulations correspondent aux situations en fonctionnement normal où des potentiels maximum et minimum sont appliqués aux transistors T.
Les figures 12 à 17 sont des vues en coupe latérale, partielles et schématiques, du dispositif 100 illustrant, par des niveaux de gris, les potentiels P dans le dispositif 100. Les figures 13, 15, et 17 sont des vues agrandies respectivement des figures 12, 14, et 16.
Les figures 12 et 13 illustrent une première simulation dans laquelle les transistors T sont à l'état passant. Le drain de chaque transistor T était à un potentiel d'environ 40 V, la tension entre la grille et la source de chaque transistor T était est d'environ 0 V, et le potentiel à la source de chaque transistor T était d'environ 0 V.
Les figures 14 et 15 illustrent une deuxième simulation dans laquelle les transistors T sont à l'état non passant. Le drain de chaque transistor T était à un potentiel d'environ 40 V, la tension entre la grille et la source de chaque transistor T était d'environ 0 V, et le potentiel à la source de chaque transistor T était d'environ 0 V.
Les figures 16 et 17 illustrent une troisième simulation correspondant à une déconnexion de l'alimentation du dispositif 100. Le drain de chaque transistor T était à un potentiel d'environ 0 V, la tension entre la grille et la source de chaque transistor T était d'environ -40 V, et le potentiel à la source de chaque transistor T était d'environ -40 V.
Comme cela apparaît sur les figures 12 à 17, le potentiel autour de la région semiconductrice 210 contenue dans la tranchée de composant 202 reste sensiblement égal à 0 V quels que soient les potentiels appliqués aux transistors T. Le fonctionnement du composant électronique 200 n'est donc pas perturbé par le fonctionnement des transistors T.
La est une vue en coupe, partielle et schématique, d'un dispositif 250 comprenant l'ensemble des éléments du dispositif 100 à la différence que le composant électronique 200 n'est pas présent, mais est remplacé par un composant électronique 252 situé sur la face avant 104 du substrat 102. A titre d'exemple, le composant 250 comprend une bande de silicium polycristallin 254 éventuellement dopé dans laquelle sont formées des régions semiconductrices 256, 258 plus fortement dopées de types de conductivité opposées. La bande de silicium polycristallin 254 est séparée du substrat 102 par une couche isolante 260.
Le dispositif 250 comprend en outre des tranchées 262, pouvant qui s'étendent dans le substrat 102 à partir de la face avant 104 du substrat 102. Pour chaque tranchée 262, le dispositif 250 comprend un élément électriquement conducteur 264 situé dans la tranchée 260 et une couche isolante 266 qui sépare l'élément conducteur 262 du substrat 102. Les tranchées 262 délimitent les régions du substrat 102 contenant les transistors T et permettent d'assurer le maintien des potentiels dans les régions du substrat 102 contenant les transistors T. Le composant 252 est formé sur une région du substrat ne contenant pas de transistors T.
Un avantage du dispositif 100 par rapport au dispositif 250 est que la réalisation du composant 200 est simultanée à celle des transistors T. En particulier, certaines des étapes de fabrication du composant 200, notamment la gravure de la tranchée de composant 202 et des tranchées de protection 220, la formation des éléments conducteurs 204, 222, 223, les étapes d'implantations de dopants pour la formation des régions semiconductrices 214 et 216 sont communes à celles déjà mises en oeuvre lors de la fabrication des transistors T. Au contraire, la fabrication du composant 252 requiert des étapes supplémentaires de dépôts, de gravures, d'implantations de dopants, etc., par rapport au procédé de fabrication des transistors T puisqu'elles doivent être mises en oeuvre après la fabrication des transistors T.