INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’étape de séchage (a2) comprend de préférence le chauffage de l’âme longiligne revêtue au moins partiellement de la préparation liquide en sorte d’évaporer l’eau et/ou un ou plusieurs solvant(s), par exemple la température de chauffage est comprise entre 70°C et 100°C ou 90°C ou 80°C, pendant 30 minutes ou davantage jusqu’à formation d’une matrice polymère bio-érodable solide.
L’âme longiligne partiellement revêtue peut être chauffée ensuite dans étape de polymérisation (a3) au-cours de laquelle l’âme longiligne partiellement revêtue est chauffée en sorte de polymériser, éventuellement réticuler, le ou les monomère(s) ou oligomère(s) précurseur(s) desdits (co)polymère(s) bio-érodable(s), par exemple à une température de 150°C pendant au moins 30 minutes s’agissant des (co)polymères de cyclodextrines.
Dans une variante, l’étape c) est une étape de tressage d’une tresse creuse sur un dispositif de tressage (par exemple une tresseuse) comprenant un nombre total de fuseaux supérieur ou égal à 12 et inférieur ou égal à 30, et le nombre de fuseaux vides est supérieur ou égal à 10% et inférieur ou égal à 60% du nombre total de fuseaux, en particulier supérieur ou égal à 20% et inférieur ou égal à 60% du nombre total de fuseaux, en particulier le nombre de fuseaux pleins est supérieur ou égal à 40% et inférieur ou égal à 90% du nombre total de fuseaux du dispositif de tressage.
Avantageusement, le nombre de fuseaux pleins est supérieur ou égal à 40% et inférieur ou égal à 90% du nombre total de fuseaux du métier à tresser.
Cette disposition permet d’écarter les mèches tressées, et de former des orifices traversants favorisant la migration graduelle et la fixation d’agent(s) fonctionnel(s) sur la surface extérieure du membre de couverture longiligne creux.
De préférence, le nombre de fuseaux (pleins et/ou vides) est un nombre entier.
Dans une variante, l’étape c) est une étape de tressage d’une tresse creuse sur un dispositif de tressage comprenant des fuseaux pleins et des fuseaux vides, et les fuseaux pleins sont répartis dans au moins trois groupes de fuseaux pleins (notamment dans quatre groupes de fuseaux pleins), dont chaque groupe comprend plusieurs fuseaux pleins voisins (notamment deux ou trois ou quatre fuseaux pleins voisins), et un groupe de fuseaux pleins est séparé d’un autre groupe de fuseaux pleins par au moins un fuseau vide, de préférence par au moins deux ou trois fuseaux vides.
Avantageusement, un groupe de fuseaux pleins comprend au moins trois ou quatre fuseaux pleins voisins.
De préférence, le dispositif de tressage comprend de 10 à 30 fuseaux, encore de préférence de 14 à 28 fuseaux, en particulier de 20 à 28 fuseaux, notamment de 22 à 26 fuseaux.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de tressage comprend 4 groupes de trois ou quatre fuseaux pleins voisins ou adjacents, et 4 groupes de 3 ou 4 fuseaux vides voisins ou adjacents, un groupe de fuseaux pleins voisins ou adjacents étant disposé entre deux groupes de fuseaux vides.
Dans une variante, l’étape c) est une étape de tressage d’une tresse creuse avec un angle de tressage sensiblement constant supérieur ou égal à 2 mm et inférieur ou égal à 15 mm, de préférence supérieur ou égal à 4 mm et inférieur ou égal à 10 mm.
Avantageusement, l’angle de tressage peut être mesuré au microscope.
Selon un exemple, la formation de la couche d’intérêt est configurée de sorte que ladite couche d’intérêt présente, après épitaxie, une épaisseur e30 inférieure à 100 nm, et/ou supérieure à 500 nm. Le procédé permet également de former et reporter une couche d’intérêt présentant une épaisseur e30 comprise entre 100 nm et 500 nm, comme cela pourrait être atteignable par les techniques faisant intervenir le Smart-Cut. En revanche, la formation de la couche d’intérêt selon le procédé de l’invention, permet de s’affranchir d’une implantation générant des défauts et/ou d’un recuit de guérison, qui sont des étapes nécessaires en Smart-Cut.
Selon un exemple, la formation de la couche tampon sacrificielle et/ou la formation de la couche d’intérêt sont effectuées par ablation laser pulsée.
Selon un exemple, la formation de la couche tampon sacrificielle et la formation de la couche d’intérêt sont effectuées par ablation laser pulsée successivement au sein d’un même réacteur sans remise à l’air entre lesdites formations. Cela permet d’éviter une étape de nettoyage de surface intermédiaire, de réduire la durée totale du procédé et de limiter les coûts. Cela permet également d’obtenir une faible rugosité en surface de la couche d’intérêt.
Selon un exemple, la couche d’intérêt est directement au contact de la couche tampon sacrificielle. En particulier, il n’y a pas de couche d’oxyde intercalaire entre la couche tampon sacrificielle et la couche d’intérêt.
On entend par un substrat, un empilement, une couche, « à base » d’un matériau A, un substrat, un empilement, une couche comprenant ce matériau A uniquement ou ce matériau A et éventuellement d’autres matériaux, par exemple des éléments d’alliage et/ou des éléments dopants. Ainsi, un substrat à base de silicium s’entend par exemple d’un substrat Si, Si dopé, SiC, SiGe. Une couche à base d’AlN s’entend par exemple d’une couche AlN, AlN dopée, ou des alliages d’AlN, par exemple AlInN.
Dans la présente description, un matériau est considéré comme absorbant à une longueur d’onde λ dès lors qu’il absorbe au moins 50% d’un rayonnement lumineux de longueur d’onde λ, de préférence au moins 70% et avantageusement au moins 90%. Un matériau est considéré comme transparent à une longueur d’onde λ dès lors qu’il transmet au moins 90% d’un rayonnement lumineux de longueur d’onde λ, de préférence au moins 95%.
Plusieurs modes de réalisation de l’invention mettant en œuvre des étapes successives du procédé de transfert sont décrits ci-après. Sauf mention explicite, l’adjectif « successif » n’implique pas nécessairement, même si cela est généralement préféré, que les étapes se suivent immédiatement, des étapes intermédiaires pouvant les séparer.
Plusieurs dispositifs électro-acoustiques de type SAW ou BAW peuvent être avantageusement fabriqués en bénéficiant du procédé de transfert décrit de la présente invention. Ces dispositifs sont par exemple : le SAW-TF (acronyme de « Thin Film »), qui comprend typiquement une couche mince piézoélectrique sur un substrat permettant de confiner l’onde acoustique ; le BAW-HBAR (acronyme de « High overtone Bulk Acoustic Resonator ») ; c’est le substrat lui-même qui est le lieu d'ondes stationnaires, typiquement sur plusieurs dizaines ou centaines de micromètres ; le BAW-FBAR (acronyme de « Film Bulk Acoustic Resonator ») ; c'est une membrane, séparée du substrat par une zone de vide, qui est en résonance.
Cette liste n’est pas limitative. D’autres dispositifs peuvent être envisagés.
D’autres applications sont également envisageables, par exemple dans le domaine de l’optique guidée.
Dans le cadre de la présente invention, un nitrure réfractaire de transition est un nitrure d’un métal de transition ou élément de transition (élément dont les atomes ont une sous-couche électronique d incomplète, ou qui peuvent former des cations dont la sous-couche électronique d est incomplète). Ces éléments sont regroupés au sein du bloc d du tableau périodique des éléments. Un nitrure réfractaire III-N est un nitrure à base d’un élément de la colonne III ou IIIB du tableau périodique.
Dans les exemples décrits ci-dessous, la couche LN/LT illustrée est à base de niobate de lithium LiNbO3. On entend par « LN/LT » en particulier « niobate de lithium LiNbO3 (LN) ou tantalate de lithium LiTaO3 (LT) ou un alliage des deux du type Li(Nb,Ta)O3. D’autres couches ou matériaux, en particulier les couches à base de ABO3 mentionnées ci-dessus, peuvent être substituées à cette couche LN/LT dans le cadre de cette invention.
Des analyses en diffraction des rayons X, par exemple en configuration 2θ, ou en rotation selon φ et/ou Ω (phi-scan et omega-scan), peuvent être effectuées de manière à déterminer la qualité cristalline des différentes couches piézoélectriques et/ou couches tampon sacrificielles, et leur relations d’épitaxie.
Les figures 1A à 1I illustrent en coupe transverse un procédé de transfert par lift off laser d’une couche d’intérêt selon un mode de réalisation la présente invention.
La illustre en coupe transverse un substrat donneur 10, par exemple à base de niobate de lithium LiNbO3, de tantalate de lithium LiTaO3, ou de saphir Al2O3. Le substrat donneur 10 est de préférence monocristallin. Il peut présenter une orientation cristalline préférentielle, par exemple selon (001). D’autres orientation cristallines sont envisageables pour le substrat donneur 10, par exemple en fonction de l’application visée. Le tableau 1 ci-dessous synthétise différentes orientations cristallines possibles en fonction des applications, pour des substrats LiNbO3 et LiTaO3.
Orientations préférées pour une application SAW Orientations préférées pour une application BAW Orientations préférées pour une application optoélectronique LiNbO3 (104) (110) Y+41 cut (110) (012) (202) (001) LiTaO3 Y+42 cut (110) (202) toutes orientations
Le substrat donneur 10 est transparent à la longueur d’onde λ d’intérêt, c’est-à-dire à la longueur d’onde du laser utilisé pour le lift off, ultérieurement. Cela permet notamment d’illuminer la couche tampon sacrificielle 11 au travers du substrat donneur 10.
La illustre la formation par épitaxie d’une couche tampon sacrificielle 11 en un matériau sacrificiel, par exemple à base d’AlN, ou d’AlInN, ou de GaN, ou de GaInN, sur le substrat donneur 10. Selon un autre exemple, cette couche tampon sacrificielle 11 peut être à base de nitrure de titane TiN, ou de nitrure de vanadium VN, ou de nitrure de zirconium ZrN, ou de nitrure de tantale TaN, ou de nitrure d’Hafnium HfN ou de nitrure de niobium NbN. De façon générale, le matériau sacrificiel de la couche tampon sacrificielle 11 peut être à base d’un nitrure de métal de transition, ou d’un nitrure III-N, ou d’un alliage de l’un ou l’autre de ces nitrures, par exemple TiAlN.
La couche tampon sacrificielle 11 présente une structure cristallographique compatible avec celle du substrat donneur 10, et avec celle de la couche d’intérêt pour laquelle elle sert de couche de nucléation. La couche tampon sacrificielle 11 présente par exemple une structure hexagonale ou cubique face centrée. Elle présente de préférence également une orientation cristallographique préférentielle, typiquement induite par celle du substrat donneur 10.
La couche tampon sacrificielle 11 est absorbante à la longueur d’onde λ d’intérêt. Elle absorbe typiquement au moins 20% et de préférence au moins 50 % du flux lumineux de longueur d’onde λ émis par le laser lors de l’étape de décollement par illumination. La couche tampon sacrificielle 11 est significativement plus absorbante que le substrat donneur 10 à la longueur d’onde λ d’intérêt.
Cette couche tampon sacrificielle 11 présente une épaisseur e 11 choisie de façon à obtenir un bon compromis entre l’absorption (plus l’épaisseur e 11 est grande, plus la couche 11 absorbe) et la qualité cristalline (plus l’épaisseur e11 est grande, plus la probabilité de voir apparaître des défauts structuraux au sein de la couche 11 augmente). L’épaisseur e 11 est de préférence inférieure à l’épaisseur critique au-delà de laquelle apparaît une relaxation plastique des contraintes. Cette épaisseur e 11 est typiquement comprise entre quelques nanomètres et quelques dizaines ou quelques centaines de nanomètres, par exemple entre 1 nm et 20 nm. La couche tampon sacrificielle 11 est en relation d’épitaxie avec le substrat donneur 10. Elle reste typiquement cohérente structurellement avec le substrat donneur 10, et éventuellement n’est pas relaxée (elle présente typiquement un état de contrainte résiduel). Après épitaxie, la couche tampon sacrificielle 11 présente sensiblement le même paramètre de maille que le substrat donneur 10 si elle a la même structure cristalline, ou dans le cas inverse, présente des distances interatomiques dans le plan de la croissance sensiblement proches de celles du substrat donneur 10. Elle est donc monocristalline lorsque le substrat donneur 10 est lui-même monocristallin.
La couche tampon sacrificielle 11 peut être formée par une technique de dépôt physique ou chimique, par exemple par ablation laser pulsé PLD (acronyme de « Pulsed Laser Deposition »). Elle est par exemple formée par l’une des techniques suivantes: dépôt chimique en phase vapeur (CVD, acronyme de chemical vapor deposition), préférentiellement dépôt chimique en phase vapeur à précurseurs métal-organiques (MOCVD, acronyme de metal organic chemical vapor deposition), pulvérisation cathodique PVD (sputtering).
La illustre la formation par épitaxie d’une couche d’intérêt 12 sur la couche tampon sacrificielle 11. Cette couche d’intérêt 12 peut être par exemple à base d’un matériau dit LN/LT, à base de niobate de lithium LiNbO3 ou de tantalate de lithium LiTaO3, ou d’un alliage Li(Nb,Ta)O3. Elle est avantageusement épitaxiée sur la couche tampon sacrificielle 11 qui présente sensiblement le même paramètre de maille que le substrat donneur 10 (ou des distances interatomiques dans le plan d’interface sensiblement proches de celles du substrat donneur 10). Elle peut être monocristalline ou polycristalline, avec par exemple une orientation préférentielle. Selon une possibilité, la couche d’intérêt 12 est à base du même matériau que le substrat donneur 10. Elle peut présenter sensiblement la même qualité cristalline que le substrat donneur 10. Elle a la même orientation cristallographique. Une orientation selon un plan de croissance (001) peut être typiquement choisie. Cela permet par exemple de maximiser la vitesse de propagation des ondes acoustiques au sein d’une couche 12 LN/LT, typiquement dans le cadre d’une application aux dispositifs électroacoustiques. D’autres orientations peuvent être choisies en fonction de l’application désirée, par exemple (104), (110), (012), (202) ou selon des coupes Y+41 ou Y+42.
Cette couche d’intérêt 12 peut être formée par une technique de dépôt physique ou chimique, par exemple par ablation laser pulsée PLD. Elle est par exemple formée par l’une des techniques suivantes: dépôt chimique en phase vapeur (CVD, acronyme de chemical vapor deposition), préférentiellement dépôt chimique en phase vapeur à précurseurs métal-organiques (MOCVD, acronyme de metal organic chemical vapor deposition), pulvérisation cathodique PVD (sputtering), épitaxie par jet moléculaire (MBE, acronyme de Molecular Beam Epitaxy).
La couche d’intérêt 12 LN/LT formée sur la couche sacrificielle 11 est de préférence stœchiométrique, par exemple Li 1 Nb 1 O 3 . Le pourcentage atomique de lithium est idéalement proche de 50 %. La couche d’intérêt 12 LN/LT présente une épaisseur e 12 typiquement comprise entre quelques dizaines ou centaines de nanomètres et quelques microns, par exemple de l’ordre de 200 nm. L’épaisseur e 12 de la couche d’intérêt 12 peut être choisie en fonction de l’application désirée, par exemple en fonction de la fréquence de résonance souhaitée pour un dispositif électro-acoustique, ou encore en fonction de la longueur d’onde d’un flux lumineux à guider pour un guide d’onde optique.
Selon une possibilité, la couche tampon sacrificielle 11 et la couche d’intérêt 12 sont toutes deux réalisées in situ par PLD dans un même réacteur de croissance. La croissance de la couche d’intérêt 12 peut ainsi être réalisée directement après la fin de croissance de la couche tampon sacrificielle 11. Cela permet d’éviter une remise à l’air de la couche tampon sacrificielle 11 avant épitaxie de la couche d’intérêt 12. La surface de la couche tampon sacrificielle 11 reste donc propre. Cela évite une étape de nettoyage intermédiaire. La durée du procédé est ainsi diminuée. Cela permet également de limiter l’apparition de rugosité lors de la formation de la couche d’intérêt 12. L’état de surface de cette dernière est ainsi optimisé.
A ce stade, les épitaxies successives des couches 11 et 12 permettent notamment d’obtenir une couche d’intérêt 12, par exemple en LiNbO3 stœchiométrique, orientée préférentiellement et de haute qualité cristalline. L’épaisseur e 12 de cette couche d’intérêt 12 obtenue par épitaxie est en outre parfaitement contrôlée.
Comme illustré à la , après croissance de la couche d’intérêt 12, une couche de collage 13, par exemple à base de SiO2, peut être déposée sur la couche d’intérêt 12 de façon à former l’empilement 1. Cette couche de collage 13 peut être alternativement à base d’une résine, par exemple une résine époxy.
Comme illustré à la , l’empilement 1 est alors amené en regard d’un deuxième empilement 2 comprenant le substrat receveur 20 et de préférence une deuxième couche de collage 21, par exemple à base de SiO2. Dans l’exemple illustré à la , le collage des empilements 1 et 2 se fait par collage moléculaire entre les couches de collage 13, 21 en regard l’une de l’autre. Un tel collage moléculaire est parfaitement connu de l’homme du métier.
Le substrat receveur 20 peut être un substrat massif de silicium, dit bulk. Alternativement ce substrat 20 peut être un substrat de type SOI (acronyme de « Silicon On Insulator » signifiant silicium sur isolant). D’autres substrats receveurs 20 peuvent être envisagés, par exemple des substrats à base de SiC, des substrats à base de SiGe, des substrats GeOI (acronyme de « Germanium On Insulator » signifiant germanium sur isolant). De tels substrats présentent une compatibilité totale avec les technologies silicium pour la micro-électronique.
La illustre les deux substrats 10, 20 collés par l’intermédiaire de la couche 30, après collage moléculaire.
Les figures 1G et 1H illustrent des étapes d’illumination par laser de la couche tampon sacrificielle 11, respectivement aux longueurs d’onde λ = λ1 et λ = λ2. Ces étapes peuvent être effectuées en alternative l’une de l’autre. L’illumination se fait de préférence depuis une face arrière 100 du substrat donneur 10. Le substrat donneur 10 est transparent aux longueurs d’onde λ1 et λ2. La couche sacrificielle 11 est absorbante à la longueur d’onde λ1 et/ou λ2. Selon un exemple illustré à la , la couche tampon sacrificielle 11 est à base d’un nitrure III-N et la longueur d’onde λ = λ1 est choisie dans le domaine UV, par exemple λ1 = 248 nm avec une couche 11 en GaN. Selon un exemple alternatif illustré à la , la couche sacrificielle 11 est à base d’un nitrure de transition et la longueur d’onde λ = λ2 est choisie dans le domaine IR, par exemple λ2 = 1100 nm avec une couche 11 en TiN.
L’étape d’illumination est configurée de manière à éliminer au moins partiellement la couche tampon sacrificielle 11, de façon à décoller ou désolidariser la couche d’intérêt 12 du substrat donneur 10. Une partie 11v de la couche sacrificielle 11 peut être typiquement vaporisée ou dissociée lors de cette étape d’illumination. Les paramètres d’illumination, notamment la fluence du laser, sont choisis et adaptés en fonction de l’épaisseur et de la nature de la couche sacrificielle 11, de façon à permettre cette élimination ou dissociation partielle. La fluence du laser peut par exemple être comprise entre 200mJ/cm² et 500mJ/cm², et sera adaptée en fonction de la durée d’application du laser. Le laser peut être pulsé. Une fluence de laser de 400mJ/cm² pendant 38ns permet typiquement d’éliminer ou de dissocier une couche tampon sacrificielle à base de GaN.
Comme illustré à la , après illumination, le substrat donneur 10 peut être séparé de la couche d’intérêt 12. La couche d’intérêt 12 se retrouve alors sur le substrat receveur 20 par l’intermédiaire de la couche de collage 30. Une étape optionnelle de planarisation, par exemple par polissage mécano-chimique CMP ou par gravure, peut être effectuée à la surface de la couche d’intérêt 12, par exemple pour éliminer complètement des résidus provenant de la couche tampon sacrificielle 11. Le substrat donneur 10 peut en outre être avantageusement réutilisé, par exemple pour de nouvelles épitaxies de couche tampon sacrificielle 11 et de couche d’intérêt 12. Cela permet de diminuer le coût du procédé.
La illustre un autre mode de réalisation dans lequel la couche tampon sacrificielle 11 comprend des sous-couches absorbantes 111, 112, 113 et des sous-couches transparentes 121, 122 en alternance. Dans cet exemple, les sous-couches absorbantes 111, 112, 113 sont à base du matériau sacrificiel, et les sous-couches transparentes 121, 122 sont à base du matériau LN/LT. La formation d’une couche tampon sacrificielle 11 en plusieurs sous-couches 111, 112, 113 permet avantageusement d’augmenter l’épaisseur totale e 11 de couche absorbante, tout en évitant de dépasser l’épaisseur critique pour chacune des sous-couches 111, 112, 113. Ainsi, chaque épaisseur e 111 , e 112 , e 113 est inférieure à l’épaisseur critique au-delà de laquelle apparaît une relaxation des contraintes. Cela permet de limiter l’apparition de défauts dans ces sous-couches, en particulier des dislocations. Les sous-couches transparentes 121, 122 formées par épitaxie présentent dès lors une bonne qualité cristalline. Cela permet de conserver une bonne relation d’épitaxie tout le long de l’empilement des sous-couches 111, 121, 112, 122, 113. La couche d’intérêt 12 peut dès lors être formée par épitaxie avec une qualité cristalline améliorée. L’épaisseur totale e 11 des couches absorbantes étant par ailleurs augmentée, l’absorption du flux laser lors de l’illumination est améliorée. Cela induit une augmentation localisée de température au niveau d’une ou plusieurs sous-couches 111, 112, 113. La dissociation de la couche tampon sacrificielle 11 est facilitée.
Les figures 3A à 3F illustrent en coupe transverse un procédé de transfert par lift off laser d’une couche d’intérêt selon un autre mode de réalisation la présente invention.
La illustre en coupe transverse un empilement comprenant le substrat 10, la couche tampon sacrificielle 11 et la couche d’intérêt 12, obtenu comme précédemment et également illustré à la .
Dans ce mode de réalisation, comme illustré à la , une couche fonctionnelle 14, ici un miroir, est formée sur la couche d’intérêt 12. Ce miroir 14 est destiné à réfléchir au moins en partie le flux lumineux de longueur d’onde λ mis en œuvre lors du lift off laser. Le matériau utilisé pour le miroir 14 est notamment choisi en fonction de la longueur d’onde λ = λ1, λ2 choisie pour la phase d’illumination. Il peut être typiquement à base d’un métal, par exemple en aluminium. Le miroir 14 peut présenter une épaisseur de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres à quelques centaines de nanomètres.
Comme illustré à la , la couche de collage 13 est formée sur le miroir 14, puis ce premier empilement 1 est amené en regard du deuxième empilement 2 afin de procéder au collage moléculaire, comme précédemment.
Avantageusement, le rapport pondéral entre la teneur totale en base(s) d’oxydation choisie(s) parmi la 2-méthoxyméthyl-para-phénylènediamine de formule (I) , la 2-γ-hydroxypropyl-para-phénylènediamine de formule (II) , l’un de leurs sels d’addition, leurs solvates et/ou les solvates de leurs sels et la teneur totale en coupleur(s) d’oxydation est compris entre 0,1 et 10, de préférence entre 0,5 et 5.
L’âme longiligne est séchée à l’air libre pendant 24h. On obtient ainsi un premier exemple d’âme longiligne.
C- Surtressage d’un membre de couverture longiligne
De manière générale dans les exemples 1 à 4 ci-dessous, un fuseau vide est représenté sur les figures 1 à 4 par un rond blanc, et un fuseau plein est représenté par un fuseau rempli avec des points.
Exemple 1 de dispositif implantable Un premier exemple de membre de couverture est surtressé, selon le premier exemple d’agencement 10 représenté à la autour de l’âme longiligne 20 revêtue obtenue au point 2. La représente la disposition des fuseaux d’un métier à tresser de 16 fuseaux. Dans cet exemple précis, un premier groupe de 6 fuseaux pleins voisins 32 (ou adjacents) est espacé d’un second groupe de 6 fuseaux pleins voisins (ou adjacents) par des premier et second groupes de chacun deux fuseaux vides 36 et 38. Chaque fuseau plein supporte 6 fils multi-filamentaires en polyéthylène téréphtalate de 138 dtex chacun. On obtient ainsi le premier exemple de dispositif implantable selon l’invention (EX1).