INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
ledit procédé étant caractérisé en ce que le substrat receveur comprend une surface principale à partir de laquelle s’étendent des cavités, le substrat receveur étant assemblé au substrat temporaire du côté de ladite surface principale de sorte que chaque pavé soit reçu dans une cavité respective et en ce que, après le retrait du substrat intermédiaire, la surface libre des portions de pavés soit sensiblement alignée avec la surface principale du substrat receveur.
Par « sensiblement alignée » on entend que la surface des pavés et la surface principale du substrat receveur, qui sont des surfaces planes, sont soit coplanaires, soit parallèles et écartées d’une distance (mesurée dans une direction perpendiculaire auxdites surfaces) comprise entre 1% et 10% de l’épaisseur de la portion transférée. Dans le cas d’une distance non nulle, la surface des portions de pavés peut être en relief par rapport à la surface principale du substrat receveur ou, inversement, la surface principale du substrat receveur peut être en relief par rapport à la surface des portions de pavés. En général, on fait en sorte que ladite distance soit inférieure à environ 50 nm.
Dans certains modes de réalisation, l’étape (a) de formation du substrat temporaire comprend la formation d’une zone de fragilisation de chaque pavé délimitant une portion de pavé respective à transférer, et l’étape (c) de retrait du substrat intermédiaire comprend le détachement de chaque portion de pavé le long de ladite zone de fragilisation.
La formation de ladite zone de fragilisation comprend avantageusement une implantation d’espèces atomiques au sein de chaque pavé.
Dans certains modes de réalisation, la formation dudit substrat temporaire comprend le prélèvement de chaque pavé à partir d’au moins un substrat donneur du premier matériau et le placement de chaque pavé sur le substrat intermédiaire, chaque substrat donneur présentant un diamètre inférieur au diamètre du substrat intermédiaire.
Dans certains modes de réalisation, le second matériau est avantageusement un matériau semi-conducteur, tel que du silicium ou du carbure de silicium, un matériau piézoélectrique, ou du verre.
Dans certains modes de réalisation, le substrat receveur est un substrat de type semi-conducteur sur isolant comprenant successivement un substrat de base, une couche électriquement isolante et une couche du second matériau définissant la surface principale du substrat receveur, et les cavités sont formées dans la couche du second matériau jusqu’à la couche électriquement isolante.
De manière alternative, les cavités sont formées dans une région superficielle du substrat receveur constituée du second matériau.
Au moins une partie des parois d’au moins une desdites cavités peut avantageusement être recouverte d’un film électriquement isolant, de sorte à isoler électriquement la portion de pavé respective du substrat receveur.
Dans d’autres formes d’exécution, le substrat receveur comprend au moins une couche superficielle du second matériau recouverte d’une couche électriquement isolante et les cavités sont formées dans ladite couche électriquement isolante.
De préférence, l’assemblage du substrat temporaire sur le substrat receveur peut être réalisé par adhésion moléculaire.
De manière particulièrement avantageuse, chaque pavé présente une épaisseur comprise entre 20 µm et 1000 µm, de préférence comprise entre 100 µm et 700 µm, et la portion transférée de chaque pavé présente une épaisseur comprise entre 30 nm et 1,5 µm.
Dans certaines formes d’exécution, au moins une partie des parois d’au moins une desdites cavités est recouverte d’un film électriquement isolant.
Dans d’autres modes de réalisation, le substrat receveur comprend au moins une couche superficielle du second matériau recouverte d’une couche électriquement isolante et les cavités sont formées dans ladite couche électriquement isolante.
De manière particulièrement avantageuse, le premier matériau est choisi parmi :
- la est une vue schématique en coupe d’une structure composite selon un mode de réalisation de l’invention ;
- les figures 2A à 2D illustrent des étapes de la formation du substrat temporaire ;
- les figures 3A à 3H illustrent différentes étapes de préparation du substrat receveur et de transfert des pavés du substrat temporaire sur le substrat receveur, selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- les figures 4A à 4F illustrent différentes étapes de préparation du substrat receveur et de transfert des pavés du substrat temporaire sur le substrat receveur, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
- les figures 5A à 5F illustrent différentes étapes de préparation du substrat receveur et de transfert des pavés du substrat temporaire sur le substrat receveur, selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION L’invention propose un procédé de fabrication d’une structure composite comprenant au moins deux pavés sur un substrat permettant de déposer les pavés dans des cavités dudit substrat, de sorte à faire sensiblement affleurer la surface des pavés avec la surface principale du substrat.
Les pavés sont formés d’un premier matériau, qui est de préférence choisi parmi :
Procédé d ’analyse d’un objet comportant plusieurs couches superposées, par mesures de réflectance optique. Le domaine technique de l’invention concerne l’analyse d’un objet comportant deux couches superposées, par mesures de réflectance optique.
ART ANTERIEUR La spectroscopie de réflectance diffuse, usuellement désignée par l’acronyme DRS (Diffuse Reflectance Spectroscopy), est une technique d’analyse non destructive permettant d’estimer des propriétés de propagation de la lumière dans un objet analysé. Cette technique est par exemple décrite dans EP2762064 ou EP3054282 ou EP3054281 ou EP3311138. Elle consiste à illuminer le milieu par un faisceau de lumière incident, et à détecter des photons rétrodiffusés par l’objet analysé, à distance du faisceau incident. Il est fréquent que la détection soit effectuée à différentes longueurs d’onde et ou à plusieurs distances du faisceau incident, de façon à obtenir des propriétés spectrales de propagation de la lumière dans l’objet analysé.
Les propriétés de propagation de la lumière comprennent généralement des propriétés d’absorption et/ou des propriétés de diffusion de la lumière. Il s’agit notamment de coefficients d’absorption ou de diffusion, ces derniers représentant respectivement des probabilités d’absorption et de diffusion d’un photon par unité de longueur. L’estimation des propriétés de propagation de la lumière, à certaines longueurs d’onde, permet une estimation d’une concentration d’analytes dans l’objet analysé. Ainsi, la DRS peut être utilisée pour estimer les concentrations d’Oxyhémoglobine et déoxyhémoglobine par exemple – permettant le calcul du taux d’oxygénation du tissu et l’estimation de la quantité de hémoglobine totale (oxyhémogobline + désoxyhémoglobine).
Une difficulté peut survenir lorsque l’objet analysé n’est pas homogène, et comporte une couche superficielle sous laquelle s’étend une couche profonde. Afin de caractériser correctement la couche profonde, la contribution de la couche superficielle doit être prise en compte sous peine d’induire des erreurs d’estimation des concentrations d’analytes de la couche profonde. C’est d’autant plus vrai lorsque la couche superficielle évolue dans le temps : les changements de la couche superficielle peuvent être attribués à la couche profonde (ou réciproquement), ce qui peut induire de mauvais diagnostics ; lorsqu’il s’agit du compartiment extra-cérébral et cérébral par exemple, un faux négatif en cas d’hypoxie cérébrale peut avoir des conséquences cliniques et de prise en charge dramatiques.
Dans le cas de l’examen pratiqué sur la tête d’un individu, il est nécessaire de caractériser, de façon indépendante, une couche superficielle, correspondant à un compartiment extra-cérébral (peau, crane, dure-mère, liquide céphalorachidien), et d’une couche profonde, correspondant au cortex. Une telle caractérisation indépendante permet de distinguer la survenue d’une variation systémique de propriétés optiques, affectant simultanément les deux couches, de la survenue d’une variation cérébrale, affectant uniquement le cortex.
L’invention décrite ci-après répond à ce problème : il s’agit de séparer les contributions des couches superficielle et profonde de manière à estimer l’évolution des concentrations, en fonction du temps, d’un analyte dans les deux couches, l’analyte pouvant notamment être l’oxyhémoglobine ou la dé-oxyhémoglobine.
Un premier objet de l’invention est un procédé de détermination d’une variation de propriétés d’absorption d’un objet, entre un premier instant et un deuxième instant, postérieur au premier instant, l’objet étant délimité par une surface, l’objet comportant une couche superficielle et une couche profonde, la couche superficielle s’étendant entre la surface et la couche profonde, le procédé comportant : a) illumination de l’objet par une source de lumière, la source de lumière émettant un faisceau d’illumination formant une zone d’illumination à la surface de l’objet ; b) détection de photons rétrodiffusés par l’objet, après s’être propagés dans l’objet, par un photodétecteur, les photons rétrodiffusés détectés émanant d’une zone de détection à la surface de l’objet, la zone de détection étant située à une distance de détection de la zone d’illumination, la distance de détection étant choisie parmi, dans un ordre croissant : une première distance de détection, formant une première zone de détection ; une deuxième distance de détection, formant une deuxième zone de détection ; une troisième distance de détection, formant une troisième zone de détection ;
la détection des photons générant un signal de détection ;
le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte, chronologiquement, les étapes suivantes : (i) : au premier instant, mise en œuvre des étapes a) et b) en détectant, lors de l’étape b), les photons rétrodiffusés au niveau de la deuxième et de la troisième zones de détection ; (ii) : à partir des signaux de détection résultant de (i) : prise en compte d’une propriété optique de diffusion dans l’objet ; estimation d’un coefficient d’absorption de l’objet, la couche superficielle et la couche profonde étant considérées comme ayant le même coefficient d’absorption ; (iii) : à partir du coefficient d’absorption résultant de (ii), estimation d’une distance moyenne parcourue par les photons, dans la couche superficielle, entre la zone d’illumination et la première zone de détection; (iv) : au deuxième instant, mise en œuvre des étapes a) et b) en détectant, lors de l’étape bles photons rétrodiffusés au niveau de la première zone de détection ; (v) : à partir du signal de détection résultant de (iv), et de la distance moyenne résultant de (iii), estimation d’une variation du coefficient d’absorption dans la couche superficielle entre le premier instant et le deuxième instant ; (vi) : au deuxième instant, mise en œuvre des étapes a) et b) en détectant, lors de l’étape b), les photons rétrodiffusés au niveau de la deuxième et de la troisième zones de détection ; (vii) : à partir des signaux de détection résultant de (vi), et de la variation du coefficient d’absorption dans la couche superficielle, résultant de (v), estimation du coefficient d’absorption dans la couche profonde au deuxième instant.
L’étape (i) peut comporter : à partir des signaux de détection mesurés au niveau de la deuxième zone de détection et de la troisième zone de détection, au premier instant, détermination d’une variation spatiale de l’absorbance de l’objet, au premier instant ; à partir de la variation spatiale de l’absorbance de l’objet, au premier instant, première estimation du coefficient d’absorption dans la couche superficielle et dans la couche profonde au premier instant ; application d’une première fonction de calibration d’absorption à la première estimation du coefficient d’absorption résultant de la sous-étape précédente, de façon à déterminer le coefficient d’absorption, dans la couche superficielle et dans la couche profonde, au premier instant.
L’étape (vii) peut comporter : à partir des signaux de détection mesurés au niveau de la deuxième zone de détection et de la troisième zone de détection, au deuxième instant, détermination d’une variation spatiale de l’absorbance de l’objet, au deuxième instant ; à partir de la variation spatiale de l’absorbance de l’objet, au deuxième instant, première estimation du coefficient d’absorption dans la couche profonde au deuxième instant ; application d’une deuxième fonction de calibration d’absorption à la première estimation du coefficient d’absorption résultant de la sous-étape précédente, de façon à déterminer le coefficient d’absorption, dans la couche profonde, au deuxième instant, la deuxième fonction de calibration d’absorption prenant en compte la variation du coefficient d’absorption dans la couche superficielle entre le premier instant et le deuxième instant.
L’étape (vii) peut comporter : à partir de la variation du coefficient d’absorption dans la couche superficielle résultant de (v), estimation d’une distance moyenne parcourue par les photons, dans la couche superficielle, entre la zone d’illumination et la première zone de détection, au deuxième instant ; calcul d’un ratio entre les distances moyennes parcourues par les photons résultant respectivement de la sous-étape précédente et de l’étape (ii) ; utilisation du ratio pour former la deuxième fonction de calibration d’absorption.
Selon une possibilité, le procédé comporte une estimation du coefficient d’absorption, dans la couche superficielle, au deuxième instant ; la deuxième fonction de calibration d’absorption est établie à l’aide de modélisations ou de mesures expérimentales effectuées sur des fantômes, chaque fantôme comportant : une couche superficielle, dont le coefficient d’absorption correspond au coefficient d’absorption estimé, dans la couche superficielle, au deuxième instant ; une couche profonde, dont le coefficient d’absorption est variable entre les différents fantômes.
Selon une possibilité la première distance de détection est inférieure à 2 cm ; les deuxième et troisième distances de détection sont supérieures à 2 cm.
Un deuxième objet de l’invention est un dispositif destiné à être appliqué face à une surface d’un objet entre au moins un premier instant et un deuxième instant, le dispositif comportant : une source de lumière configurée pour émettre un faisceau d’illumination, formant une zone d’illumination, à la surface de l’objet ; un photodétecteur, configuré pour former un signal de détection à partir d’une détection de photons rétrodiffusés par l’objet, au niveau ; d’une première zone de détection, s’étendant à une première distance de détection de la zone d’illumination ; d’une deuxième zone de détection, s’étendant à une deuxième distance de détection de la zone d’illumination, la deuxième distance de détection étant supérieure à la première distance de détection ; d’une troisième zone de détection , s’étendant à une troisième distance de détection de la zone d’illumination, la troisième distance de détection étant supérieure à la deuxième distance de détection ; une unité de traitement, programmée pour mettre en œuvre les étapes (ii), (iii), (v) et (vii) d’un procédé selon le premier objet de l’invention à partir de signaux de détection formés par le photodétecteur : lors de l’étape (ii), à partir de photons détectés au niveau des deuxième et troisième zone de détection ; lors l’étape (v), à partir de photons détectés au niveau de la première zone de détection ; lors de l’étape (vii), à partir de photons détectés au niveau des deuxième et troisième zones de détection.
La première distance de détection peut être inférieure à 2 cm. Les deuxième et troisième distances de détection peuvent être supérieures à 2 cm.
A l’étape S115A, la formation de la première couche d’arrêt de gravure 510 est réalisée de préférence par croissance épitaxiale à partir de la surface libre 11 du substrat donneur 10. L’épaisseur de la première couche d’arrêt de gravure 510 ainsi obtenue est comprise entre 10 et 50 nm. L’épitaxie de la première couche d’arrêt de gravure 510 peut en outre être précédée d’une étape de préparation de surface réalisée selon des procédés de l’état de l’art, de préférence sous des températures supérieures à 650°C, de préférence encore sous des températures supérieures à 850°C.
A l’étape S115B, la deuxième sous-couche 520 diélectrique est obtenue par croissance d’oxyde à partir de la surface de la première couche d’arrêt de gravure 510, ou par dépôt du diélectrique sur la surface de la première couche d’arrêt de gravure 510, cela pour obtenir une deuxième sous-couche 520 diélectrique d’épaisseur comprise entre 5 et 50 nm.
L’étape de retrait S125A ( ) est une étape de retrait S125A de la deuxième sous-couche diélectrique 520.
Le retrait de la deuxième sous-couche diélectrique 520 est par exemple réalisé en utilisant une gravure humide à base d’une solution comprenant du fluorure d’hydrogène.
L’étape de retrait S125B ( ) de la première couche d’arrêt de gravure 510 peut être réalisée en dehors de l’équipement d’épitaxie ou dans l’équipement d’épitaxie (on parle alors de retrait in-situ).
Dans le premier cas (en dehors de l’équipement d’épitaxie), l’étape S125B consiste à réaliser une gravure humide sélective vis-à-vis du SiGe, par exemple en utilisant une gravure humide à base d’une solution comprenant de l’acide acétique, du fluorure d’hydrogène, et du péroxyde d’hydrogène (ou H2O2), puis à réaliser l’étape d’épitaxie S130 dans un intervalle de temps de préférence, compris entre 10 minutes et 30 minutes.
Dit autrement, l’intervalle de temps entre l’étape de retrait S125B par gravure humide de la première couche d’arrêt de gravure 510 et l’étape d’épitaxie S130 de la couche semiconductrice 40 à transférer est alors, de préférence, compris entre 10 minutes et 30 minutes.
Dans le deuxième cas, l’étape de retrait S125B de la première d’arrêt de gravure 510 est réalisée dans l’équipement d’épitaxie. Dit autrement, l’étape de retrait S125B de la première couche d’arrêt de gravure 510 et l’étape d’épitaxie S130 sont réalisées dans le même équipement d’épitaxie.
Le retrait S125B est alors effectué par gravure humide à base d’une solution comprenant de l’acide chlororydrique (ou HCl) et sous une température de préférence inférieure à 500°C. Avantageusement, la gravure est sélective vis-à-vis du silicium du substrat donneur 10. En référence à la , une pression partielle en HCl de 23998 Pa à 47996 Pa (c’est-à-dire de 180 ou 360 Torr) peut être utilisée. A une température de 500°C, les vitesses de gravures (ou ER pour Ecthing Rate en anglais), représentées sur l’axe des ordonnées, sont telles que la gravure du SiGe est sélective par rapport au silicium du substrat donneur 10. Avantageusement, la sélectivité de gravure, c’est-à-dire le rapport entre la vitesse de gravure d’une couche de SiGe et celle du Si, est de l’ordre de 13 pour une concentration en Ge dans la couche d’arrêt de gravure 510 de 20%, de l’ordre de 50 pour une concentration en Ge de 30% et de l’ordre de 186 pour une concentration en Ge de 40%.
Le retrait S125B est ensuite suivi de l’étape S130 d’épitaxie décrite précédemment, celle-ci pouvant alors, en outre, être suivie d’une étape supplémentaire S132 (non représentée) de recuit après épitaxie du substrat donneur 10, réalisée dans le même équipement d’épitaxie que l’étape de retrait S125B de la première couche d’arrêt 510 et l’étape d’épitaxie S130 de la couche semiconductrice 40 à transférer.
Le premier et le deuxième mode de réalisation représentent deux manières de préparer la surface libre 11 du substrat donneur 10 en vue de l’épitaxie S130.
Une troisième manière de préparer la surface libre 11 est représentée avec l’étape S122. Cette étape S122 consiste à réaliser, entre l’implantation S120 des premiers ions légers et l’étape d’épitaxie S130 de la couche semi-conductrice 40 à transférer, les sous-étapes successives suivantes : désoxydation S122A de la surface libre 11 du substrat donneur 10, recuit S122B du substrat donneur 10, sous une atmosphère comprenant de l’hydrogène à une température supérieure à 400°C, pendant une durée comprise entre 5 secondes et 10 minutes, typiquement.
L’étape de désoxydation S122A est par exemple réalisée chimiquement, sous fluorure d’hydrogène (ou HF), et est suivie d’un nettoyage de surface par un procédé SC1™ (c’est à dire une exposition de la surface à une solution chimique NH 4 OH:H 2 O 2 :H 2 O, conduisant à la formation d’un oxyde de silicium) puis un procédé SICONI™ (c’est-à-dire (i) une conversion, grâce à un plasma déporté à base de NH 3 et de NF 3 , de l’oxyde de silicium formé grâce au procédé SC1™ en sel d’oxyde, suivie d’un sublimation de ce sel sous gaz neutre à une température inférieure à 200°C). Les températures utilisées sont alors, de préférence, inférieures ou égales à 500°C.
L’étape de recuit S122B qui suit l’étape de désoxydation S122A- est de préférence réalisée dans l’équipement d’épitaxie. La température de recuit peut être inférieure à 500°C. Pour obtenir une préparation de surface optimale, la température peut être plus élevée, par exemple la température peut être supérieure à 500°C, à 650 °C, ou encore supérieure à 800°C. Dans ce cas, la durée du recuit est de préférence le plus court possible, dans une gamme de 5 secondes à 10 minutes.
A l’issue de cette étape supplémentaire S122, la surface libre 11 du substrat donneur 10 est, avant l’épitaxie S130, avantageusement réduite en contaminants (carbone, fluor, oxygène, etc.).
Le procédé peut en outre comprendre, après l’épitaxie S130 et avant l’implantation S140 des deuxièmes ions 3b, une étape supplémentaire S135 (non représentée) de formation d’une couche d’oxyde réalisée par croissance épitaxiale à partir de la couche semiconductrice 40 formée à l’issue de l’étape S130 (ou S130B). Cette étape S135 est préférentiellement réalisée sous plasma d’oxydation à une température inférieure à 500°C ou inférieure à 400°C. Elle peut aussi être réalisée par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma.
A titre d’exemple, la montre un dispositif d’essai mécanique 101 sur lequel est monté un système de corrélation d’images numériques 103. Le dispositif d’essai mécanique 101 comprend un mors hydraulique 105 qui permet d’écraser une éprouvette (non représentée) placée à l’emplacement 107.
Le système de corrélation d’images numériques 103 comprend quant à lui une caméra 109 (par exemple une caméra CCD de l’anglais Charge Coupled Device ) pour faire l’acquisition d’images numériques et une unité de traitement 111 (par exemple un ordinateur) pour récupérer ces images et les traiter (i.e. mettre en œuvre l’algorithme) afin de déterminer la déformation de l’éprouvette en essai. En outre, dans l’exemple représenté, un système d’éclairage 113 permet d’éclairer l’éprouvette sous test pour optimiser la qualité des images numériques acquises.
Dans l’état de la technique, l’étalonnage d’un système de CIN repose sur la comparaison du déplacement d’un objet mesuré, d’une part, par le système de CIN à étalonner et, d’autre part, par un système de mesure physique témoin. La différence entre les deux mesures du même déplacement permet de connaître une erreur de mesure attribuée au système de CIN.
En particulier, s’agissant de l’étalonnage de système de CIN destinés à la mesure de la déformation d’éprouvettes dans le cadre d’essais mécaniques sur des matériaux ayant une application aéronautique, la norme NF EN 4861 spécifie une procédure à suivre pour l’étalonnage des systèmes de CIN.
Plus précisément, selon cette norme, une cible présentant un motif adapté pour la CIN, placée face à la caméra, doit suivre une série de déplacements prédéterminés de façon exacte. Une mesure par CIN est effectuée sur cette cible afin de déterminer les différents déplacements et la comparaison du résultat obtenu à partir du système de CIN avec la valeur réelle de déplacement (qui est connue à l’avance), conduit à détermine une incertitude de mesure du système de CIN.