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FR3040529A1 - - Google Patents

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FR3040529A1
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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une tranche SOI qui permet la production d'une tranche SOI ayant une capacité élevée de getterisation et une petite variance de résistance dans une direction d'épaisseur d'une couche active, à une productivité élevée. Le procédé comporte une première étape d'implantation d'ions d'élément léger sur une surface d'au moins l'un d'un premier substrat et d'un second substrat pour former, sur le au moins un du premier substrat et du second substrat, une couche modifiée dans laquelle les ions d'élément léger sont présents en solution solide, une deuxième étape de formation d'un film d'oxyde sur une surface d'au moins l'un du premier substrat et du second substrat, une troisième étape de liaison du premier substrat et du second substrat selon un traitement thermique de liaison, et une quatrième étape d'obtention d'une couche active par amincissement du premier substrat.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D’UNE TRANCHE SOI ET TRANCHE SOI
DOMAINE TECHNIQUE
La présente divulgation concerne un procédé de fabrication d’une tranche SOI et une tranche
SOL
ARRIERE-PLAN
Une tranche de silicium sur isolant (SOI) comporte structurellement un substrat support, au-dessus duquel un film isolant, par exemple, d’oxyde de silicium (S1O2), et une couche de silicium monocristallin utilisée en tant que couche active de dispositif sont formés dans cet ordre. Un procédé de liaison est l’un parmi des procédés typiques de fabrication d’une tranche SOL Le procédé de liaison est un procédé de fabrication d’une tranche SOI par formation d un film d oxyde (une couche d’oxyde enterrée [BOX]) sur au moins l’un du substrat support et du substrat à utiliser en tant que couche active, et ensuite par superposition de ces substrats l’un sur l’autre via le film d’oxyde et le fait de soumettre les substrats superposés à un traitement thermique de liaison à une température élevée d’approximativement 1 200 °C.
Des technologies ont été proposées pour conférer une capacité de getterisation d’impureté métallique à la tranche SOI ainsi obtenue. Le Document de brevet 1 décrit un procédé de fabrication de tranche SOI liée, comportant l’implantation d’ions sur un substrat à utiliser en tant que couche active pour former une région de contrainte (un site de getterisation), puis la formation du film d’oxyde sur le substrat à utiliser en tant que couche active ou sur le substrat support selon un procédé d’oxydation thermique, et ensuite la superposition des deux substrats et le fait de soumettre les substrats superposés à un traitement thermique de liaison.
Liste de citations Document de brevet DB 1 : JPH 0 878 644 A
RESUME
Cependant, des études sérieuses menées par le présent inventeur ont révélé qu’une tranche SOI liée obtenue selon le procédé de fabrication du Document de brevet 1 ne présente pas une capacité de getterisation suffisante. En outre, il est révélé que, dans une tranche SOI liée obtenue selon le procédé de fabrication du Document de brevet 1, la résistance varie de façon significative à proximité d’une interface de la couche active par rapport au film d’oxyde, et cela provoque une répartition de résistivité non uniforme de la couche active dans sa direction d épaisseur. La répartition de résistivité non uniforme conduit à la présence d un courant de fuite entre des matériaux de type p et de type n dans une jonction p-n formée dans un procédé de dispositif, pouvant se traduire par une détérioration des caractéristiques de dispositif.
En outre, dans la formation du film d’oxyde selon le procédé d’oxydation thermique, une longue période de temps est nécessaire pour augmenter l’épaisseur du film d’oxyde. Bien qu’une façon envisagée pour empêcher un courant de fuite de s’écouler entre des dispositifs via le film d’oxyde consiste à augmenter l’épaisseur du film d’oxyde, il faut 1 mois ou plus pour former un film d’oxyde en une épaisseur de 5 à 10 pm selon le procédé d’oxydation thermique. En conséquence, le procédé de fabrication selon le Document de brevet 1 est également confronté au problème de faible productivité.
Au vu des problèmes ci-dessus, la présente divulgation vise à proposer un procédé de fabrication d’une tranche SOI qui permet la production d’une tranche SOI ayant une capacité élevée de getterisation et une petite variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active, à une productivité élevée.
Le présent inventeur a mené des études sérieuses pour résoudre les problèmes ci-dessus et a découvert ce qui suit. Dans la suite, l’une de deux tranches de silicium liées ensemble qui comporte une portion constituant finalement la couche active de la tranche SOI est dénommée le « substrat à utiliser en tant que couche active » ou le « premier substrat », et l’autre des deux tranches de silicium qui constitue une portion de support de la tranche SOI est dénommée le « substrat support » ou le « second substrat ». (A) Lorsqu’un film d’oxyde est formé sur le substrat à utiliser en tant que couche active selon le procédé d’oxydation thermique, approximativement 45 % du film d’oxyde formé sont constitués de Si selon une relation entre Si02 et Si en termes de densité et du nombre de molécules, et par conséquent, une portion superficielle du substrat à utiliser en tant que couche active est consommée par une épaisseur correspondant à approximativement 45 % de l’épaisseur du film d’oxyde formé. En conséquence, lorsque le film d’oxyde est formé sur le substrat, à utiliser en tant que couche active, qui comporte une couche d’implantation ionique (couche de getterisation) dans la portion superficielle selon le procédé d’oxydation thermique, la couche d’implantation ionique dans la portion superficielle disparaît. Cela peut signifier l’infaisabilité de la capacité de getterisation.
Ce problème s’applique également lorsque la couche d’implantation ionique est formée sur le substrat support et ensuite, un film d’oxyde est formé de façon similaire sur le substrat support. En outre, lorsqu’un film d’oxyde est formé à la fois sur le substrat à utiliser en tant que couche active et le substrat support selon le procédé d’oxydation thermique pour produire la tranche SOI comportant un film total d’oxyde épais dans l’ensemble en peu de temps, quel que soit celui des substrats sur lequel la couche d’implantation ionique est formée, la couche d implantation ionique est censée disparaître, comme on peut le comprendre. (B) Même lorsque la couche d’implantation ionique est formée sur le substrat à utiliser en tant que couche active, en formant ensuite un film d’oxyde sur le substrat support selon le procédé d’oxydation thermique, cela empêche la couche d’implantation ionique de disparaître. Cependant, le présent inventeur a découvert que le phénomène suivant se produit dans ce cas. A savoir, dans le procédé de formation du film d’oxyde sur le substrat support selon le procédé d’oxydation thermique, l’oxygène diffusé dans le substrat support aboutit à la création d une région de SiOx (x < 2) ayant une charge fixe chargée positivement à proximité d’une interface du substrat support par rapport au film d’oxyde, et la résistance varie de façon significative dans cette région.
De plus, de manière étonnante, il s’est avéré que, lorsque le substrat support et le substrat à utiliser en tant que couche active sont liés ensemble (en détail, simplement liés ensemble sans chauffage), une couche de résistance variable est formée de façon similaire à proximité d’une interface du substrat à utiliser en tant que couche active par rapport au film d’oxyde. Cela est considéré comme étant dû à l’influence de la charge fixe, car la quantité de variance de résistance est bien plus importante que la quantité d’un dopant diffuse à partir du substrat à utiliser en tant que couche active vers le film d’oxyde qui résulterait d’un traitement thermique de liaison à haute température. (C)En conséquence, le présent inventeur a étudié un procédé de formation d’un film d’oxyde autre que le procédé d’oxydation thermique. Par conséquent, le présent inventeur a découvert qu’un film d’oxyde peut être formé sans survenue du phénomène mentionné ci-dessus, en adoptant un procédé de dépôt d’un film d’oxyde par accélération et émission de silicium et d’oxygène ionisés sur le substrat sur lequel le film d’oxyde doit être formé tout en chauffant le substrat. On sait former un film d’oxyde d’une tranche SOI en utilisant une technologie de dépôt, telle qu’un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et un procédé de dépôt de couches atomiques (ALD). Cependant, le procédé d’accélération et d’émission de silicium et d’oxygène ionisés tandis que la température du substrat est maintenue à une température élevée est appliqué la première fois pour former un film d’oxyde de la tranche SOI liée par le présent inventeur qui a mis au point un dispositif dédié à cet effet.
Des aspects et certains modes de réalisation de la présente divulgation conçus d’après les découvertes ci-dessus sont les suivants. (1) Un procédé de fabrication d’une tranche SOI, comportant : une première étape d’implantation d’ions d’élément léger sur une surface d’au moins l’un d’un premier substrat réalisé en monocristal de silicium et d’un second substrat réalisé en monocristal de silicium pour former, dans le au moins l’un du premier substrat et du second substrat, une couche modifiée dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide ; une deuxième étape de formation d’un film d’oxyde sur une surface d au moins 1 un du premier substrat et du second substrat ; une troisième étape de liaison du premier substrat et du second substrat de manière à ce que la couche modifiée et le film d’oxyde soient situés entre le premier substrat et le second substrat ; et une quatrième étape, effectuée après la troisième étape, d’amincissement du premier substrat pour obtenir une couche active, dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est déposé par accélération et émission de Si et d’oxygène ionisés sur le au moins l’un du premier substrat et du second substrat tout en chauffant le au moins l’un du premier substrat et du second substrat, et à la troisième étape, un traitement thermique de liaison est effectue dans un état ou une surface à lier du premier substrat est en contact avec une surface à lier du second substrat.
Ci-après, un procédé de formation du film d’oxyde à la deuxieme etape est dénommé le « procédé de dépôt par ionisation » dans la présente divulgation. (2) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon (1), dans lequel, à la deuxième étape, le au moins l’un du premier substrat et du second substrat a une température de 500 °C à 900 °C. (3) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon (1) ou (2), dans lequel, à la première étape, la couche modifiée est formée uniquement dans le second substrat. (4) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’un quelconque de (1) à (3), dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est formé uniquement sur le second substrat. (5) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’un quelconque de (1) à (3), dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est formé à la fois sur le premier substrat et le second substrat. (6) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’un quelconque de (1) à (5), dans lequel le premier substrat est une tranche de silicium épitaxiale comportant un substrat de silicium massif et une couche épitaxiale de silicium formée sur une surface du substrat de silicium massif, et, à la quatrième étape, le substrat de silicium massif est éliminé pour obtenir la couche active formée par la couche épitaxiale de silicium. (7) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon (6), dans lequel une surface de la couche épitaxiale de silicium est polie-miroir avant la troisième étape. (8) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon (6) ou (7), dans lequel la couche épitaxiale de silicium dans le premier substrat a une épaisseur qui est déterminée compte tenu d’une épaisseur souhaitée de la couche active et d’une épaisseur d’une région de diffusion d’oxygène formée par diffusion d’oxygène à partir du substrat de silicium massif dans la couche épitaxiale de silicium, et à la quatrième étape, la région de diffusion d’oxygène dans la couche épitaxiale de silicium est également éliminée. (9) Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’un quelconque de (1) à (8), dans lequel les ions d’élément léger comprennent au moins un élément choisi parmi H, He, C, Ar et Si.
Le procédé de fabrication d’une tranche SOI selon la présente divulgation permet la production d’une tranche SOI possédant une capacité élevée de getterisation et une petite variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active, à une productivité élevée. Une tranche SOI selon la présente divulgation présente une capacité élevée de getterisation et une petite variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Dans les dessins annexés : la figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le premier mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 2 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le deuxième mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 3 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le troisième mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 4 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le quatrième mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 5 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le cinquième mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 6 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon le sixième mode de réalisation de la présente divulgation ; la figure 7 est une vue en coupe schématique illustrant un procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’exemple comparatif 2 ; la figure 8 est une vue schématique illustrant un dispositif d’émission ionique par plasma utilisé pour former un film d’oxyde dans des modes de réalisation de la présente divulgation ; la figure 9 est un graphique illustrant un profil de concentration d’un élément implanté après qu’un film d’oxyde est formé dans l’exemple comparatif 1 ; la figure 10A est un graphique illustrant un profil de concentration d’un élément implanté après qu’un film d’oxyde est formé dans l’exemple comparatif 2 ; et la figure 10B est un graphique illustrant une répartition de résistivité dans une couche active après liaison dans l’exemple comparatif 2. DESCRIPTION DETAILLEE (Premier mode de réalisation)
En référence à la figure 1, une description est donnée du premier mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, tout d’abord, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface d’un substrat (c'est-à-dire, le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active pour former, dans le substrat 10 à utiliser an tant que couche active, une couche modifiée 12 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. Ensuite, un film d’oxyde 16 est formé sur la surface du substrat 10 à utiliser en tant que couche active selon un traitement thermique de liaison. Après cela, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et un substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 sont liés ensemble de manière à ce que la couche modifiée 12 et le film d’oxyde 16 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon le traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 100 est obtenue. La tranche SOI 100 comporte le substrat support 20, le film d’oxyde 16 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 située au-dessus du film d’oxyde 16, et, à proximité d’une interface de la couche active 22 par rapport au film d’oxyde 16, la tranche SOI 100 comporte également la couche modifiée 12 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. (Deuxième mode de réalisation)
En référence à la figure 2, une description est donnée du deuxième mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface du substrat (c'est-à-dire, le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active pour former, dans le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, la couche modifiée 12 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. En outre, un film d’oxyde 18 est formé sur une surface du substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 selon le procédé de dépôt par ionisation. Après cela, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 sont liés ensemble de manière à ce que la couche modifiée 12 et le film d’oxyde 18 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon un traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 200 est obtenue. La tranche SOI 200 comporte le substrat support 20, le film d’oxyde 18 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 située au-dessus du film d’oxyde 18, et, à proximité d’une interface de la couche active 22 par rapport au film d’oxyde 18, la tranche SOI 200 comporte également la couche modifiée 12 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. (Troisième mode de réalisation)
En référence à la figure 3, une description est donnée du troisième mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface du substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 pour former, dans le substrat support 20, une couche modifiée 14 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. En outre, le film d’oxyde 16 est formé sur une surface du substrat (c'est-à-dire, le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active par le procédé de dépôt par ionisation. Après cela, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 sont liés ensemble de manière à ce que la couche modifiée 14 et le film d’oxyde 16 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon un traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 300 est obtenue. La tranche SOI 300 comporte le substrat support 20, le film d’oxyde 16 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 situee au-dessus du film d’oxyde 16, et, à proximité d’une interface du substrat support 20 par rapport au film d’oxyde 16, la tranche SOI 300 comporte également la couche modifiée 14 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. (Quatrième mode de réalisation)
En référence à la figure 4, une description est donnée du quatrième mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, tout d’abord, des ions d élément léger sont implantés sur une surface du substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 pour former, dans le substrat support 20, une couche modifiée 14 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. Ensuite, le film d’oxyde 18 est formé sur la surface du substrat support 20 par le procédé de dépôt par ionisation. Après cela, le substrat (c'est-à-dire, le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 sont liés ensemble de manière à ce que la couche modifiée 14 et le film d’oxyde 18 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon un traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 400 est obtenue. La tranche SOI 400 comporte le substrat support 20, le film d’oxyde 18 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 située au-dessus du film d’oxyde 18, et, à proximité d’une interface du substrat support 20 par rapport au film d’oxyde 18, la tranche SOI 400 comporte également la couche modifiée 14 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. (Cinquième mode de réalisation)
En référence à la figure 5, une description est donnée du cinquième mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, tout d’abord, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface du substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 pour former, dans le substrat support 20, la couche modifiée 14 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. Ensuite, le film d’oxyde 18 est formé sur la surface du substrat support 20 par le procédé de dépôt par ionisation. En outre, le film d’oxyde 16 est également formé sur une surface du substrat (le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active par le procédé de dépôt par ionisation. Après cela, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 sont liés ensemble de manière à ce que la couche modifiée 14 et les films d’oxyde 16 et 18 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon un traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 500 est obtenue. La tranche SOI 500 comporte le substrat support 20, un film d’oxyde 24 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 située au-dessus du film d’oxyde 24, et, à proximité d’une interface du substrat support 20 par rapport au film d’oxyde 24, la tranche SOI 500 comporte également la couche modifiée 14 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. A noter, le film d’oxyde 24 comporte le film d’oxyde 16, formé sur le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, et le film d’oxyde 18, formé sur le substrat support 20, qui sont liés ensemble. (Sixième mode de réalisation)
En référence à la figure 6, une description est donnée du sixième mode de réalisation de la présente divulgation. Dans le présent mode de réalisation, tout d’abord, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface du substrat (c'est-à-dire, le premier substrat) 10 à utiliser en tant que couche active pour former, dans le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, la couche modifiée 12 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. Ensuite, le film d’oxyde 16 est formé sur la surface du substrat 10 à utiliser en tant que couche active par le procédé de dépôt par ionisation. En outre, des ions d’élément léger sont implantés sur une surface du substrat support (c'est-à-dire, le second substrat) 20 pour former, dans le substrat support 20, la couche modifiée 14 dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide. Ensuite, le film d’oxyde 18 est formé sur la surface du substrat support 20 par le procédé de dépôt par ionisation. Après cela, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 sont liés ensemble de manière à ce que les couches modifiées 12 et 14 et les films d oxyde 16 et 18 soient situés entre le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20, selon un traitement thermique de liaison. Ensuite, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est aminci pour obtenir la couche active 22.
De cette manière, une tranche SOI 600 est obtenue. La tranche SOI 600 comporte le substrat support 20, le film d’oxyde 24 situé au-dessus du substrat support 20, et la couche active 22 située au-dessus du film d’oxyde 24, et, à proximité d’une interface entre la couche active 22 par rapport au film d’oxyde 16, la tranche SOI 600 comporte également la couche modifiée 12, et à proximité d’une interface du substrat support 20 par rapport au film d’oxyde 24, la tranche SOI 600 comporte également la couche modifiée 14 dans laquelle l’élément léger est présent en solution solide. A noter, le film d’oxyde 24 comporte le film d’oxyde 16, formé sur le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, et le film d’oxyde 18, formé sur le substrat support 20, qui sont liés ensemble. (Première étape : formation de couche de getterisation par implantation ionique)
Un élément à ioniser peut être tout élément léger qui contribue à la getterisation et comporte de préférence au moins un élément choisi parmi H, He, C, Ar et Si. La raison est que ces éléments n’ont pas d’effet sur la résistivité électrique d’une tranche SOI. En ionisant ces éléments et en implantant les ions sur l’un du substrat 10 à utiliser en tant que couche active et du substrat 20, ou les deux, les couches modifiées 12 et 14 qui contribuent à la getterisation sont formées.
Les ions à implanter peuvent être des ions monomériques ou en agrégats. Ici, les « ions en agrégat» désignent un agrégat, c'est-à-dire, une agrégation d’une pluralité d’atomes ou de molécules qui sont ionisés avec une charge positive ou négative. Un agrégat est un groupe de (normalement, approximativement de 2 à 2 000) atomes ou molécules agglomérés liés les uns aux autres. Du point de vue de l’obtention d’une capacité élevée de getterisation, des ions en agrégats sont de préférence implantés.
Du point de vue de l’obtention d’une capacité élevée de getterisation, il est préférable de former la couche modifiée 12 en implantant des ions sur le substrat 10 à utiliser en tant que couche active La raison est que la couche modifiée 12 est située plus près de la couche active. Par ailleurs, dans des applications où la région entière de la couche active est utilisée en tant que région de dispositif, il est préférable de former la couche modifiée 14 uniquement dans le substrat support 20 en implantant des ions uniquement sur le substrat support 20. En d’autres termes, il est préférable de ne pas former de couche modifiée dans le substrat 10 à utiliser en tant que couche active. La raison est que, dans ce cas, la présence de la couche modifiée elle-même pourrait être une cause de défaillance par fuite. De plus, même lorsqu’une couche modifiée est formée uniquement dans le substrat support 20, tout élément d’impureté qui peut traverser un film d’oxyde peut être capturé dans la couche modifiée.
Les conditions, telles que la tension d’accélération, une quantité de dose, et une taille d’agrégat pendant l’émission d’ions en agrégats, appliquées pour une implantation ionique peuvent être toute condition connue ou générale qui peut être adoptée compte tenu de la capacité de getterisation. En outre, tout dispositif classique de génération d’ions monomériques et tout dispositif de génération d’ions en agrégats peuvent être utilisés. (Deuxième étape : formation de film d’oxyde par procédé de dépôt par ionisation)
Le procédé de dépôt par ionisation est un procédé de dépôt d’un film d’oxyde par accélération et émission de silicium et d’oxygène ionisés sur un substrat sur lequel un film d’oxyde doit être formé tout en chauffant le substrat. Dans ce procédé, le film d’oxyde est déposé sur le substrat par une combinaison d’énergie d’accélération de l’élément ionisé et d’énergie thermique du substrat chauffé. Le procédé propose un film d’oxyde élaboré de meilleure qualité en comparaison à un procédé de dépôt par plasma utilisant uniquement l’énergie d’accélération d’un élément ionisé pour le dépôt et le procédé CVD utilisant uniquement l’énergie thermique pour le dépôt. En détail, dans l’état où la température du substrat est maintenue à 500 °C ou plus, le silicium et l’oxygène sont ionisés par traitement au plasma et accélérés sur le substrat, et ainsi, le film d oxyde est déposé sur le substrat. L’un des modes de réalisation d’un dispositif utilisé pour mettre en œuvre ce procédé est décrit en référence à la figure 8. Un dispositif d’émission ionique par plasma 40 comporte une chambre à plasma 41, une admission de gaz 42, une pompe à vide 43, une unité d’application de tension par impulsions 44, une installation de tranche 45 et un élément chauffant 46.
Premièrement, le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et/ou le substrat support 20 est/sont monté(s) et fixé(s) à l’installation de tranche 45 disposée dans la chambre à plasma 4L
Deuxièmement, la pression à l’intérieur de la chambre à plasma 41 est réduite par la pompe à vide 43, puis, un gaz de source est introduit dans la chambre à plasma 41 par l’intermédiaire de l’admission de gaz 42. Par la suite, après que l’installation de tranche 45 est chauffée par l’élément chauffant 46, une tension négative impulsionnelle est appliquée à l’installation de tranche 45 (et aux substrats 10 et 20) par l’unité d’application de tension par impulsions 44. Ainsi, un plasma de gaz de source incluant du silicium et de l’oxygène est généré, et des ions de gaz de source contenus dans le plasma généré sont accélérés et émis vers les substrats 10 et 20. Les ions de silicium et les ions d’oxygène émis réagissent sur le substrat, et le film d’oxyde est déposé.
Le gaz de source peut comporter un, ou deux ou plus, parmi le monosilane, le dichlorosilane, le trichlorosilane et le triméthylsilane, le tétrachlorure de silicium, ou similaire, en tant que source de silicium et peut également comporter de l’oxygène en tant que source d’oxygène.
La pression de chambre à l’intérieur de la chambre à plasma 41 est de 100 Pa ou moins. Avec une pression de chambre supérieure à 100 Pa, le plasma n’est pas stabilisé, et l’état du plasma n’est pas maintenu.
Ici, la tension d’impulsion appliquée aux substrats 10 et 20 est réglée de sorte que l’énergie d’accélération du silicium et de l’oxygène par rapport à la surface du substrat soit de 10 eV à 1 KeV. Avec une énergie d’accélération inférieure à 10 eV, l’énergie de liaison entre le silicium et l’oxygène est insuffisante, et cela pourrait entraver la formation du film d’oxyde. Par ailleurs, avec une énergie d’accélération supérieure à 1 KeV, le silicium et l’oxygène sont implantés à partir de la surface vers l’intérieur du substrat, et cela entrave la formation du film d’oxyde.
La fréquence de la tension par impulsions détermine le nombre de fois que des ions sont émis sur les substrats 10 et 20. La fréquence de la tension par impulsions est de préférence de 10 Hz à 50 kHz. Ici, avec une fréquence de 10 Hz ou plus, une variation d’émission ionique est absorbée, et cela stabilise la quantité d’ions émis. Avec une fréquence de 50 kHz ou moins, un plasma à décharge luminescente est formé de façon stable.
La largeur d’impulsion de la tension par impulsions détermine une période de temps sur laquelle des ions sont émis sur les substrats 10 et 20. La largeur d’impulsion est de préférence de 1 μ seconde (microseconde) à 10 m secondes (millisecondes). Avec une largeur d’impulsion de 1 μ seconde ou plus, des ions sont émis sur les substrats 10 et 20 de façon stable. Avec une largeur d’impulsion de 10 m secondes ou moins, un plasma à décharge luminescente est formé de façon stable. L’énergie d’accélération d’ions est commandée principalement par la tension appliquée. En outre, à titre de régulation supplémentaire, la résistance entre la tranche et l’unité d’application d’impulsions (par exemple, la résistance de l’installation, et la résistance entre 1 installation et l’unité d’application d’impulsions), et le minutage d’application de tension peuvent être ajustés, et ce faisant, la distance entre une région de plasma et la tranche peut être ajustée.
La température d’un substrat est de préférence de 500 °C ou plus. En général, lorsqu’un film d’oxyde est formé selon le procédé CVD, la température des substrats est réglée pour être une température basse d’approximativement 100 °C à 300 °C, et en conséquence, un film d oxyde élaboré est difficilement obtenu, et une détérioration de qualité du film d’oxyde et un décollement du film au moment du traitement thermique de liaison sont plus susceptibles de se produire en comparaison à des cas selon le procédé d’oxydation thermique. En réglant la température du substrat à 500 °C ou plus, un film d’oxyde élaboré de bonne qualité peut être formé. Cela, à son tour, améliore les caractéristiques de résistance à la pression du film d’oxyde. Par exemple, un résultat de mesure TZDB effectuée avec un courant d’évaluation de 1 x 10'4 A/cm2 peut être de 8 MV/cm2 ou plus.
La température du substrat est de préférence de 900 °C ou moins. En réglant la température du substrat à 900 °C ou moins, on empêche un dopant contenu dans la couche active de diffuser sur le film d’oxyde, et ainsi, on empêche une diminution de concentration de dopant à proximité de la couche active par rapport au film d’oxyde. En outre, on empeche un élément implanté dans une couche modifiée de diffuser à travers la couche active, et ainsi, on empêche un profil de concentration non uniforme de l’élément implanté dans la direction d’épaisseur de la couche active et une diminution résultante de la capacité de getterisation.
La formation d’un film d’oxyde selon le procédé de dépôt par ionisation décrit ci-dessus confère les avantages opérationnels suivants. Premièrement, puisque, contrairement au procédé d’oxydation thermique, le procédé de dépôt par ionisation ne consomme pas de silicium dans la portion superficielle d’un substrat, le problème décrit dans les découvertes (A) selon lequel une couche modifiée pourrait disparaître est évité. En conséquence, une tranche SOI ayant une capacité élevée de getterisation peut être obtenue. Deuxiètftement, contrairement au procédé d’oxydation thermique, le procédé de dépôt par ionisation ne crée pas de couche de résistance variable en raison de la charge fixe, à proximité d’un substrat par rapport au film d’oxyde, et par conséquent, le problème décrit dans les découvertes (B) est évité. En conséquence, une tranche SOI ayant une petite variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active peut être obtenue.
En outre, bien que le procédé d’oxydation thermique mette 1 mois ou plus pour former un film d’oxyde de 5 à 10 pm, le procédé de dépôt par ionisation est bien plus rapide en termes de vitesse de formation de film, mettant approximativement 3 heures pour former un film d’oxyde de la même épaisseur. En conséquence, la productivité est améliorée. Le procédé de dépôt par ionisation est très efficace pour former un film d’oxyde épais.
Un film d’oxyde peut être formé sur l’un du substrat 10 à utiliser en tant que couche active et du substrat support 20 ou les deux. Du point de vue de l’obtention d’un film d’oxyde épais dans l’ensemble en peu de temps, un film d’oxyde est de préférence formé à la fois sur le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20. Le substrat 10 à utiliser en tant que couche active doit être extrêmement pur puisqu’il est utilisé en tant que région de dispositif. Du point de vue de la réduction au strict minimum du risque d’exposition du substrat 10 à utiliser en tant que couche active à une contamination par des impuretés, un film d’oxyde est de préférence formé uniquement sur le substrat support 20 qui n’est pas utilisé en tant que région de dispositif, de sorte que l’influence d’une contamination par des impuretés provenant du dispositif puisse être éliminée au niveau le plus faible possible. (Troisième étape : liaison selon un traitement thermique de liaison) A la troisième étape, un traitement thermique de liaison est effectué dans l’état où une surface à lier du substrat 10 à utiliser en tant que couche active est en contact avec une surface à lier du substrat support 20. Le traitement thermique de liaison permet la production d’une tranche SOI avec une excellente résistance de liaison. Le traitement thermique de liaison est de préférence effectué dans des conditions où les températures des substrats vont de 400 °C à 1 200 °C pendant une période de 10 minutes à 6 heures dans une atmosphère de gaz oxydant ou une atmosphère de gaz inerte. Lorsque les températures des substrats sont inférieures à 400 °C, la résistance de liaison pourrait ne pas être obtenue de façon satisfaisante, et lorsque les températures des substrats sont supérieures à 1 200 °C, un glissement pourrait se produire.
Du point de vue de la prévention de la variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active qui se produit en raison d’une diffusion d’un dopant contenu dans la couche active vers un film d’oxyde, les températures des substrats sont de préférence de 900 °C ou moins. En outre, dans des cas où du carbone est implanté par implantation ionique sur le substrat à utiliser en tant que couche active pour former une couche modifiée, selon la quantité implantée, des donneurs d’oxygène excessifs pourraient être générés en raison d’une diffusion thermique provoquée par un traitement thermique de liaison et pourraient generer la variance de résistance dans la couche modifiée. Dans ces cas, par conséquent, les températures des substrats sont de préférence de 600 °C ou moins. (Quatrième étape : amincissement du substrat à utiliser en tant que couche active)
Dans une étape d’amincissement, de préférence, des procédés de polissage plan et de polissage-miroir bien connus peuvent être utilisés. D’autres technologies d amincissement, telles qu’un procédé smart-cut bien connu, peuvent également être utilisées à l’étape d’amincissement. Après la troisième étape, un côté de surface du substrat 10 à utiliser en tant que couche active est soumis à un traitement de meulage pour être aminci, et ensuite, la surface est polie-miroir pour obtenir une tranche SOI ayant la couche active d’une épaisseur souhaitée. (Substrat support)
En tant que substrat support 20, une tranche de silicium monocristallin réalisée en monocristal de silicium peut être utilisée. La tranche de silicium monocristallin peut être celle obtenue par tranchage, par un fil-scie ou similaire, d’un lingot de silicium monocristallin mis à croître par la méthode Czochralski (CZ) ou la méthode de fusion à zone flottante (FZ). En outre, pour parvenir à une capacité de getterisation encore plus élevée, du carbone et/ou de l’azote peuvent être ajoutés. De plus, toute impureté peut être ajoutée pour réaliser le type n ou le type p de substrat. (Substrat à utiliser en tant que couche active)
Le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est une tranche à utiliser en tant que couche active de dispositif, et de la même façon que pour le substrat support 20, une tranche de silicium monocristallin réalisée en monocristal de silicium peut être utilisée.
Comme pour le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, il est également possible d’utiliser une tranche de silicium épitaxiale comportant un substrat de silicium massif et une couche épitaxiale de silicium formée sur une surface du substrat de silicium massif. La couche épitaxiale de silicium 14 peut être formée par le procédé CVD dans des conditions courantes, et 1 épaisseur de la couche épitaxiale de silicium 14 est de préférence dans la plage de 0,1 à 20 pm, de manière davantage préférée dans la plage de 0,2 à 5 pm.
Dans des cas où le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est la tranche de silicium épitaxiale et où une couche modifiée est formée dans la tranche de silicium épitaxiale par implantation ionique, et/ou, un film d’oxyde est formé sur la tranche de silicium épitaxiale par le procédé de dépôt par ionisation, la couche modifiée et/ou le film d oxyde est/sont formé(s) dans/sur la couche épitaxiale de silicium. A la quatrième étape (l’étape d’amincissement du substrat à utiliser en tant que couche active), le substrat de silicium massif est éliminé. De cette manière, dans les modes de réalisation, la couche active 22 peut être formée par la couche épitaxiale de silicium, et la qualité de cristal de la couche active est améliorée. Dans des applications où la région entière de la couche active est utilisée en tant que région de dispositif, en faisant en sorte que la couche active soit totalement formée par la couche épitaxiale, la qualité du cristal de la couche active est améliorée.
De plus, si une couche épitaxiale est formée sur la surface de la couche active 22 après liaison, l’oxygène contenu dans la couche active 22 est diffusé sur la couche épitaxiale en raison du traitement thermique à haute température pendant la croissance épitaxiale. Lorsque la couche épitaxiale est utilisée telle quelle en tant que couche active, dans le procédé de dispositif, des donneurs d’oxygène peuvent être générés dans la couche épitaxiale et avoir un effet néfaste sur la résistivité de la couche épitaxiale.
De préférence, la surface de la couche épitaxiale de silicium est polie-miroir avant la troisième étape (l’étape de liaison), puisque, en faisant cela, la résistance de liaison peut être renforcée.
Dans des cas où le substrat 10 à utiliser en tant que couche active est la tranche de silicium épitaxiale, l’épaisseur de la couche épitaxiale de silicium est de préférence déterminée compte tenu d’une épaisseur souhaitée de la couche active et de l’épaisseur d’une région de diffusion d’oxygène formée par diffusion d’oxygène à partir du substrat de silicium massif dans la couche épitaxiale de silicium, et à la quatrième étape (l’étape d’amincissement), la région de diffusion d’oxygène dans la couche épitaxiale de silicium est de préférence également éliminée. Par exemple, supposant des cas où la couche active de 10 pm est requise et où la région de diffusion d’oxygène avec une épaisseur de 1 pm est générée au sein de la couche épitaxiale dans le procédé de croissance épitaxiale. Dans ces cas, la couche épitaxiale de 11 pm peut être formée, et après liaison, peut être amincie pour éliminer la région de diffusion d’oxygéné. Ce faisant la couche active sans la région de diffusion d’oxygène est obtenue.
En tant que substrat de silicium massif sur lequel la couche épitaxiale est formée, une tranche de silicium à faible teneur en oxygène (9 x 1017 atomes/cm3 ou moins) et/ou une tranche de silicium de haute résistance (100 Ωαη ou plus) est/sont de préférence utilisée(s). On empêche l’oxygène contenu dans le substrat de silicium massif de diffuser vers la couche épitaxiale en raison du traitement thermique de haute température pendant la croissance épitaxiale. En outre, une résistance élevée empêche une variance de résistance de se produire dans la couche épitaxiale en raison d’un dopant contenu dans le substrat de silicium massif qui diffuse vers la couche épitaxiale.
Exemples (Procédure de fabrication)
Selon les conditions décrites dans le tableau 1, on a préparé des tranches SOI des exemples 1 à 7 et des exemples comparatifs 1 à 4. Tout d’abord, en tant que substrats à utiliser en tant que couches actives, comme l’illustre le tableau 1, on a préparé des tranches de silicium monocristallin (qui sont chacune représentées en tant que « substrat Si » dans le tableau 1) et des tranches de silicium épitaxiales (qui sont chacune représentées en tant que « EP-Si » dans le tableau 1). En tant que substrats supports, comme l’illustre le tableau 1, on a préparé des tranches de silicium monocristallin (qui sont chacune représentées par « substrat Si » dans le tableau 1). On a utilisé du phosphore en tant que dopant des substrats, et les concentrations de dopant sont illustrées dans le tableau 1.
Ensuite, pour chaque tranche SOI, on a implanté des ions monomériques Ar sur une surface d’au moins l’un du substrat à utiliser en tant que couche active et du substrat support (qui est représenté en tant que « site implanté » dans le tableau 1) à la tension d’accélération et la quantité de dose correspondantes illustrées dans le tableau 1.
Ensuite, selon un procédé illustré dans le tableau 1, on a formé un film d’oxyde de l’épaisseur correspondante illustrée dans le tableau 1 sur une surface d’au moins l’un du substrat à utiliser en tant que couche active et du substrat support (qui est représenté en tant que « site formé » dans le tableau 1). Dans les exemples comparatifs 1 à 4, la température des substrats dans le procédé d’oxydation thermique était de 1 000 °C. Dans les exemples 1 à 7, on a déposé le film d’oxyde selon le procédé mentionné ci-dessus en utilisant le dispositif illustré sur la figure 8, et à ce moment, la température des substrats était de 500 °C. Concernant les conditions de plasma, les exemples 1 à 5 ont utilisé 50 sccm de triméthylsilane, 200 sccm d’oxygène, une pression de chambre de 10 Pa, une énergie d’accélération de 150 eV, une fréquence de 25 kHz, et une largeur d’impulsion de 1,5 x 10"3 seconde, et les exemples 6 et 7 ont utilisé 45 sccm de triméthylsilane, 150 sccm d’oxygène, une pression de chambre de 8 Pa, une énergie d’accélération de 120 eV, une fréquence de 25 kHz, et une largeur d’impulsion de 1,0 x 10'3 seconde.
Ensuite, comme l’illustre le tableau 1, on a lié le substrat à utiliser en tant que couche active et le substrat support selon un traitement thermique de liaison. Comme conditions, on a réglé les températures des substrats à 800 °C pendant 2 heures et ensuite on les a réglées à 1 150 °C pendant 1 heure.
Ensuite, on a soumis un côté de surface de chaque substrat à utiliser en tant que couche active à un traitement de meulage pour l’amincir, puis, on a poli-miroir la surface pour obtenir des tranches SOI ayant les couches actives d’une épaisseur illustrée dans le tableau 1.
[Tableau 1]
(Procédé d’évaluation)
On a mené les évaluations suivantes pour les exemples comparatifs et les exemples. <Evaluation de contamination intentionnelle par Ni>
On a contaminé intentionnellement une surface de la couche active de la tranche SOI selon chacun des exemples comparatifs et des exemples avec un liquide contaminé par Ni (1,0 x 1012/cm2) selon le procédé de contamination par dépôt à la toumette, et ensuite, on l’a soumise à un traitement thermique à 900 °C pendant 1 heure sous une atmosphère d’azote. Après quoi, on a immergé l’échantillon dans une solution de Wright pendant 3 minutes, et ensuite, on a observé la présence de piqûres (piqûres de siliciure de Ni) par un microscope optique. Le tableau 1 montre un résultat de l’évaluation. <Profil de concentration (mesure SIMS) d’élément implanté après formation de film d’oxyde>
Pour chacun des exemples comparatifs et des exemples, après la formation d’un film d’oxyde (après la liaison), on a mesuré un profil de concentration d’un élément implanté dans la direction d’épaisseur du substrat implanté avec des ions selon le procédé de spectrométrie de masse d’ions secondaires (SIMS). Le tableau 1 montre la présence d’un pic de l’élément implanté. En tant qu’exemples représentatifs, le profil de concentration de l’exemple comparatif 1 est illustré sur la figure 9, et le profil de concentration de l’exemple comparatif 2 est illustré sur la figure 1 OA. <Evaluation de répartition de résistance (procédé SR)>
Pour chacun des exemples comparatifs et des exemples, on a mesuré la résistivité dans la couche active de la tranche SOI par le procédé de profilage de résistance distribuée (SR), et on a calculé la non-uniformité, c'est-à-dire [(la valeur maximale - la valeur minimale)/(la valeur minimale) x 100} (%), de répartition de résistivité dans la direction d’épaisseur du substrat à utiliser en tant que couche active. Le résultat est montré dans la colonne « variation de résistance » dans le tableau 1. En outre, en tant qu’exemple représentatif, la répartition de résistivité de l’exemple comparatif 2 est illustrée sur la figure 10B. (Description de résultat d’évaluation)
Comme l’illustre la figure 9, dans chacun des exemples comparatifs 1 et 4, le pic de l’élément implanté a disparu puisque le film d’oxyde était formé selon le procédé d’oxydation thermique sur le substrat dans lequel une couche modifiée était formée par implantation ionique. En revanche, dans chacun des exemples 1 et 4, le pic de l’élément implanté n’a pas disparu puisque le film d’oxyde était formé selon le procédé de dépôt par ionisation. En conséquence, bien que des piqûres soient observées sur une surface de la couche active dans l’exemple comparatif 1, des piqûres n’ont pas été observées sur une surface de la couche active dans les exemples 1 et 4, qui présentait une capacité élevée de getterisation.
Ensuite, l’exemple comparatif 2 est une tranche SOI fabriquée selon le déroulement illustré sur la figure 7. A savoir, on a implanté des ions d’élément léger sur une surface du substrat 10 à utiliser en tant que couche active pour former la couche modifiée 12 dans le substrat 10 à utiliser en tant que couche active, et on a formé le film d’oxyde 18 sur des surfaces du substrat support 20 selon le procédé d’oxydation thermique, et ensuite, on a lié le substrat 10 à utiliser en tant que couche active et le substrat support 20 selon le traitement thermique de liaison, puis, on a aminci le substrat 10 à utiliser en tant que couche active pour obtenir la couche active 22. Dans ce cas, comme l’illustre la figure 10A, le pic de l’élément implanté n’a pas disparu, et des piqûres n’ont pas été observées sur une surface de la couche active. Cependant, comme l’illustre la figure 7, une couche 16 de résistance variable est formée à proximité du substrat support par rapport au film d’oxyde en raison du procédé d’oxydation thermique, et après liaison, une couche 18 de résistance variable est également formée à proximité du substrat à utiliser en tant que couche active par rapport au film d’oxyde. Des résultats qui confirment le fait ci-dessus sont montrés en tant que variations de résistance illustrées sur la figure 10B et dans le tableau 1.
Par ailleurs, dans chacun des exemples 1 à 7, le pic de l’élément implanté n’a pas disparu, des piqûres n’ont pas été observées sur une surface de la couche active, une capacité élevée de getterisation était présentée, et une variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active était petite. <Mesure TZDB>
On a mené une mesure de rupture diélectrique de temps zéro (TZDB) sur la tranche SOI selon l’exemple 6 avec un courant d’évaluation de 1 x 10"4 A/cm2. Comme détails d’un procédé de la mesure, on a traité la couche active formée au-dessus d’un film d’oxyde selon une forme d’îlot avec des côtés de 1,8 mm par photolithographie et traitement de gravure, et, avec l’îlot traité servant d’électrode et avec le côté de substrat support réglés à zéro (0) V, on a appliqué une tension à l’électrode en augmentant la tension à partir de 0 V par incréments de pas de 0,1 V. On a défini une valeur de courant par aire unitaire obtenue en divisant une valeur de courant mesurée par une aire d’électrode en tant que courant d’évaluation. En outre, on a préparé des tranches SOI qui sont les mêmes que dans l’exemple 6 à l’exception de ce que l’on a changé les températures des substrats pendant la formation des films d’oxyde à 300 °C, 400 °C, 800 °C, 900 °C et 1 000 °C, et on a évalué de façon similaire les caractéristiques de résistance à la pression des films d’oxyde. Le tableau 2 montre un résultat de l’évaluation.
[Tableau 2]
Applicabilité industrielle
La présente divulgation propose un procédé de fabrication d’une tranche SOI qui permet la production d’une tranche SOI ayant une capacité élevée de getterisation et une petite variance de résistance dans la direction d’épaisseur de la couche active, à productivité élevée.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d’une tranche SOI, comprenant : une première étape d’implantation d’ions d’élément léger sur une surface d’au moins l’un d’un premier substrat réalisé en monocristal de silicium et d’un second substrat réalisé en monocristal de silicium pour former, dans le au moins l’un du premier substrat et du second substrat, une couche modifiée dans laquelle les ions d’élément léger sont présents en solution solide ; une deuxième étape de formation d’un film d’oxyde sur une surface d’au moins l’un du premier substrat et du second substrat ; une troisième étape de liaison du premier substrat et du second substrat de manière à ce que la couche modifiée et le film d’oxyde soient situés entre le premier substrat et le second substrat ; et une quatrième étape, effectuée après la troisième étape, d’amincissement du premier substrat pour obtenir une couche active, dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est déposé par accélération et émission de Si et d’oxygène ionisés sur le au moins l’un du premier substrat et du second substrat tout en chauffant le au moins l’un du premier substrat et du second substrat, et à la troisième étape, un traitement thermique de liaison est effectué dans un état où une surface à lier du premier substrat est en contact avec une surface à lier du second substrat.
  2. 2. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon la revendication 1, dans lequel, à la deuxième étape, le au moins l’un du premier substrat et du second substrat a une température de 500 °C à 900 °C.
  3. 3. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, à la première étape, la couche modifiée est formée uniquement dans le second substrat.
  4. 4. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est formé uniquement sur le second substrat.
  5. 5. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, à la deuxième étape, le film d’oxyde est formé à la fois sur le premier substrat et le second substrat.
  6. 6. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier substrat est une tranche de silicium épitaxiale comportant un substrat de silicium massif et une couche épitaxiale de silicium formée sur une surface du substrat de silicium massif, et, à la quatrième étape, le substrat de silicium massif est éliminé pour obtenir la couche active formée par la couche épitaxiale de silicium.
  7. 7. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon la revendication 6, dans lequel une surface de la couche épitaxiale de silicium est polie miroir avant la troisième étape.
  8. 8. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la couche épitaxiale de silicium dans le premier substrat a une épaisseur qui est déterminée compte tenu d’une épaisseur souhaitée de la couche active et d’une épaisseur d’une région de diffusion d’oxygène formée par diffusion d’oxygène à partir du substrat de silicium massif dans la couche épitaxiale de silicium, et à la quatrième étape, la région de diffusion d’oxygène dans la couche épitaxiale de silicium est également éliminée.
  9. 9. Procédé de fabrication d’une tranche SOI selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les ions d’élément léger comprennent au moins un élément choisi parmi H, He, C, Ar et Si.
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