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WO2002076881A1 - Procede de fabrication d'une structure a membrane micro-usinee - Google Patents

Procede de fabrication d'une structure a membrane micro-usinee Download PDF

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WO2002076881A1
WO2002076881A1 PCT/FR2002/001040 FR0201040W WO02076881A1 WO 2002076881 A1 WO2002076881 A1 WO 2002076881A1 FR 0201040 W FR0201040 W FR 0201040W WO 02076881 A1 WO02076881 A1 WO 02076881A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
layer
silicon
face
recess
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2002/001040
Other languages
English (en)
Inventor
Hubert Grange
Bernard Aspar
Michel Borel
Marc Zussy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of WO2002076881A1 publication Critical patent/WO2002076881A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/00158—Diaphragms, membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G01L9/0045—Diaphragm associated with a buried cavity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G01L9/0047—Diaphragm with non uniform thickness, e.g. with grooves, bosses or continuously varying thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0264—Pressure sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/03—Static structures
    • B81B2203/0315—Cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
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    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/019—Bonding or gluing multiple substrate layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
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    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/0191—Transfer of a layer from a carrier wafer to a device wafer

Definitions

  • the subject of the invention is a method of manufacturing a micromachined membrane structure. It relates in particular to the manufacture of a pressure sensor.
  • Some devices require the presence of a membrane structure.
  • Sensors "pressure equipped with a membrane structure can be used to measure high pressures (greater than '1000 bar) present' for example in oil wells and in the combustion chambers of internal combustion engines (petrol or diesel).
  • the document OA-97/32190 describes a sensor-to pressure, especially for very high pressures.
  • This sensor has a tubular measuring element, consisting of two half-tubes sealed to each other.
  • the cavity thus formed can be closed, containing a reference gas or being empty, or connected to an external reference pressure.
  • the wall of the measuring element can deform under the effect of external pressure. The deformation of the wall is then measurable by piezoresistive gauges arranged on the wall and which transmit an electrical signal proportional to the pressure applied.
  • Such a sensor can measure pressures between 0 and 1500 bar, for a wide temperature range, from -55 ° C to + 200 ° C.
  • the deformation of the wall must be large enough to obtain a significant electrical signal from the pressure applied.
  • the wall must therefore be as thin as possible without being too fragile in order to avoid mechanical rupture of the sensor.
  • the starting substrates intended to form the two half-tubes have a thickness of approximately 280 ⁇ m before the production of recesses intended to form the cavity. Such a thickness is not a standard thickness. Indeed, standard silicon wafers have thicknesses of 425 or 525 ⁇ m.
  • the sensor can be produced from a solid silicon substrate and an SOI substrate, the thin layer of silicon of the SOI substrate serving to produce the piezoresistive gauges.
  • the two sealed parts of the sensor advantageously have the same thickness.
  • a first part of the sensor can be produced by thinning a massive silicon substrate 425 ⁇ m thick.
  • This thinning can be done by a chemical mechanical process, simultaneously on both sides.
  • the symmetrical thickness reduction does not pose any particular problem and the chamfers do not exhibit any defect.
  • This method of thinning with a very good final surface condition, is offered by the suppliers of wafers.
  • the good quality of the thinned substrates up to 280 ⁇ m allows an easy subsequent treatment with wet micromachining and sealing to the SOI substrate without cleavage.
  • the SOI substrate intended to form the second part of the sensor, must be thinned by its rear face, for example by rectification.
  • the front face of this substrate, on which the gauges will be made, must be protected and maintained during the thinning of the substrate.
  • the maintenance can be done by suction and must be ensured in a uniform way so as not to cloud the substrate and to avoid flatness defects.
  • Substrates thinned by this process are often chipped and therefore very fragile. They can break during wet etching and even after sealing to the thinned solid substrate. Cleavages can occur during centrifugation or manipulation steps.
  • the SOI substrate can be chamfered, but this requires special equipment which is difficult to use or which cannot be used on very thin substrates.
  • the invention overcomes the drawbacks mentioned above.
  • It relates to a process for producing a micromachined membrane structure, the membrane; resulting from the formation of a recess produced from one of the main faces of a first substrate, characterized in that it comprises the following successive steps: a) fixing one of the main faces of the first substrate on a second substrate, b) making the recess from the other main face of the first substrate, c) fixing the recessed face of the first substrate to a face of a third substrate to obtain a cavity comprising said recess.
  • the first substrate can be attached to the second substrate by molecular adhesion or by bonding.
  • the recess can be produced by wet etching and / or by dry etching.
  • the first substrate can be attached to the third substrate by molecular adhesion or by bonding.
  • the recessed face of the first-, substrate may be attached to a face of the third substrate that is secured to a support, the support being removed after step c).
  • the third substrate may be integral with a thin surface layer of the support, this thin surface layer being delimited by a buried fragile layer allowing subsequent separation.
  • This fragile layer can for example comprise microcavities produced by implantation of hydrogen and / or rare gases, the support being eliminated after step c) by cleavage according to the layer of microcavities and recovered. This cleavage can be consecutive to a heat treatment and / or to the application of mechanical forces.
  • the hollowed out face of the first substrate can be fixed on a hollowed out face of a third substrate, the cavity being formed by the meeting of the recesses of the first and third substrates.
  • the third substrate can be hollowed out by wet etching or by dry etching.
  • the second substrate can be thinned.
  • the first substrate can be fixed on the side of an active layer presented by the second substrate, the active layer being a layer allowing the production of electronic components.
  • the method can also comprise the production of at least one strain gauge in the active layer. If the second substrate is a substrate
  • the first substrate in step a) can be fixed on the thin layer of silicon of the SOI substrate.
  • the face of the first substrate set on the second substrate may be an electrically insulating side.
  • the first substrate can be a silicon substrate covered with a layer of silicon dioxide.
  • the second substrate can be thinned to keep only the thin layer of silicon on the first substrate.
  • the second substrate can be thinned using at least one of the following methods: etching, mechanical thinning, thinning mechanical-chemical and cleavage according to a buried fragile layer which allows separation, for example a layer containing microcavities created in the second substrate by ion implantation. This cleavage can be consecutive to a heat treatment and / or to the application of mechanical forces.
  • the first substrate is a silicon substrate covered with at least one layer of silicon dioxide and if the second substrate is a silicon substrate in which a thin surface layer is delimited by a buried fragile layer allowing subsequent separation
  • this layer may for example contain microcavities produced by implantation of gaseous species preferably chosen from hydrogen and / or rare gases (cf. US 5,374,564, US 6,020,252 and FR-A-2,773,261), after step c) the second substrate can be thinned by cleavage according to the layer of microcavities and be recovered. The cleavage can be consecutive to a heat treatment and / or to the application of mechanical forces.
  • FIGS. 1A to IF are views in cross section illustrating a first example of production of a micromachined membrane structure according to the invention
  • FIGS. 2A to 2C are cross-section views illustrating a second embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIGS. 3A to 3C are cross-section views illustrating a third embodiment of a structure with a micromachined membrane according to the invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a fourth embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention
  • FIG. 5A to 5E are cross-sectional views illustrating a fifth embodiment of d '' a micromachined membrane structure according to the invention
  • FIGS. 6A and 6B are cross-section views illustrating a sixth embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIGS. 7A to 7E are cross-sectional views illustrating a seventh embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIGS. 1A to IF represent a first exemplary embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIG. 1A shows a first substrate consisting of a polished silicon plate 2 double-sided and covered with a layer 3 of silicon dioxide.
  • the silicon plate 2 can be of standard thickness
  • the layer 3 of silicon dioxide can be 400 nm thick and can be obtained thermally.
  • Other training methods are of course possible: PECVD, TEOS, sputtering, etc.
  • FIG. 1B shows a second substrate 4. It is a substrate containing a thin surface film allowing the production of a sensor or a component, it is for example an SOI substrate constituted by a silicon support 5 successively covered with a layer of silicon dioxide 6 and a thin layer of silicon 7.
  • the substrate 4 can be of standard thickness (425 ⁇ m) or not.
  • the thin layer 7 can be 200 nm thick.
  • FIG. 1C shows the structure resulting from the sealing of the two substrates 1 and 4 to each other according to the thin layer 7.
  • the sealing can be done by various methods known to those skilled in the art, for example by molecular adhesion.
  • the structure obtained can be thinned. Thinning can be done on the two free faces of the structure or on one of these two faces. Thinning can be followed by polishing to obtain a good surface condition.
  • the first substrate 1 is then micromachined from its free face.
  • FIG. 1D shows a recess 8 produced from the free face of the substrate 1.
  • the recess is obtained by wet etching in baths containing KOH or TMAH, which leads to etching angles such as those shown.
  • Figure 1 E shows the addition to the previously obtained structure of a silicon substrate 9 which adapts to the structure.
  • the substrate 9 has, from the face adjacent to the substrate 1, a recess 10 which, in this exemplary embodiment, is identical to the recess 8 of the substrate 1.
  • the 'recess can have a shape different from 1' recess 8.
  • the combination of recesses 8 and 10 provides a closed cavity.
  • the connection between the substrates 1 and 9 can be made by molecular adhesion or by adhesive joint. In the case of molecular adhesion, preferably, a hydrophilic type of cleaning is carried out on the assembled structure.
  • the next step is to remove the support 5 and the oxide layer 6 from the substrate 1 to reveal the thin layer of silicon 7.
  • the silicon support 5 is first completely etched.
  • the oxide layer 6 is in turn completely etched.
  • the structure finally obtained is in the form of a mass of silicon provided with a internal cavity (which can optionally be connected to the outside) and the upper part of which is SOI type.
  • FIGS. 2A to 2C illustrate a second embodiment of a structure with a micromachined membrane according to the invention.
  • the substrate 9 is a very thin substrate (of thickness less than 280 ⁇ m in the case of silicon) or weakened by micro-machining. This substrate is then associated with a support.
  • FIG. 2A shows this association: the substrate 9 is sealed on a support 11 made of silicon. Once the seal has been obtained, the recess 10 can be made.
  • the support 11 can be removed just after the recess has been made and the substrate 9 can be sealed on the substrate 1 as shown in FIG. 1E. The rest of the process then takes place as for the first exemplary embodiment.
  • the support 11 can also be stored at this stage of the process since, being made of silicon, it may 'without undergoing steps problem involving high temperatures, for example for the formation of strain gauges in the active layer.
  • FIG. 2B shows the fixing of the substrate 9 - support 11 assembly on the substrate 1.
  • the active layer 7 is then revealed. This is shown in Figure 2C.
  • the support 11 can then be partially or totally eliminated. This elimination can be carried out mechanically, mechanochemically, chemically, using an ion implantation according to the technique disclosed in document FR-A-2 681 472.
  • Figures 3A to 3C illustrate a third embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • the first steps of the method are identical to the steps of the first embodiment illustrated by FIGS. 1A to 1C. They will therefore not be described. After a possible thinning of the substrates sealed to one another or of one of these substrates, the process continues with the production of a recess.
  • FIG. 3A shows the association of a first substrate 21 and an SOI substrate 24.
  • substrate 21 consists of a silicon plate 22 covered with a layer 23 of silicon dioxide.
  • the substrate 24 consists of a silicon support 25 successively covered with a layer of silicon dioxide 26 and a thin layer of silicon 27.
  • the recess 28 formed in the substrate 21 is produced by dry etching, which makes it possible to obtain vertical walls for the recess.
  • FIG. 3B shows the addition to the previously obtained structure of a silicon substrate 29 which adapts to the structure.
  • the substrate 29 has, from the face adjacent to the substrate 21, a recess 30 which, in this embodiment, is identical to the recess 28 of the substrate 21.
  • the recesses 28 and 30 can be of different shapes.
  • FIG. 3C shows the addition to the structure shown in FIG. 3A of a substrate 39 devoid of a recess. The cavity is then simply formed by the recess 28.
  • FIGS. 3B or 3C are then treated in the manner described for the first example of embodiment.
  • FIG. 4 illustrates a fourth exemplary embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention. This is the case where the first substrate 41 is a simple silicon plate, the second substrate 44 and also a silicon plate
  • the third substrate 49 is also a plate of ', silicon.
  • the cavity consists only of a recess 48 produced in the first substrate 41.
  • FIG. 4 corresponds to FIG. 1E in the course of the process. Subsequently, the substrates 44 and 49 can optionally be thinned by one or other of the methods already mentioned.
  • FIG. 5A to 5E illustrate a fifth embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • the first substrate 51 is identical to that shown in FIG. 1A. It consists of a polished silicon plate 52 double-sided and covered with a layer 53 of silicon dioxide (see FIG. 5B).
  • FIG. 5A shows a second substrate 54. It is an SOI substrate consisting of a silicon support 55 successively covered with a layer of silicon dioxide 56 and a thin layer of silicon 57.
  • the substrate 54 maybe of standard thickness (425 ⁇ m) or not.
  • the thin layer 57 can be 200 nm thick.
  • the substrate 54 has undergone, through the thin layer 57, an implantation of hydrogen ions at the rate of 7.10 16 H + / cm 2 at 200 keV in order to obtain a buried fragile layer containing microcavities 61 at approximately 1.5 ⁇ m deep, i.e. in the support. 55 ′ and under the oxide layer 56.
  • the layer of microcavities 61 is intended to produce a cleavage in the support 55 (see document FR-A-2 681 472).
  • FIG. 5B shows the structure resulting from the sealing of the two substrates 51 and 54 to one another according to the thin layer 57.
  • the sealing can be done by molecular adhesion or by means of an adhesive. If a heat treatment for reinforcing the seal is necessary, this heat treatment (temperature and duration) is chosen so as not to obtain at this stage the cleavage of the substrate 54.
  • FIG. 5C shows a recess 58 produced from the free face of the substrate 51.
  • the recess is obtained by wet etching in baths containing KOH or TMAH.
  • FIG. 5D shows the addition to the structure previously obtained of a silicon substrate 59.
  • the substrate 59 has, from the face adjacent to the substrate 51, a recess 60 which, in this exemplary embodiment, is identical to the recess 58 of the substrate 51.
  • the connection between the substrates 51 and 59 can be made by adhesion molecular or by .joint glue.
  • a heat treatment at 1100 ° C. makes it possible to strengthen the bond between the substrates 51 and 59 and to cause the cleavage of the support 55 along the layer of microcavity 61. The most important part of the support 55 can therefore be recovered.
  • FIG. 5E Figures 6A and 6B illustrate a sixth embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIG. 6A shows the elements shown in Figure 2C.
  • the structure represented further comprises a layer of microcavities 12 obtained, before the substrate 9 is fixed on the support 11, by ion implantation through the upper face of the support 11.
  • a heat treatment, to which mechanical treatment is optionally added, makes it possible to 'Cleavage of the support 11 along the layer of microcavities.
  • Most of the support 11 is then recovered.
  • FIG. 6B shows the structure shown in Figure 6B where a thin layer. 13 from the support still adheres to the substrate 9. This thin layer 13 can be removed by polishing to obtain a structure similar to that of FIG. IF.
  • FIGS. 7A to 7E illustrate a seventh exemplary embodiment of a micromachined membrane structure according to the invention.
  • FIG. 7A relates to the second substrate of the method.
  • the substrate 74 is a silicon plate of standard thickness (425 ⁇ m) or not.
  • a layer of microcavities 76 is then formed about 0.6 ⁇ m deep under the implanted face. This layer of microcavities defines, with respect to the implanted face, a thin layer of silicon 77.
  • FIG. 7B represents the attachment of the second substrate 74 to a first substrate 71 similar to that shown in FIG. 1A, that is to say consisting of a silicon plate 72 of thickness standard or not, covered with an oxide layer 73 400 nm thick.
  • the fixing can be done by bonding followed by a heat treatment at 300 ° C., a temperature which is insufficient to cause the cleavage of the substrate 74.
  • the thin layer 77 then adheres to the substrate 71.
  • the first substrate 71 is then micro-machined from its free face.
  • Figure 7C shows a recess 78 made from the free face of the substrate 71.
  • the recess is obtained by wet etching in a bath containing KOH or Thma.
  • FIG. 7D shows the structure obtained after the sealing on the free face of the substrate 71 of a third silicon substrate 79 having a recess 80 opposite the recess 78.
  • the recesses 78 and 80 then form a cavity.
  • a heat treatment at a temperature for example of 600 ° C. or a mechanical separation makes it possible to obtain the cleavage of the second substrate along the layer of microcavities.
  • a new heat treatment at a higher temperature reinforces the bonding forces of the thin layer 77 on the Si0 2 layer covering the silicon plate 72.
  • FIG. 7D Another way to obtain the structure of FIG. 7D consists in bonding the substrate 79 to the substrate 71, carrying out a heat treatment at 300 ° C., then a separation treatment (for example mechanical) leading to the cleavage of the substrate 74 along of the layer of microcavities, then annealing at 1100 ° allowing the strengthening of the bonding forces.
  • FIG. 7E shows the structure obtained after thinning and polishing of the thin layer 77 to a thickness of 200 nm.
  • a thin layer of silicon 77 is obtained on an oxide layer 73.
  • a pressure sensor can be obtained with a structure obtained by the method of the invention and comprising a thin layer, for example made of silicon.
  • the thin layer of silicon is etched to delimit piezoresistive gauges.
  • the gauges are doped by ion implantation followed by annealing at approximately 900 ° C.
  • Contact holes etched in the gauges are metallized, then conductors are deposited on these metallized holes to ensure the output of the electrical signals. Wet etching allows external cavities to be produced. It only remains to separate the sensors by cutting.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée, la membrane résultant de la formation d'un évidement réalisé à partir de l'une des faces principales d'un premier substrat, comprenant les étapes successives suivantes: la fixation de l'une des faces principales du premier substrat sur un deuxième substrat; - la réalisation de l'évidement à partir de l'autre face principale du premier substrat; - la fixation de la face évidée du premier substrat sur une face d'un troisième substrat pour obtenir une cavité comprenant ledit évidement. Application à la fabrication de capteurs de pression.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE STRUCTURE A MEMBRANE
MICRO-USINEE
DESCRIPTION
Domaine technique
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une structure à membrane micro-usinée. Elle concerne en particulier la fabrication d'un capteur de pression.
Certains dispositifs nécessitent la présence d'une structure à membrane. Des capteurs " de pression équipés d'une structure à membrane peuvent être utilisés pour mesurer des hautes pressions (supérieures à' 1000 bar), présentes' par exemple dans les puits de pétrole et dans les chambres de combustion des moteurs à explosion (à essence ou diesel) .
Etat de la technique antérieure
Le document O-A-97/32190 décrit un capteur-, de pression, en particulier pour très hautes pressions. ' Ce capteur possède un élément de mesure de forme tubulaire, constitué de deux demi-tubes scellés l'un à l'autre. La cavité ainsi constituée peut être close, contenant un gaz de référence ou étant vide, ou reliée à une pression extérieure de référence. La paroi de l'élément de mesure peut se déformer sous l'effet d'une pression extérieure. La déformation de la paroi est alors mesurable par des jauges piézorésistives disposées sur la paroi et qui permettent de transmettre un signal électrique proportionnel à la pression appliquée .
Un tel capteur peut mesurer des pressions comprises entre 0 et 1500 bar, pour une plage de température étendue, de -55°C à + 200°C.
La déformation de la paroi doit être suffisamment importante pour obtenir un signal électrique significatif de la pression appliquée. La paroi doit donc être la plus mince possible sans être trop fragile afin d'éviter la rupture mécanique du capteur. Pour un capteur en silicium, les substrats de départ destinés à former les deux demi-tubes ont une épaisseur d'environ 280 μm avant la réalisation d'évidements destinés à former la cavité. Une telle épaisseur n'est pas une épaisseur standard. En effet, les plaquettes de silicium standard ont des épaisseurs de 425 ou de 525 μm .
L'utilisation de substrats minces permet d'autre part de réaliser un plus grand nombre de capteurs par plaquette de silicium. Des capteurs de sensibilités équivalentes réalisés à partir de ; substrats épais, c'est-à-dire provenant de plaquettes d'épaisseur standard, auraient des surfaces plus importantes et une plaquette en fournirait un nombre plus faible. En effet, dans la filière technologique utilisée pour l'usinage du silicium, les règles de dessin sont imposées par la gravure humide du silicium qui se fait suivant des angles d'attaque définis par son orientation cristalline. La gravure humide ou chimique impose un élargissement des évidements en fonction de l'épaisseur à graver.
Le capteur peut être réalisé à partir d'un substrat de silicium massif et d'un substrat SOI, la couche mince de silicium du substrat SOI servant à réaliser les jauges piézorésistives . Pour des raisons de symétrie les deux parties scellées du capteur ont avantageusement la même épaisseur.
Une première partie du capteur peut être réalisée par amincissement d'un subs'trat massif de silicium de 425 μm d'épaisseur. Cet amincissement peut se faire par un procédé mécano-chimique, simultanément sur les deux faces. La réduction d'épaisseur symétrique ne pose pas de problème particulier et les chanfreins ne présentent pas de défaut. Ce mode d'amincissement, avec un très bon état de surface final, est proposé par les fournisseurs de plaquettes. La bonne qualité des substrats amincis jusqu'à 280 μm permet un traitement ultérieur aisé avec micro-usinage par voie humide et scellement au substrat SOI sans clivage. Cependant, il est difficile de traiter des substrats massifs d'épaisseur inférieure à 280 μm (très^ fragiles) même si' des chanfreins sans défaut ont pu y être réalisés.
Le substrat SOI, destiné à former la deuxième partie du capteur, doit être aminci par sa face arrière, par exemple par rectification. La face avant de ce substrat , sur laquelle seront réalisées les jauges, doit être protégée et maintenue pendant 1 ' amincissement du substrat . Le maintien peut se faire par aspiration et doit être assuré de manière uniforme pour ne pas voiler le substrat et pour éviter les défauts de planéite. Les substrats amincis par ce procédé sont souvent ébréchés et donc très fragiles . Ils peuvent se casser pendant la gravure humide et même après leur scellement au substrat massif aminci. Des clivages peuvent se produire au cours d'étapes de centrifugation ou de manipulation. Pour remédier à ce problème, le substrat SOI peut être chanfreine mais cela nécessite des équipements spéciaux qui sont difficilement utilisables ou qui ne sont pas utilisables sur des substrats très minces.
Il en résulte que l'amincissement de substrats SOI d'épaisseur standard et leur microusinage selon l'état de la technique sont des opérations très délicates et qui entraînent beaucoup de déchets .
Exposé de 1 ' invention
L'invention permet de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus.
Elle a pour objet un procédé de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée, la membrane ; résultant de la formation d'un évidement réalisé à partir de l'une des faces principales d'un premier substrat, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) la fixation de l'une des faces principales du premier substrat sur un deuxième substrat, b) la réalisation de 1 ' évidement à partir de l'autre face principale du premier substrat, c) la fixation de la face évidée du premier substrat sur une face d'un troisième substrat pour obtenir une cavité comprenant ledit évidement .
La succession des étapes dans l'ordre indiqué est essentielle pour l'invention. En effet, la fixation du premier substrat sur le deuxième substrat avant 1 ' évidement du premier substrat est primordiale puisque c'est cette fixation qui permet de renforcer le premier substrat afin d'éviter tout problème de cassure ou de fragilisation liées à la formation de 1 ' évidement
(problème de l'art antérieur). Ainsi, il n'y a plus dans le cas de 1 ' invention de contrainte sur l'épaisseur du premier substrat et donc de la cavité."
A l'étape a), la fixation du premier substrat sur le deuxième substrat peut se faire par adhésion moléculaire ou par collage.
A l'étape b) , 1 ' évidement peut être réalisé par gravure humide et/ou par gravure sèche .
A l'étape c) , la fixation du premier substrat sur le troisième substrat peut se faire par adhésion moléculaire ou par collage.
Pour l'étape c) , la face évidée du premier-, substrat peut être fixée sur une face du troisième substrat qui est solidaire d'un support, le support étant éliminé après l'étape c) . Le troisième substrat peut être solidaire d'une couche mince superficielle du support, cette couche mince superficielle étant délimitée par une couche fragile enterrée permettant une séparation ultérieure. Cette couche fragile peut par exemple comporter des microcavités produites par implantation d'hydrogène et/ou de gaz rares, le support étant éliminé après l'étape c) par clivage selon la couche de microcavités et récupéré. Ce clivage peut être consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques. Pour l'étape c) , la face évidée du premier substrat peut être fixée sur une face évidée d'un troisième substrat, la cavité étant constituée par la réunion des évidements des premier et troisième substrats. L' évidement du troisième substrat peut être réalisé par gravure humide ou par gravure sèche.
Après l'étape c) , le deuxième substrat peut être aminci .
A l'étape a), le premier substrat peut être fixé du côté d'une couche active présentée par le deuxième substrat, la couche active étant une couche permettant la réalisation de composants électroniques. Après l'étape c) ,- le procédé peut comprendre en outre la réalisation d'au moins une jauge de contrainte dans la couche active. Si le deuxième substrat est un substrat
SOI, à l'étape a) le premier substrat peut être fixé sur la couche mince de silicium du substrat SOI. Dans' ce cas, la face du premier substrat fixée sur le deuxième substrat peut être une face électriquement isolante. Le premier substrat peut être un substrat de silicium recouvert d'une couche de dioxyde de silicium. Après l'étape c) le deuxième substrat peut être aminci pour ne garder que la couche mince de silicium sur le premier substrat . Le deuxième substrat peut être aminci en utilisant au moins l'une des méthodes suivantes : la gravure, l'amincissement mécanique, l'amincissement mécano-chimique et le clivage selon une couche fragile enterrée qui permet la séparation, par exemple une couche contenant des microcavités créée dans le deuxième substrat par implantation ionique. Ce clivage peut être consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques.
Si le premier substrat est un substrat de silicium recouvert d'au moins une couche de dioxyde de silicium et si le deuxième substrat est un substrat de silicium dans lequel une couche mince superficielle est délimitée par une couche fragile enterrée permettant une séparation ultérieure, cette couche pouvant par exemple contenir des microcavités produites par implantation d'espèces gazeuses choisies préférentiellement parmi l'hydrogène et/ou des gaz rares (cf. US 5 374 564, US 6 020 252 et FR-A-2 773 261), après l'étape c) le deuxième substrat peut être aminci par clivage selon la couche de microcavités et être récupéré. Le clivage peut être consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques.
Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1A à IF sont des vues en coupe transversale illustrant un premier exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention,
- les figures 2A à 2C sont des vues en coupe transversale illustrant un deuxième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention,
- les figures 3A à 3C sont des vues en coupe transversale illustrant un troisième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe transversale illustrant un quatrième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention, - les figure 5 A à 5E sont des vues en coupe transversale illustrant un cinquième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention,
- les figures 6A et 6B sont des vues en coupe transversale illustrant un sixième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention,
- les figures 7A à 7E sont des vues en coupe transversale illustrant un septième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Les figures 1A à IF représentent un premier exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
La figure 1A montre un premier substrat constitué d'une plaque de silicium 2 polie double face et recouverte d'une couche 3 de dioxyde de silicium. La plaque de silicium 2 peut être d'épaisseur standard
(425 μm) ou non (par exemple 280 μm) . La couche 3 de dioxyde de silicium peut avoir 400 nm d'épaisseur et être obtenue par voie thermique. D'autres modes de formation sont bien sûr possibles : PECVD, TEOS , pulvérisation cathodique, etc.
La figure 1B montre un deuxième substrat 4. Il s'agit d'un substrat contenant un film mince superficiel permettant la réalisation d'un capteur ou d'un composant, c'est par exemple un substrat SOI constitué d'un support en silicium 5 recouvert successivement d'une couche de dioxyde de silicium 6 et d'une couche mince de silicium 7. Le substrat 4 peut être d'épaisseur standard (425 μm) ou non. La couche mince 7 peut avoir 200 nm d'épaisseur.
La figure 1C montre la structure résultant ' du scellement des deux substrats 1 et 4 l'un à l'autre selon la couche mince 7. Le scellement peut se faire par différentes méthodes connues de l'homme de l'art, par exemple par adhésion moléculaire. Eventuellement, la structure obtenue peut être amincie. L'amincissement peut se faire selon les deux faces libres de la structure ou selon l'une de ces deux faces. L'amincissement peut être suivi d'un polissage pour obtenir un bon état de surface. On procède ensuite au micro-usinage du premier substrat 1 à partir de sa face libre. La figure 1D montre un évidement 8 réalisé à partir de la face libre du substrat 1. L' évidement est obtenu par gravure humide dans des bains contenant du KOH ou du TMAH, ce qui conduit à des angles de gravures tels que ceux représentés .
La figure 1 E montre l'ajout à la structure précédemment obtenue d'un substrat 9 en silicium qui s'adapte à la structure. Le substrat 9 présente, à partir de la face adjacente au substrat 1, un évidement 10 qui, dans cet exemple de réalisation, est identique à l' évidement 8 du substrat 1. En fonction des applications de la structure qui sera finalement obtenue, l' évidement peut avoir une forme différente de 1' évidement 8. La réunion des évidements 8 et 10 permet d'obtenir une cavité fermée. La liaison entre les substrats 1 et 9 peut se faire par adhésion moléculaire ou par joint de colle. Dans le cas de l'adhésion moléculaire, de façon préférentielle, un nettoyage de type hydrophile est réalisé sur la structure assemblée.
L'étape suivante consiste à éliminer le- support 5 et la couche d'oxyde 6 du substrat 1 pour révéler la couche mince de silicium 7. Le support 5 en silicium est d'abord gravé complètement. Ensuite, la couche d'oxyde 6 est gravée à son tour complètement. Il y a donc transfert de la couche active 7 du substrat SOI sur le premier substrat 2 comme le montre la figure IF. La structure finalement obtenue se présente sous la forme d'une masse de silicium pourvue d'une cavité interne (qui peut éventuellement être reliée à l'extérieur) et dont la partie supérieure est de type SOI .
Les figures 2A à 2C illustrent un deuxième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
Cet exemple de réalisation s'applique au cas où le substrat 9 est un substrat très mince (d'épaisseur inférieure à 280 μm dans le cas du silicium) ou fragilisé par un micro-usinage. Ce substrat est alors associé à un support.
La figure 2A montre cette association : le substrat 9 est scellé sur un support 11 en silicium. Une fois le scellement obtenu, l' évidement 10 peut être réalisé.
Le support 11 peut être éliminé juste après la réalisation de l' évidement et le substrat 9 peut être scellé sur le substrat 1 comme cela à été représenté sur la figure 1E . La suite du procédé se déroule alors comme pour le premier exemple de réalisation. Le support 11 peut aussi être conservé à ce stade du procédé puisque, étant en silicium, il peut' subir sans problème des étapes impliquant des températures élevées, par exemple pour la formation de jauges de contrainte dans la couche active. Ainsi, la figure 2B montre la fixation de l'ensemble substrat 9 - support 11 sur le substrat 1.
Comme pour le premier exemple de réalisation, la couche active 7 est ensuite révélée. C'est ce que montre la figure 2C. Le support 11 peut alors être éliminé partiellement ou totalement. Cette élimination peut être réalisée de façon mécanique, mécano-chimique , chimique, en utilisant une implantation ionique selon la technique divulguée par le document FR-A-2 681 472
(correspondant au brevet américain 5 374 564) avec un recuit vers 500° C ou application de forces mécaniques.
Dans le cas d'une élimination totale, la structure finalement obtenue est semblable à celle de la figure IF.
Les figures 3A à 3C illustrent un troisième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
Pour ce troisième exemple de réalisation, les premières étapes du procédé sont identiques aux étapes du premier exemple de réalisation illustrées par les figures 1A à 1C. Elles ne seront donc pas décrites. Après un éventuel amincissement des substrats scellés l'un à l'autre ou de l'un de ces substrats, le procédé se poursuit par la réalisation d'un évidement.
La figure 3A montre l'association d'un premier substrat 21 et d'un substrat SOI 24. Le; substrat 21 est constitué d'une plaque de silicium 22 recouverte d'une couche 23 de dioxyde de silicium. Le substrat 24 est constitué d'un support en silicium 25 recouvert successivement d'une couche de dioxyde de silicium 26 et d'une couche mince de silicium 27. A la différence des exemples de réalisation précédents, 1' évidement 28 pratiqué dans le substrat 21 est réalisé par une gravure sèche, ce qui permet d'obtenir des parois verticales pour l' évidement. La figure 3B montre l'ajout à la structure précédemment obtenue d'un substrat 29 en silicium qui s'adapte à la structure. Le substrat 29 présente, à partir de la face adjacente au substrat 21, un évidement 30 qui, dans cet exemple de réalisation, est identique à 1 ' évidement 28 du substrat 21. Dans ce cas également, les évidements 28 et 30 peuvent être de formes différentes.
A titre de variante, la figure 3C montre l'ajout à la structure représentée à .la figure 3A d'un substrat 39 dépourvu d' évidement. La cavité est alors simplement constituée par l' évidemment 28.
Les structures représentées aux figures 3B ou 3C sont ensuite traitées de la manière décrite pour le premier exemple de réalisation.
La figure 4 illustre un quatrième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention. Il s'agit du cas ou le premier substrat 41 est une simple plaque de silicium, le deuxième substrat 44 et aussi une plaque de silicium
(au lieu d'un substrat SOI comme précédemment) et le troisième substrat 49 est également une plaque de ', silicium. La cavité est constituée uniquement par un évidement 48 réalisé dans le premier substrat 41. La figure 4 correspond à la figure 1E dans le déroulement du procédé. Par la suite, les substrats 44 et 49 peuvent éventuellement être aminci par l'une ou l'autre des méthodes déjà citées.
Les figures 5A à 5E illustrent un cinquième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention. Le premier substrat 51 est identique à celui représenté à la figure 1A. Il est constitué d'une plaque de silicium 52 polie double face et recouverte d'une couche 53 de dioxyde de silicium (voir la figure 5B) .
La figure 5A montre un deuxième substrat 54. Il s'agit d'un substrat SOI constitué d'un support en silicium 55 recouvert successivement d'une couche de dioxyde de silicium 56 et d'une couche mince de silicium 57. Le substrat 54 peut .-être d'épaisseur standard (425μm) ou non. La couche mince 57 peut avoir 200 nm d'épaisseur. Le substrat 54 a subi, au travers de la couche mince 57, une implantation d'ions hydrogène à raison de 7.1016H+/cm2 à 200 keV afin d'obtenir une couche fragile enterrée contenant des microcavités 61 à environ 1,5 μm de profondeur, c'est- à-dire dans le support. 55' et sous la couche d'oxyde 56. La couche de microcavités 61 est destinée à produire un clivage dans le support 55 (voir le document FR-A-2 681 472) .
La figure 5B montre la structure résultant du scellement des deux substrats 51 et 54 l'un à l'autre selon la couche mince 57. Le scellement peut se faire par adhésion moléculaire ou au moyen d'une colle. Si un traitement thermique de renforcement du scellement est nécessaire, ce traitement thermique (température et durée) est choisi de manière à ne pas obtenir à ce stade le clivage du substrat 54.
On procède ensuite au micro-usinage du premier substrat 51 à partir de sa face libre. La figure 5C montre un évidement 58 réalisé à partir de la face libre du substrat 51. L' évidement est obtenu par gravure humide dans des bains contenant du KOH ou du TMAH.
La figure 5 D montre l'ajout à la structure précédemment obtenue d'un substrat 59 en silicium. Le substrat 59 présente, à partir de la face adjacente au substrat 51, un évidement 60 qui, dans cet exemple de réalisation, est identique à l' évidement 58 du substrat 51. La liaison entre les substrats 51 et 59 peut se faire par adhésion moléculaire ou par .joint de colle.
Un traitement thermique à 1100 °C permet de renforcer la liaison entres les substrats 51 et 59 et de provoquer le clivage du support 55 le long de la couche de microcavité 61. La partie la plus importante du support 55 peut dont être récupérée.
Il reste à- éliminer par gravure la fraction restante du support 55 et la couche d'oxyde 56 pour révéler la couche mince de silicium 57 (voir la figure 5E) . " Les figures 6A et 6 B illustrent un sixième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
Cette variante de réalisation permet là récupération du support lorsque le troisième substrat doit être supporté par un support. Le deuxième exemple de réalisation mentionne l'utilisation d'un tel support. En utilisant le procédé décrit dans le document FR-A-2 681 472 déjà cité, il est possible de récupérer la plus grande partie du support. La figure 6A reprend les éléments représentés à la figure 2C. La structure représentée comporte en outre une couche de microcavités 12 obtenue, avant la fixation du substrat 9 sur le support 11, par implantation ionique au travers de la face supérieure- du support 11. Un traitement thermique, auquel s'ajoute éventuellement un traitement mécanique, permet d'obtenir le clivage du support 11 le long de la couche de microcavités. La majeure partie du support 11 est alors récupérée. On obtient la structure représentée à la figure 6B où une couche mince . 13 provenant du support adhère encore au substrat 9. Cette couche mince 13 peut être éliminée par polissage pour obtenir une structure semblable à celle de la figure IF.
Les figures 7A à 7E illustrent un septième exemple de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée selon l'invention.
La figure 7A se rapporte au deuxième substrat du procédé . Le substrat 74 est une plaque de silicium d'épaisseur standard (425 μm) ou non. Une implantation ionique et effectuée au travers de l'une de ses faces principales. Elle consiste à implanter des ions hydrogène à raison de 5.10lδ_ H+/cm2 pour une' ' énergie d'implantation de 70 keV. Il se forme alors une couche de microcavités 76 à environ 0,6 μm de profondeur sous la face implantée. Cette couche de microcavités délimite, par rapport à la face implantée, une couche mince de silicium 77.
La figure 7B représente la fixation du deuxième substrat 74 sur un premier substrat 71 semblable à celui représenté à la figure 1A, c'est-à- dire constitué d'une plaque de silicium 72 d'épaisseur standard ou non, recouverte d'une couche d'oxyde 73 de 400 nm d'épaisseur. La fixation peut se faire par collage suivi d'un traitement thermique à 300°C, température qui est insuffisante pour provoquer le clivage du substrat 74. La couche mince 77 adhère alors au substrat 71.
On procède ensuite au micro-usinage du premier substrat 71 à partir de sa face libre. La figure 7C montre un évidement 78 réalisé à partir de la face libre du substrat 71. L ' évidement' est obtenu par gravure humide dans des bains contenant du KOH ou du THMA.
La figure 7D montre la structure obtenue après le scellement sur la face libre du substrat 71 d'un troisième substrat 79 en silicium présentant un évidement 80 en regard de 1 ' évidement 78. Les évidements 78 et 80 forment alors une cavité. Un traitement thermique à une température par exemple de 600 °C ou une séparation mécanique permet d'obtenir le clivage du deuxième substrat le long de la couche de microcavités. Il subsiste alors sur le premier substrat 71 la couche mince 77 de silicium. Un nouveau traitement thermique à plus haute température (par- exemple à 1100°C) renforce les forces de collage de la couche mince 77 sur la couche de Si02 recouvrant la plaque de silicium 72.
Une autre façon d'obtenir la structure de la figure 7D consiste à coller le substrat 79 sur le substrat 71, effectuer un traitement thermique à 300°C, puis un traitement de séparation (par exemple mécanique) conduisant au clivage du substrat 74 le long de la couche de microcavités, ensuite un recuit à 1100° permettant le renforcement des forces de collage.
La figure 7E montre la structure obtenue après amincissement et polissage de la couche mince 77 jusqu'à une épaisseur de 200nm. On obtient une couche mince de silicium 77 sur une couche d'oxyde 73.
Un capteur de pression peut être obtenu avec une structure obtenue par le procédé de l'invention et comportant une couche mince par exemple en silicium. Pour cela, au cours d'une fabrication collective, la couche mince de silicium est gravée pour délimiter des jauges piézorésistives . Les jauges sont dopées par implantation ionique suivie d'un recuit à environ 900 °C. Des trous de contact gravés dans les jauges sont métallisés, puis des conducteurs sont déposés sur ces trous métallisés pour assurer la sortie des signaux électriques. Une gravure humide permet de réaliser des cavités externes. Il ne reste plus qu'à séparer les capteurs par découpe . Parmi les avantages particuliers apportés par l'invention, on peut citer :
- le transfert d'une couche active d'un; substrat SOI sur un substrat non standard mince ou épais, - le transfert d'une couche active d'un substrat SOI sur un substrat fragile (mince) icro- usiné qui évite l'amincissement face arrière et le polissage de substrats SOI standard, qui sont des opérations mal maîtrisées au plan industriel, - le micro-usinage d'un substrat fragile monté sur un support rigide constituant une poignée qui est éliminée par la suite.
- le micro-usinage d'un substrat fragile monté sur un support rigide avant transfert de la couche superficielle de matériau semiconducteur qui servira de moyen de détection de la déformation d'une membrane (poignée éliminée avec transfert de la couche superficielle) , - l'assemblage de substrats fragiles sur poignées avant élimination des poignées, les substrats fragiles assemblés étant suffisamment résistants pour supporter le procédé de fabrication des capteurs ou des microsystèmes , - la possibilité de traiter la face supérieure du substrat avec éléments de détection après élimination de la poignée supérieure mais en conservant la poignée du substrat micro-usine en face arrière pour assurer la solidité de l'ensemble pendant le déroulement de toutes les étapes dans le cas où l'assemblage des substrats fragiles n'est pas suffisamment résistant pour supporter l'ensemble du; procédé (la poignée arrière sera enlevée en fin de procédé avant l'usinage des cavités extérieures pour l'application décrite ou en fin de procédé avant ou après découpe des puces pour d'autres applications),
- la possibilité de récupérer une partie importante des substrats utilisés (support d'un substrat SOI, poignées).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'une structure à membrane micro-usinée, la membrane résultant de la formation d'un évidement (8, 28, 48, 58, 78) réalisé à partir de l'une des faces principales d'un premier substrat (1, 21, 41, 51, 71), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes: a) la fixation de l'une des faces principales du premier substrat sur un deuxième substrat (4, 24, 44, 54, 74), b) la réalisation de 1 ' évidement à partir de l'autre face principale du premier substrat, c) la fixation de la face évidée du premier substrat sur une face d'un troisième substrat (9, 29,
39, 49, 59, 79) pour obtenir une cavité comprenant ledit évidement .
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape a), ladite fixation du premier substrat sur le deuxième substrat se fait par adhésion moléculaire ou par collage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape b) , l'évidement est réalisé par gravure humide et/ou par gravure sèche.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape c) , ladite fixation du premier substrat sur le troisième substrat se fait par adhésion moléculaire ou par collage.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'étape c) , la face évidée du premier substrat est fixée sur une face d'un troisième substrat (9) qui est solidaire d'un support (11), le support étant éliminé après l'étape c) .
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le troisième substrat (9) est solidaire d'une couche mince superficielle (13) du support (11) , cette couche mince superficielle étant délimitée par une couche fragile enterrée permettant une séparation ultérieure, le support étant éliminé après l'étape c) par clivage selon la couche de microcavités (12) et récupéré.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite couche fragile enterrée est une couche de microcavités (12) produites par implantation d'hydrogène et/ou de gaz rares.
8. Procédé selon la revendication 7, ; caractérisé en ce que ledit clivage est consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pour l'étape c) , la face évidée du premier substrat (1, 21, 51, 71) est fixée sur une face évidée d'un troisième substrat (9, 29, 59, 79), ladite cavité étant constituée par la réunion des evidements des premier et troisième substrats.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'évidement du troisième substrat est réalisé par gravure humide ou par gravure sèche.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après l'étape c) , le deuxième substrat est aminci.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape a) , le premier substrat est fixé, du côté d'une couche active (7, 27, 57, 77) présentée par le deuxième substrat, la couche active étant une couche permettant la réalisation de composants électroniques .
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après l'étape c) le procédé comprend en outre la réalisation d'au moins une jauge de contrainte dans ladite couche active. ;
14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le deuxième substrat (4, 24, 54) étant un substrat SOI, à l'étape a) le premier substrat (1, 21, 51) est fixé sur la couche mince de silicium (7, 27, 57) du substrat SOI.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la face du premier substrat fixée sur le deuxième substrat est une face électriquement isolante .
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier substrat (1, 21, 51,
71) est un substrat de silicium (2, 22, 52, 72), recouvert d'une couche de dioxyde de silicium (3, 23,
53, 73) .
17. procédé selon l'une 'quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que, après l'étape c) le deuxième substrat (4, 24, 54) est aminci pour ne garder que la couche mince (7, 27, 57) "de silicium sur le premier substrat (1, 21, 51) .
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le deuxième substrat est aminci en utilisant au moins l'une des méthodes suivantes : la gravure, l'amincissement mécanique, l'amincissement mécano-chimique et le clivage selon une couche fragile enterrée qui permet la séparation créée dans le deuxième substrat par implantation ionique . •
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit clivage est consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques .
20. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier substrat (71) étant un substrat de silicium (72) recouvert d'au moins une couche de dioxyde de silicium (73) , le deuxième substrat (74) étant un substrat de silicium dans lequel une couche mince superficielle (77) est délimitée par une couche fragile enterrée permettant une séparation ultérieure, après l'étape c) le deuxième substrat (74) est aminci par clivage selon la couche de microcavité (76) et est récupéré.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite couche fragile enterrée est une couche (76) contenant des microcavités produites par implantation d'espèces gazeuses.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit clivage est consécutif à un traitement thermique et/ou à l'application de forces mécaniques .
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