FR2837980A1 - Dispositif a semi-conducteur et son procede de fabrication, substrat de type soi pour ce dispositif et son procede de fabrication, et dispositif d'affichage utilisant un tel substrat - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif à semi-conducteur comportant un film mince de silicium polycristallin (4) et un film mince de silicium monocristallin (5) formés sur un film de SiO2 (2) déposé sur un substrat isolant (1). La croissance d'une couche de silicium polycristallin est réalisée par cristallisation thermique d'un film mince de silicium amorphe (3), pour former le film (4). D'autre part, un substrat en silicium monocristallin (10) comportant, sur lui, un film de SiO2 (11) et, en lui, une partie d'implantation d'ions hydrogène, est lié à une zone du film (4), qui a subi une élimination par attaque, et est soumis à un traitement thermique. Le substrat (10) est ensuite divisé au niveau de la partie d'implantation par une exfoliation, afin de former le film (5). Le dispositif ainsi obtenu est bon marché, de grandes dimensions et comporte un film (5) dont la propriété est stable.L'invention concerne aussi un substrat de type SOI pour ce dispositif et son procédé de fabrication, et un dispositif d'affichage utilisant un tel substrat.
Description
La présente invention concerne un dispositif à semi-conducteur et son
procédé de fabrication, et, en particuller, un dispositif à semiconducteur comportant un circuit intégré constitué de plusieurs transistors de type métal-oxyde-semi-conducteur (MOS) et un procédé
de fabrication de ce dispositif.
La présente invention concerne également un substrat de type silicium sur isolant (SOI) formé par (a) la liaison à un substrat d'un film mince de silicium monocristallin dans lequel des ions hydrogène ont été implantés et (b) la division du film mince de siliclum monocristallin au niveau d'une partie d' implantation des ions hydrogène, ainsi qu'un dispositif à semi-conducteur utilisant le substrat de
type SOI et un procédé de fabrication de ce substrat.
La présente invention concerne, en outre, un dispositif à semi-conducteur utilisé dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides de type à attaque matricielle active, par exemple, pour améliorer les performances de circuits d'un dispositif dans lequel des circuits d'attaque périphériques et des circuits de
commande, entre autres, sont intégrés.
Habituellement, on utilise ce que l'on appelle une attaque matricielle active en vertu de laquelle des transistors à films minces (appelés ciaprès TFT), tels que siliclum amorphe (a-Si) et silicium polycristallin (p-Si), sont formés sur un substrat en verre afin d' exciter un panneau d'affichage à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent (EL) organique, par exemple. De plus, grâce à l'emploi de p-Si dont la mobilité est suffisamment élevée pour opérer à une grande vitesse, des circuits d'attaque périphériques peuvent être intégrés. A titre de variante, des études 3s ont été réalisées en ce qui concerne la formation d'un dispositif utilisant un silicium plus performant afin d'intégrer un système constitué d'un processeur d' image, d'un organe de commande de cadencement et de dispositifs similaires, qui doivent avoir de meilleures performances. Le silicium polycristallin pose en effet les problèmes suivants. En raison (a) d'un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) d'une déficience au voisinage d'une lO limite des grains de cristaux, (c) d'une diminution de la mobilité qui résulte de la présence de l'état localisé dans la bande interdite, et (d) d'une augmentation d'un coefficient infraseuil (coefficient S), les performances du transistor sont trop insuffisantes pour former un dispositif au silicium
très performant.
Par conséquent, pour former un dispositif au silicium plus performant, on a proposé non seulement une cristallisation au laser, mais également les techniques suivantes destinées à améliorer la cristallisation, à savoir des techniques plus évoluées, telles que la solidification latérale séquentielle (SLS) (voir, par exemple, la spécification du brevet américain n 6 300 175) publié le 9 octobre 2001), la cristallisation latérale au laser à émission continue (CLC) (voir, par exemple, la publication intitulée "Transistors à films minces au polysiliclum à très hautes performances sur un verre par cristallisation latérale au laser à émission continue et à balayage stable" par A. Hara et consorts, Atelier International 2001 sur les afficheurs à cristaux liquides à matrice active --Technologies des transistors à films minces et matières connexes- (AM-LCD2001), Condensé des Articles Techniques, pages 227 à 230, 11-13 juillet 2001, Société Japonaise de Physique Appliquée. Ces techniques consistent à déposer un film de a-Si sur un substrat en verre afin de maîtriser la cristallisation d'une manière préférable, ou de réaliser une monocristallisation. Cependant, dans ces techniques qui font appel au laser, on chauffe un simple film de silicium à une température élevée afin de réaliser une croissance cristalline, tout en maintenant une température d'un substrat isolant, tel que du verre, par exemple, dont la résistance à la chaleur est faible. Ainsi, une contrainte de traction d'approximativement lO9Pa est en général exercée sur le film de silicium, ce qui pose des problèmes, tels que l' apparition de fissures dans le film, une détérioration de la reproductibilité de la propriété du transistor à films minces et un manque
d'uniformité important.
Il existe par ailleurs une technique selon laquelle le silicium monocristallin est lié au substrat isolant afin de former un film plus mince (voir, par exemple, la demande de brevet japonais publice avant examen sous le n 211128/1993 (Tokukaihei 5-211128) (date de publication: 20 août 1993). Grâce à cette technique, il est possible de former un film d'oxyde sur le substrat en silicium monocristallin, puis le film mince de 2s silicium monocristallin sur celui-ci. Toutefois, lorsque le film mince de silicTum monocristallin doit être lié à un substrat isolant, autre que le substrat en silicium, par exemple à un substrat en verre ou à un substrat en quartz, le problème qui se pose est que le silicium se détache en raison d'une différence de coefficient de dilatation thermique entre le silicium
et le substrat isolant, tel que le substrat en quartz.
Pour éviter les détériorations ci-dessus engendrées au cours du traitement thermique d'amélioration de la 3s force de la liaison du fait de la différence de coefficient de dilatation thermique entre le silicium et le substrat en quartz, on a proposé un procédé pour changer la composition d'un verre cristallisé (voir par exemple la demande de brevet japonais publiée avant s examen sous le n 163363/1999 (Tokukaihei 11- 163363)
(date de publication: 18 juin 1999).
D'autre part, comme cela a été décrit précédemment, des perfectionnements considérables ont été apportés à (a) une technique de fabrication d'éléments de circuits intégrés grâce à laquelle le substrat en silicium monocristallin est traité, après quoi des centaines de millions de transistors sont formés sur le substrat, et (b) une technique de fabrication de dispositifs d'affichage à cristaux liquides de type à transistor à films minces (TFT) grâce à laquelle après formation d'un film mince semi-conducteur polycristallin, tel qu'un film de silicium, sur une matière amorphe, telle qu'un substrat en verre, ceux-ci sont traités pour être transformés en un transistor, afin de réaliser les éléments d' image et les circuits d'attaque d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et de populariser des ordinateurs et des terminaux informatiques personnels utilisant des affichages à
cristaux liquides.
Conformément à ces techniques, l'élément de circuit intégré est réalisé par le traitement d'une plaquette de silicium monocristallin commercial dont l'épaisseur est d'à peine 1 mm et dont le diamètre se situe dans la plage de 150 mm à 300 mm, et par la formation d'un grand nombre de transistors sur la plaquette de silicium monocristallin traitée. De plus, dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides de type TFT, un film de silicium amorphe sur un verre non alcalin amorphe est fondu/polycristallisé sous l'effet de la 3s chaleur d'un laser, etc., après quoi le film de s silicium amorphe est traité pour permettre de former un transistor de type MOS qui joue le rôle d'un élément de commutation. Dans le domaine des dispositifs d'affichage à cristaux liquides et des dispositifs d'affichage électroluminescents organiques utilisant un transistor à films minces, le transistor à films minces constitué d'un film de silicium amorphe ou d'un film de polysilicium est formé sur un substrat en verre transparent afin de réaliser un dispositif au silicium destiné à attaquer l'élément d' image, c'est-à-dire à exécuter ce que l'on appelle une attaque matricielle active. D'autre part, pour intogrer les circuits d'attaque périphériques, l'organe de commande de cadencement et des organes similaires, sous la forme d'un système en ce qui concerne l'attaque matricielle active, on a étudié la formation d'un dispositif au silicium plus performant, et ce, parce que le film de silicium polycristallin pose les problèmes suivants. En effet, en raison (a) d'un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) d'une réduction de la mobilité ou (c) d'une augmentation du coefficient infraseuil (coefficient S) résultant de la présence de l'état localisé dans la bande interdite au voisinage de la limite des grains de cristaux, les performances du transistor sont trop faibles pour former un dispositif au silicium très performant. C'est la raison pour laquelle on s'est intéressé à une technique de type SOI. SOI est l'abréviation de silicium sur isolant, et il s'agit d'une technique destinée à former un film mince semi-conducteur monocristallin sur un substrat isolant (cette technique est rarement utilisée pour former un film de silicium 3s polycristallin). Elle fait l'objet d'études sérieuses depuis 1981 environ. En outre, le substrat de type SOI utilisé dans le domaine des circuits intégrés est destiné à améliorer considérablement les performances de l'élément à semi-conducteur à l' aide de transistors s préférables. Par conséquent, pourvu que le substrat joue le rôle d'un film isolant, il importe peu que le substrat soit transparent ou non ou qu'il soit cristallin ou amorphe. Dans ce domaine, lorsque le transistor est formé à l' aide du substrat de type SOI, les éléments sont complètement séparés, de sorte qu'il y a peu de limites de fonctionnement, ce qui permet
d'obtenir une propriété préférable pour le transistor.
On t rouve actue l lement sur le marché un sub st rat SIMOX (à séparation par implantation d'oxygène), à
titre d'exemple représentatif du substrat de type SOI.
Dans ce substrat de type SOI, de l'oxygène est implanté dans une plaquette en silicium, et la couche d'oxyde de silicium ainsi formée sépare un film mince de silicium monocristallin de la masse du substrat. Ainsi, l'oxygène qui est un élément beaucoup plus lourd que l'hydrogène est implanté à une profondeur prédéterminée, de sorte que l' implantation est réalisée sous haute énergie et à forte dose. Les cristaux sont par conséquent gravement détériorés, si bien que se pose le problème suivant, à savoir qu'il est impossible d'obtenir une propriété suffisante du monocristal, ou une propriété d' isolation totale en raison d'un écart par rapport à la st_chiométrie au niveau d'une partie
d'un film de dioxyde de silicium.
D'autre part, la demande de brevet japonais Tokukaihei 5-211128 décrit une technique selon laquelle le silicium monocristallin est lié au substrat, cette
liaison étant réalisse sous la forme d'un film mince.
Cette technique de l'art antérieur appelée "procédé de coupe intelligente" est un procédé dans lequel des ions hydrogène sont implantés dans un substrat en silicium monocristallin conformément à un procédé d'implantation d'ions, et le résultat obtenu est lié à un élément de renforcement, après quoi de minuscules bulles sont créées dans une couche formoe par l' implantation des ions hydrogène au moyen d'un traitement thermique, et le substrat en silicium monocristallin est divisé au niveau de la couche formée par l' implantation des ions hydrogène, afin de former le film mince de silicium monocristallin pour ainsi réaliser la structure de type SOI. Il est par conséquent possible de fabriquer un transistor au silicium monocristallin dont la propriété en tant qu'élément est grande. De ce point de vue,
cette technique est supérieure.
Toutefois, en ce qui concerne cette antériorité, Tokukaihei 5-211128 indique simplement que le film d'oxyde est formé sur le substrat en silicium monocristallin et que le film mince de silicium monocristallin est formé sur celui-ci. Une adaptabilité à d'autres substrats, tels qu'un substrat en verre pour un affichage, n'est pas envisagée. D'autre part, Tokukaihei 11-163363 mentionne des exemples dans lesquels d'autres substrats sont comparés en termes d'aptitude à la liaison. Dans cet art antérieur, il est indiqué que du verre cristallisé est utilisé pour éviter les détériorations du substrat au cours du traitement thermique destiné à améliorer la force de liaison vis-à-vis du substrat, et que la composition de ce verre est modifiée pour correspondre à l'élément en silicium en termes de coefficient de dilatation thermique. Toutefois, le verre cristallisé contient de manière caractéristique des atomes alcalins et possède une propriété incompatible avec un transistor dont la propriété est stabilisée. En outre, dans les techniques ci-dessus, le substrat en silicium monocristallin se présente sous la forme d'une plaquette de 6, 8 ou 12 pouces de diamètre, de sorte que le substrat isolant qui doit être lié est limité à un substrat de 6, 8 ou 12 pouces. Il est donc impossible de fabriquer des panneaux d'affichage à cristaux liquides et des panneaux électroluminescents organiques de grandes dimensions. Dans le cas d'un panneau de faibles dimensions, les coûts de fabrication augmentent et la
technique est difficile à mettre en _uvre.
En outre, dans le cas de l'utilisation d'un substrat en quartz, lorsque le substrat en silicium monocristallin est lié au substrat isolant, la force de liaison diminue du fait de la différence de coefficient de dilatation thermique. De plus, lorsqu'une contrainte est exercée sur une interface de liaison, la propriété du transistor à films minces est détériorée en raison de différences et d'un manque d'uniformité de la
contrainte exercée sur l' interface.
Par ailleurs, on considère dans l'art antérieur qu'au moment o le substrat en silicium monocristallin est lié, il est impossible d'obtenir une force de liaison suffisante sans une exposition à une température élevée. Par conséquent, pour le traitement thermique, on utilise une température de 800 C à 1200 C. On considère également qu'un verre cristallisé très résistant à la chaleur dont le point de trempe n'est pas inférieur à 750 C est approprié, ce qui pose le problème suivant, à savoir que la technique n'est pas applicable à un verre non alcalin à point de trempe élevé, habituellement utilisé dans un panneau à cristaux liquides du type à attaque matricielle active,
dont le point de trempe ne dépasse pas 700 C.
La présente invention a précisément pour but de proposer (a) un dispositif à semi-conducteur qui soit exempt d' un manque d'uniformité ou de variations d' une force de liaison du film mince de silicium monocristallin, ou d'une contrainte exercée sur une interface de liaison, qui soit constitué d'un substrat de grandes dimensions et bon marché dans lequel le film mince de sllicium monocristallin puisse être formé, et dont la propriété soit stabilisée, et (b) un procédé de
fabrication de ce dispositif à semi-conducteur.
La présente invention a pour autre but de proposer un dispositif à semiconducteur constitué d'un substrat de grandes dimensions et bon marché dans lequel un film mince de silicium monocristallin puisse être formé et
dont la propriété soit stabilisce.
La présente invention a encore pour autre but de proposer (a) un substrat de type SOI qu'il soit possible de fabriquer à faible coût sans utiliser un verre cristallisé dont la composition a été agustée, ou un verre résistant à des températures élevées, (b) un dispositif d'affichage utilisant un tel substrat SOI,
et (c) un procédé de fabrication de ce substrat.
Pour atteindre les buts ci-dessus et selon l'un des aspects de la présente invention, il est proposé un dispositif à semi-conducteur caractérisé en ce qu'il comprend un film mince de silicTum polycristallin et un film mince de silicium monocristallin respectivement disposés sur des zones différentes d'un substrat isolant. Grâce à la configuration ci- dessus, le film mince de siliclum polycristallin et le film mince de silicium monocristallin sont respectivement disposés sur des zones différentes du substrat isolant, tel qu'un substrat en verre de grandes dimensions. Le silicium monocristallin permet de remédier aux problèmes suivants: (a) un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) une r déficience au voisinage d'une limite des grains des cristaux, (c) une diminution de la mobilité résultant de la présence de l'état localisé dans la bande interdite, et (d) une augmentation d'un coefficient infraseuil (coefficient S), etc., qui sont particuliers au siliclum polycristallin et qui tous rendent difficile la réalisation d'un dispositif très performant. Il est donc possible de réaliser un système dans lequel un dispositif plus performant, tel qu'un organe de commande de cadencement, est formé dans une zone o le film mince de silicium monocristallin est situé, tandis que d'autres dispositifs sont formés dans une zone o le film mince de siliclum polycristallin
est situé.
Cela signifie que, même lorsque la taille du film mince de silicium monocristallin est limitée, elle peut être suffisante pourvu qu'il soit possible de former une logique à grande vitesse, un générateur de cadencement et un convertisseur numérique/analogique (DAC) à grande vitesse (avec tampon courant), entre autres, qui doivent avoir une grande vitesse, une faible consommation d'énergie et une grande uniformité rendues possibles par le silicium monocristallin. Il est donc possible d'intégrer un système de circuits très performant et très fiable pouvant être réalisé uniquement à l' aide du silicium monocristallin, sur un
substrat, pour pouvoir fabriquer un dispositif à semi-
conducteur utilisé dans un dispositif d'affichage, tel qu'un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent organique, dans lequel un système très performant est intégré à un coût très inférieur comparativement au cas o tous les dispositifs sont
constitués du silicium monocristallin.
D'autre part, la forme du substrat en silicium 3s monocristallin est limitée aux dimensions de plaquettes d'une installation de fabrication de ctrcuits intégrés à haute densité (LSI), à savoir un diamètre de 6, 8 et 12 pouces, par exemple, mais étant donné que le film mince de silicium polycristallin est formé sur le substrat isolant, il est possible de fabriquer, par exemple, un panneau à cristaux liquides ou un panneau
électroluminescent organique de grandes dimensions.
Pour atteindre les buts mentionnés précédemment, il est également proposé, selon la présente invention, un procédé pour fabriquer le dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicium monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 et un film de silicLum amorphe successivement sur une surface du substrat isolant; à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallini à éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin; à découper un substrat en siliclum monocristallin selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement entièrement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d'implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédétermince ont été implantés à une profondeur prédétermince; à lier à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface formée par implantation d' ions hydrogène du substrat en silicTum monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de
silicium monocristallin.
Grâce à ce procédé, il est possible d' augmenter la force de liaison en chauffant le substrat en silicium monocristallin dans lequel les ions hydrogène à une dose prédéterminée sont implantés à la profondeur prédéterminée, c'est-à-dire en chauffant le substrat en silicTum monocristallin comportant la partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle les ions hydrogène ont été implantés à l'avance, pour pouvoir obtenir le film mince de silicium monocristallin en divisant le substrat en siliclum monocristallin au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène par une exfoliation. Ainsi, le silicium monocristallin remédie aux problèmes suivants: (a) un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) une déficience au voisinage d'une limite des grains des cristaux, (c) une diminution de la mobilité due à la présence de l'état localisé dans la bande interdite, et (d) une augmentation du coefficient S. par exemple, propres au silicTum polycristallin et qui tous rendent difficile la fabrication d'un dispositif très performant. Il est par conséquent possible de former le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicium polycristallin sur le substrat isolant de facon que des dispositifs qui doivent avoir des performances plus grandes puissent être constitués du silicium monocristallin, tandis que d'autres dispositifs peuvent être constitués du siliclum polycristallin par un procédé de fabrication commun, après formation du film mince de silicium monocristallin et du film mince de silicium polyoristallin. Ceci permet donc de fabriquer un dispositif à semi-conducteur pour un dispositif d'affichage, par exemple, tel qu'un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent organique, dans lequel un système très performant est intogré à un faible coût. De plus, la couche d'oxyde ou le film de SiO2 est formé(e) à l'avance, et le substrat en silicium monocristallin est lié au substrat isolant, tel qu'un substrat en verre, par l'intermédiaire de la couche d'oxyde ou du film de SiO2 formé(e), ce qui permet d'éviter les problèmes suivants, à savoir (a) une diminution de la mobilité engendrée par une déformation des cristaux de silicium due à une contrainte exercée sur une interface de liaison silicium, ou (b) une déficience au niveau de l' interface et une charge fixe de cette dernière résultant de la déficience, et (c) une variation du seuil engendrée par un état localisé dans l' interface, et (d) une diminution de la stabilité des caractéristiques. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée pour éviter des détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au substrat en verre, lorsque la force de liaison est augmentée et que l' exfoliation est réalisoe par un traitement thermique, ce qui permet d'utiliser un verre à point de trempe élevé. Il n'y a donc pas de problème de contamination du verre cristallisé par le métal alcalin, ce qui permet d'éviter les détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport à un substrat en verre, lorsque la force de liaison est améliorée et que l' exfoliation est réalisée
par un traitement thermique.
A titre d'exemple, le film de silicium po lycri sta l l in est formé sur un subst rat en verre à point de trempe élevé de grande surface, et une élimlnation par attaque du film mince de silicium polycristallin est réalisée de manière à couvrir une zone qui doit être lice au substrat en silicium monocristallin traité pour avoir une taille appropriée. Puis, le substrat en siliclum monocristallin est lié à ladite zone, et le film mince de silicium monocri stall in ainsi que le film de SiO2 sont lai s s és par l'exfoliation. Le reste du silicium monocristallin est éliminé par l' exfoliation, ce qui permet d'éviter la distorsion de la contrainte exercée sur la totalité du substrat en verre en effectuant l'élimination par exfoliation en ce qui concerne le reste du siliclum monocristallin. Plus précisément, une surface de la zone est oxydée ou un film de SiO2 est déposé sur elle, et le substrat en silicTum monocristallin comportant la partie d' implantation d' ions hydrogène et qui a été découpé suivant une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque, est lié à cette dernière, de sorte qu'une surface proche de la partie d'implantation d' ions hydrogène est en contact avec la zone, après quoi le substrat en silicium monocri stall in est soumi s à un traitement thermique et divisé au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène par une exfoliation réalisée de manière à laisser le film mince de silicLum monocristallin et le film de SiO2, tandis que le reste du siliclum monocristallin est éliminé par l' exfoliation, ce qui permet d'éviter la distorsion de la contrainte exercoe
sur la totalité du substrat en verre.
Il est donc possible d'obtenir un substrat dans lequel une zone est formoe du film mince de silicLum monocristallin et une autre zone est formée du film mince de silicium polycristallin, sans provoquer un détachement, une fissuration ou une détérioration du silicium. D'autre part, la forme du substrat en silicium S monocristallin est limitée aux dimensions de plaquettes de l' installation de fabrication de cTrcuits intégrés LSI, telles que des disques de 6, 8 et 12 pouces, mais comme le film mince de silicium polycristallin est formé sur le substrat isolant, il est possible de fabriquer le dispositif à semi-conducteur sous la forme d'un panneau d'affichage à cristaux liquides ou d'un
panneau électroluminescent organique de grande taille.
Pour atteindre les buts exposés précédemment, il est également proposé, conformément à la présente invention, un procédé pour fabriquer le dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicTum monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolanti à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallini à éliminer par attaque une zone prédétermince de la couche de siliclum polyoristallin et une partie du film de SiO2 correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; à découper un substrat en silicium monocristallin suivant une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d'implantation d'ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédétermincoi à lier à température ambiante à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation d' ions hydrogène (surface du côté o les ions ont été implantés) du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de
siliclum monocristallin. Grâce au procédé ci-dessus, outre les avantages du procédé de fabrication
précédent, la zone prédétermince de la couche de silicium polycristallin est éliminée par attaque, de même qu'une partie du film de SiO2 de la même zone est éliminée par attaque dans le sens de l'épaisseur de celui- ci, ce qui permet d'obtenir un substrat dans lequel une surface liée du substrat en silicium monocristallin ne subit pas l' influence exercée par une épaisseur du film de SiO2, et dans lequel le film mince de silicium monocristallin et le film mince de siliclum polycristallin formés sur le
2s substrat isolant ont une hauteur sensiblement égale.
Ceci permet donc d'exécuter simultanément presque toutes les étapes suivantes, y compris l'étape d'attaque exécutée pour réaliser la configuration en forme d'îlot. De plus, le procédé ci-dessus permet de former un transistor ou un circuit sans crcer un gradin important. Ceci offre, dans le cas d'un panneau à cristaux liquides, par exemple, l'avantage de permettre
de maîtriser une épaisseur cellulaire.
Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est également proposé un procédé pour fabriquer le dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de siliclum monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé caractérise en ce qu'il comprend les étapes consistant à déposer un film de SiO2 sur une surface du substrat isolant; à éliminer par attaque une partie du film de SiO2 correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; à découper un substrat en silicium monocristallin selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d'implantation d'ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédétermince; à lier à température ambiante à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque une surface, du côté o les ions hydrogène ont été implantés, du substrat en silicTum monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; à diviser le substrat en silicium monocristallin au niveau de la 2s partie d' implantation des ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin sur le substrat isolant; à déposer un second film de SiO2 et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolant; et à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe, afin de former le film mince de siliclum polycristallin. Le procédé ci-dessus permet d'obtenir les mêmes
avantages que les procédés de fabrication précédents.
Touours pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un substrat de type SOI comprenant un substrat en verre non alcalin amorphe et un élément en silicium monocristallin dans lequel des ions hydrogène ont été implantés, l'élément en silicium monocristallin étant lié au substrat en verre non alcalin amorphe, caractérisé en ce que l'élément en silicium monocristallin est divisé au niveau d'une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle les ions hydrogène ont été implantés, afin de former un
film mince de silicium monocristallin.
Dans la configuration ci-dessus, des ions hydrogène sont implantés dans l'élément en silicium monocristallin conformément à un procédé d' implantation d' ions, et une fragilisation par l'hydrogène est engendrée par le traitement thermique dans la couche dans laquelle les ions hydrogène ont été implantés, après quoi le film mince de siliclum monocristallin est formé par division de l'élément en silicium monocristallin au niveau de la couche (conformément au procédé dit de coupe intelligente), et le film mince de 2s silicium monocristallin est lié au substrat, afin de former le substrat de type SOI. En ce qui concerne le substrat de type SOI, l' attention des inventeurs de la présente invention a porté sur le point suivant, à savoir que le substrat de type SOI soit conçu pour qu'il soit possible d'obtenir une force de liaison suffisante même à 300 C lors de la liaison de l'élément en silicium monocristallin avec le substrat. La température de chauffage pour améliorer la force de liaison peut donc être fixée à une valeur inférieure comparativement au procédé conventionnel, ce qui permet d'utiliser un substrat en verre non alcalin amorphe
dont le point de trempe ne dépasse pas 700 C.
Le point ci-dessus a fait l'objet d'études répétées par les inventeurs de la présente invention qui ont constaté que dans le cas o des ions hydrogène plus légers que des ions oxygène en termes de masse sont implantés de manière à diviser l'élément en silicium monocristallin pour former le film mince de silicium monocristallin, une température de chauffage d'environ 600 C est suffisante lors de la fabrication de l'élément. Grâce à un traitement thermique exécuté à une ou des températures supérieures à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicTum, le silicium monocristallin est séparé pour former un film de silicium monocristallin, et il est possible de rétablir une matière cristalline du film mince de silicTum monocristallin à un niveau correspondant à celui auquel les ions hydrogène n'ont pas été implantés, tout en mettant en _uvre un processus de suppression de la détérioration de la matière cristalline. Ainsi, en exécutant le traitement thermique à une température d' environ 600 C, il est possible d'améliorer la force de liaison entre l'élément en silicium monocristallin et le substrat 2s ainsi que la séparation et la qualité de la matière cristalline. Cela signifie qu'en ce qui concerne le substrat de type SOI fabriqué par la liaison du film mince de silicium monocristallin obtenu par le procédé dit de coupe intelligente avec le substrat, au moment de la liaison de l'élément en silicium monocristallin avec le substrat, il est possible d'obtenir une force de liaison suffisante même à une température supérieure à approxlmativement 300 C. De ce point de vue, l'élément en silicium monocristallin est lié au substrat et le film mince est séparé à une température d'approximativement 600 C à l' aide du substrat en verre
non alcalin amorphe.
Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé ou un verre hautement résistant à la chaleur dont la composition a été ajustée, ce qui permet de fabriquer le substrat de type SOI à un faible coût à l 'aide d'un verre non alcalin à point de trempe élevé, généralement utilisé dans un panneau d'affichage à cristaux liquides, par exemple, du type à attaque matricielle active. De plus, comme la température de chauffage est faible, il est possible d'éviter une dispersion du métal alcalin dans la couche de semi conducteur. Ainsi, du fait que le métal alcalin ne peut pas se disperser, il est possible de réduire l ' épaisseur d' un film d' oxyde formé du côté de l'élément en silicium monocristallin ou d'un film de dioxyde de silicium formé du côté du substrat, d'o un
meilleur rendement.
Il est à noter que, dans la présente invention, un substrat comportant une structure de type silicium sur isolant (SOI) dans laquelle l'élément en silicium monocristallin est lié à une partie d'un substrat en verre de grande surface, peut être utilisé comme
substrat de type SOI.
D'autre part, pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif d'affichage caractérisé en ce qu'il est conçu pour que le substrat en verre non alcalin amorphe utilise l'un quelconque des substrats de type SOI ci-dessus formés d'un verre amorphe permettant la transmission de la lumière visible. Grâce à cette configuration, le substrat SOI est 3s formé du verre amorphe qui permet la transmission de la lumière visible, tandis qu'un transistor et un film de silicium polycristallin formé séparément sont disposés sur le film mince de silicium monocristallin, pour ainsi permettre de réaliser un dispositif d'affichage à cristaux liquides ou un dispositif d'affichage
électroluminescent organique.
Il est par conséquent possible de former un transistor très performant sur une partie spécifique d'un substrat de grande étendue du dispositif d'affichage. Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer le substrat de type SOI, caractérisé par les étapes qui consistent à lier un élément en silicium monocristallin dans lequel des ions hydrogène ont été implantés à un substrat en verre non alcalin amorphe; et à diviser l'élément en silicium monocristallin au niveau d'une partie d' implantation des ions hydrogène en exécutant un traitement thermique à une température maximale de 600 C, afin de former un
film mince de silicium monocristallin.
Ainsi, en ce qui concerne le procédé de fabrication du substrat de type SOI réalisé par la liaison du film mince de siliclum monocristallin obtenu par le procédé 2s de coupe intelligente, par exemple, au substrat, les inventeurs de la présente invention se sont intéressés au fait suivant, à savoir la possibilité d'obtenir une force de liaison suffisante même à une température de 300 C lors de la liaison de l'élément en silicium monocristallin au substrat, de sorte qu'ils considèrent préférable de fixer à environ 600 C la température maximale de traitement thermique à laquelle l'élément en silicTum monocristallin est divisé, le traitement thermique étant, par exemple, réalisé à une température
3s de 600 C pendant 30 à 60 minutes.
I1 n'est donc pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée ou un verre résistant aux températures élevées, ce qui permet de fabriquer le substrat SOI à un faible coût à l' aide d'un verre non alcalin à point de trempe élevé généralement utilisé dans un panneau d'affichage à cristaux liquides, par exemple, de type à excitation matricielle active. En outre, la faible température de traitement thermique permet d'empêcher la dispersion du métal alcalin dans la couche de semi-conducteur. Etant donné que le métal alcalin ne peut pas se disperser, le film d'oxyde formé du côté de l'élément en siliclum monocristallin et le film de dioxyde de siliclum formé du côté du substrat peuvent être plus minces. Ceci a
pour effet d'améliorer le rendement.
Touj ours pour atteindre les buts définis précédemment et selon encore un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer le substrat de type SOI, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à lier un élément en silicium monocristallin dans lequel des ions hydrogène ont été implantés à un substrat en verre non alcalin amorphe; et à diviser l'élément en silicium monocristallin au niveau d'une partie d'implantation 2s des ions hydrogène en exéautant un traitement thermique con formément à un pro cédé de re cu. i t à l a l ampe comportant une température maximale non inférieure à 850 C, afin de former un film mince de siliclum monocristallin. En ce qui concerne le procédé de fabrication du substrat SOI réalisé par la liaison du film mince de silicium monocristallin obtenu par le procédé de coupe intelligente, par exemple, au substrat, les inventeurs de la présente invention ont veillé à ce qu'il soit possible d'obtenir une force de liaison suffisante méme à une température maximale de 600 C lors de la liaison de l'élément en silicium monocristallin au substrat, de sorte qu'ils considèrent qu'il est préférable que le traitement thermique soit exécuté conformément au procédé de recuit à la lampe à une température maximale
d'approximativement 700 C.
Ainsi, il n'est pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée ou un verre résistant aux températures élevoes, ce qui permet de fabriquer le substrat SOI à un faible coût à l' aide d'un verre non alcalin à point de trempe élevé, généralement utilisé dans un panneau d'affichage à cristaux liquides, par exemple, de type à attaque matricielle active. De plus, étant donné que la température de traitement thermique est faible, il est possible d'éviter une dispersion du métal alcalin dans la couche de semi-conducteur. Ainsi, comme le métal alcalin ne peut pas se disperser, le film d'oxyde formé du côté de l'élément en silicium monocristallin et le film de dioxyde de siliclum formé du côté du substrat peuvent être plus minces. Ceci a pour effet de
permettre une amélioration du rendement.
D'autre part, un retrait du substrat en verre se produit lors d'un chauffage dans un four électrique, lorsque le substrat en verre est porté à une température supérieure à son point de trempe. Au contraire, un recuit thermique rapide (appelé ci-après RTA) à l 'aide d'une lampe, par exemple, ou un recuit thermique utilisant un laser (recuit au laser) empêche le retrait de l 'ensemble du substrat et permet le chauffage d'une partie reauite, pour ainsi améliorer la cristallisation ou l'efficacité de la séparation. Ceci permet en outre d'améliorer le rendement de fabrication
du substrat SOI.
Il est à noter que plus la température maximale du recuit à la lampe est élevée, plus les caractéristiques du transistor sont améliorées, mais le substrat subit une forte flexion ainsi qu'une dilatation et une contraction importantes, de sorte qu'il est préférable de fizer une température approprice et un temps de maintien approprié à cette température en fonction de la taille du substrat et du type de dispositif fabriqué. A titre d'exemple, pour un substrat de 300 à 400 mm, le traitement thermique est exécuté à 700 C
pendant environ 5 minutes.
Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un aspect encore différent de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer le substrat de type SOI, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de dioxyde de silicium et un film de silicium amorphe successivement sur une surface d'un substrat en verre non alcalin amorphe; à réaliser la croissance d'une couche de s i l icium polycristal l in en cristallis ant thermiquement le film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallin; à éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin ainsi qu'une partie du film de dioxyde de silicium correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de dioxyde de silicium; à oxyder une surface d'un élément en silicium monocristallin ou à déposer un film de dioxyde de silicium sur la surface de l'élément en silicium monocristallin, et à implanter des ions hydrogène dans l'élément en silicium monocristallin; à découper l'élément en silicium monocristallin dans lequel les ions hydrogène ont été implantés, selon une forme prédéterminée afin de couvrir la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; à lier à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation des ions hydrogène de l'élément en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser l'élément en silicium monocristallin conformément à un processus de fragilisation par l'hydrogène engendré par un traitement thermique, afin de former un film mince de
silicium monocristallin sur le substrat isolant.
Grâce au procédé ci-dessus, lors de la fabrication d'un substrat de type SOI dans lequel le transistor est formé non seulement sur le film mince de silicium monocristallin lié selon la manière indiquce précédemment, mais également sur le film mince de silicium polycristallin déposé par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), par exemple, une élimination par attaque est réalisce en ce qui concerne la couche de silicTum polycristallin, dans la zone prédéterminée de la région lice, tandis qu'une partie du film de dioxyde de silicium située dans la même zone est soumise à une élimination par attaque dans le sens de l'épaisseur du dioxyde de silicium, avant liaison de
l'élément en silicTum monocristallin.
Il est donc possible d'obtenir un substrat de type SOI dans lequel une hauteur de la zone du film mince de silicium monocristallin lice et une hauteur de la zone du film mince de silicium polycristallin sont sensiblement égales. Ceci permet par conséquent de réaliser simultanément sensiblement toutes les étapes suivantes, y compris l'attaque pour réaliser la configuration en forme d'îlot, en ce qui concerne à la fois la zone du film mince de silicTum monocristallin et la zone du film mince de silicium polycristallin. De plus, un transistor ou un circuit comportant un faible gradin est formé, ce qui offre l'avantage de permettre de maîtriser l'épaisseur cellulaire dans le cas d'un
panneau à cristaux liquides, par exemple.
Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicTum monocristallin respectivement disposés sur des zones différentes d'un substrat isolant, caractérisé en ce qu'une différence de dilatation linéaire totale (normalisée) entre le substrat isolant et le film mince de siliclum monocristallin est approximativement égale ou inférieure à 250 ppm pour une plage de températures allant de la température
ambiante à 600 C.
D'une manière générale, le silicium monocristallin constitue le film mince semi-conducteur utilisé comme couche d' activation, ce qui permet de remédier aux problèmes suivants: (a) un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) une déficience au voisinage d'une limite des grains des cristaux, (c) une diminution de la mobilité due à la présence de l'état localisé dans la bande interdite, et (d) une augmentation du coefficient S (coefficient infraseuil), etc., qui tous rendent compliquée la
fabrication d'un appareil très performant.
Dans la configuration ci-dessus, le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin sont donc formés sur des zones différentes d'un substrat en verre de grandes dimensions. Par conséquent, les dispositifs qui doivent présenter des performances supérieures, tels que, par exemple, un organe de commande de cadencement ou un microprocesseur, peuvent être formés sur la zone dans laquelle le film mince de silicium monocristallin est situé, tandis que d'autres dispositifs peuvent être formés sur la zone dans laquelle le film mince de
silicium polycristallin est situé.
Cela signifie que, même lorsque la taille du film mince de silicium monocristallin est limitée, elle peut suffire pourvu qu'il soit possible de former une logique à grande vitesse, un générateur de cadencement et un convertisseur numérique/analogique (DAC) à grande vitesse (comportant un tampon courant), entre autres, qui doivent présenter une grande vitesse, une faible consommation d'énergie et une absence d'uniformité réduite rendues possibles par le silicium monocristallin. Il est donc possible d'intégrer un système de circuits très performant et très fiable qui peut être réalisé uniquement au moyen du silicium monocristallin, sur un substrat, ce qui permet de fabriquer un dispositif à semi-conducteur pour un dispositif d'affichage, tel qu'un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent organique dans lequel un système très performant est intogré à un coût bien inférieur comparativement au cas o tous les
dispositifs sont formés du silicLum monocristallin.
D'autre part, la forme du substrat du silicium monocristallin est limitée à des dimensions de plaquettes d'une installation de fabrication de circuits intogrés à haute densité, telles que des diamètres de 6, 8 et 12 pouces, mais la formation du film mince de silicium polycristallin sur le substrat permet de fabriquer, par exemple, un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent organique de
grandes dimensions.
De plus, il n'est pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée pour éviter des détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport à un substrat, lors de l'amélioration de la force de liaison par un traitement thermique. Par conséquent, des problèmes, tels qu'une contamination du verre cristallisé par le métal alcalin ne se posent pas, ce qui permet d'éviter les détériorations dues à la S différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au substrat, lors de l'amélioration de la force
de liaison par le traitement thermique.
En outre, une différence entre le substrat isolant et le film mince de silicium monocristallin en termes de dilatation linéaire totale n'est pas supérieure à environ 250 ppm pour une plage de températures allant de la température ambiante à 600 C, de sorte que la contrainte exercée sur le substrat isolant et sur le
film mince de silicTum monocristallin est faible.
Ainsi, au cours de l'étape de formation du film mince de silicium monocristallin sur le substrat isolant, il est possible d'éviter (a) des détériorations et une exfoliation de la surface liée dues à la différence de coefficient de dilatation thermique lors de la division par délamination du film mince de siliclum monocristallin au niveau d'une partie d'implantation
des ions hydrogène, ou (b) une déficience du cristal.
Il est également possible d'améliorer la force de liaison thermique. On notera que la dilatation thermique varie en longueur sous l'effet de la
variation de température.
Pour atteindre les buts définis précédemment et selon encore un autre aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif à semiconducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicium monocristallin respectivement disposés sur des zones différentes d'un substrat isolant, caractérisé en ce qu'une position du pic de déplacement Raman se situe dans la plage de
520,5+1,0 cm1.
Dans la configuration ci-dessus, le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin sont respectivement formés sur des zones différentes. Par conséquent, les dispositifs qui S doivent avoir des performances supérieures, tels qu'un organe de commande de cadencement ou un microprocesseur, par exemple, peuvent être formés sur la zone o le film mince de silicium monocristallin est situé, tandis que d'autres dispositifs peuvent être formés sur la zone o le film mince de silicium
polycristallin est situé.
En général, une contrainte importante subsiste dans le film mince de silicium lorsqu'une cristallisation ou une croissance cristalline est réalisce au moyen d'un
laser.
Grâce à la configuration ci-dessus, il est possible de faire sensiblement disparaître la contrainte exercée sur l' interface silicium du film mince de silicium monocristallin, de sorte que la position du pic de déplacement Raman se situe dans la plage de 520,5+1,0 cm1. Ceci permet, dans le cas de la formation d'un transistor TFT, d'éviter les problèmes suivants: (a) diminution et manque d'uniformité des caractéristiques engendrés par la contrainte du cristal 2s de silicium due à une contrainte exercée sur une interface silicium, ou (b) déficience au niveau de l' interface, et (c) charge fixe de l' interface résultant de la déficience, et (d) manque d'uniformité ou décalage de seuil résultant d'un état localisé au niveau de l' interface, et (e) diminution de la
stabilité des propriétés.
Plus précisément, les dispositifs qui doivent avoir des performances supérieures, tels qu'un organe de commande de cadencement ou un microprocesseur, par exemple, peuvent être formés sur la zone du film mince de silicium monocristallin, tandis que les autres dispositifs peuvent être formés sur la zone du film
mince de silicium polyoristallin.
Touj ours pour atteindre les buts définis précédemment et selon un aspect encore différent de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer le dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicium monocristallin disposés sur un substrat isolant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolant; à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin par une cristallisation thermique du film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallin; à éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin; à découper selon une forme prédéterminée un substrat en silicium monocristallin afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; à nettoyer le substrat isolant et le substrat en silicium monocristallin afin d'activer des surfaces des deux substrats; à lier à température ambiante à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser par une délamination le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène en exéautant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium
monocristallin sur le substrat isolant.
Dans le procédé ci-dessus, le chauffage du substrat en silicium monocristallin dans lequel des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédétermince permet d'améliorer la force de liaison, et la division par une exfoliation du substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d'implantation des ions hydrogène permet d'obtenir le film mince de silicium monocristallin. Il est donc possible de remédier aux problèmes suivants: (a) un état localisé dans la bande interdite résultant d'une cristallisation incomplète, (b) une déficience au voisinage d'une limite des grains des cristaux, (c) une diminution de la mobilité due à la présence de l'état localisé dans la bande interdite et (d) une augmentation du coefficient S (coefficient infraseuil), entre autres, problèmes qui rendent tous difficile la fabrication d'un dispositif à hautes performances. Il est par conséquent possible de former le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicTum polycristallin sur le substrat isolant, les étapes suivantes étant exécutées sous la forme de processus de fabrication communs, de sorte que des dispositifs qui doivent avoir des performances supérieures peuvent être constitués du silicium monocristallin, tandis qued'autres dispositifs peuvent être constitués du silicium polycristallin. Ceci permet donc la
fabrication à un faible coût d'un dispositif à semi-
conducteur utilisé dans un dispositif d'affichage, tel qu'un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent organique, dans lequel un système à
hautes performances est intégré.
D'autre part, le film de SiO2 est formé à l'avance, et le substrat en silicium monocristallin est lié au substrat isolant qui peut étre un substrat en verre, par exemple, par l'intermédiaire du film de SiO2, ce qui permet d'éviter les problèmes suivants: (a) une diminution de la mobilité résultant d'une discontinuité du cristal de silicium due à une contrainte exercée sur l' interface silicTum, ou (b) une déficience au niveau de l' interface, et (c) une charge fixe de l' interface engendrée en combinaison avec la déficience, ou (d) un décalage du seuil, résultant d'un état localisé dans l' interface, ou (e) une diminution de la stabilité des propriétés. I1 n'est donc pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été austée pour éviter des détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au substrat, lors de l'amélioration de la force de liaison par un traitement thermique et de l'exécution de l' exfoliation, ce qui permet d'utiliser un verre à point de trempe élevé. Par conséquent, un problème, tel qu'une contamination du verre cristallisé par le métal alcalin, ne se pose pas, d' o la possibilité d' éviter les détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au substrat, lors de l'exécution d'un traitement thermique d'amélioration
de la force de liaison et lors de l' exfoliation.
De plus, le film de silicium polycristallin est formé sur un substrat en verre à point de trempe élevé de grande surface, et le film mince de silicium polycri stal l in est soumis à une éliminat ion par attaque afin de couvrir une zone avec laquelle le substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon une dimension appropriée doit étre lié, après quoi le substrat en silicium monocristallin est lié à cette 3s zone, et le film mince de silicium monocristallin ainsi que le film de SiO2 sont laissés par l' exfoliation, tandis que le reste du s il. icium monocristal l in est éliminé par l' exfoliation, ce qui permet d'éviter l' application de la contrainte à l'ensemble du substrat en verre. Il est ainsi possible d'obtenir un substrat dans lequel une partie est constituée du film mince de silicium monocristallin, tandis que d'autres parties sont constituées du film mince de silicium polycristallin, sans détachement, fissuration ou
détérioration du silicium.
D'autre part, la forme du substrat du silicium monocristallin est limitée aux dimensions de plaquettes d'une installation de fabrication de circuits intégrés à haute densité, telles que des diamètres de 6, 8 et 12 pouces, mais étant donné que le film mince de silicium polycristallin est formé sur le substrat isolant, il est possible de fabriquer, par exemple, un panneau à cristaux liquides ou un panneau électroluminescent
organique de grandes dimensions.
De plus, le substrat en silicium monocristallin est lié à un substrat isolant par l'intermédiaire du film de SiO2, à température ambiante, ce qui permet de faire sensiblement disparaître la contrainte exercée sur l' interface de liaison siliclum. Il est donc possible d'éviter les problèmes suivants, à savoir (a) une diminution et un manque d'uniformité de la mobilité engendrés par une distorsion du cristal de siliclum due à une contrainte exercée sur l' interface silicTum, ou (b) une déficience au niveau de l' interface, et (c) une charge fixe de l' interface engendrce en combinaison avec la déficience, et (d) un décalage de seuil résultant d'un état localisé dans l' interface, et
(e) une diminution de la stabilité des propriétés.
Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est
proposé un procédé pour fabriquer le di spos it if à semi-
conducteur comprenant un film mince de siliclum polycristallin et un film mince de silicium monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolanti à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin par une cristallisation thermique du film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallin; à éliminer par attaque une zone prédéterminée du film mince de siliclum polycristallin et une partie du film de SiO2 correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; à découper selon une forme prédéterminée un substrat en silicium monocristallin afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé et comportant une partie d' implantation d'ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; à nettoyer le substrat isolant et le substrat en silicium monocristallin afin d'activer des surfaces des deux substrats; à lier à température ambiante à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser par une délamination le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince
de silicium monocristallin sur le substrat isolant.
Grâce au procédé ci-dessus, outre les avantages du procédé de fabrication précédent, une zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin est élimince par attaque, tandis qu'une partie du film S de SiO2 de la zone prédéterminée est éliminée par attaque dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2, ce qui permet d'obtenir un substrat tel qu'une surface de liaison du substrat en silicium monocristallin ne subit pas l' influence exercce par l'épaisseur du film de SiO2, et que le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicium polycristallin formés sur le substrat isolant ont une hauteur sensiblement égale. I1 est par conséquent possible d'exécuter simultanément presque toutes les opérations suivantes, y compris 1S l'étape d'attaque exécutée pour réaliser la
configuration en forme d'îlot. En outre, le procédé ci-
dessus permet de former un transistor ou un circuit ne comportant pas un gradin important. Ceci offre, dans le cas d'un panneau à cristaux liquides, par exemple, l'avantage de permettre de maîtriser une épaisseur cellulaire. Pour atteindre les buts définis précédemment et se lon un autre aspect part icul ier de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer un dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polyoristallin et un film mince de silicium monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 sur une surface du substrat isolanti à découper un substrat en Si monocristallin selon une forme prédétermince, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation 3s d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; à nettoyer le substrat isolant et le substrat en siliclum monocristallin afin d'activer des surfaces des deux substrats; à lier à température ambiante à la zone prédéterminée une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; à diviser par une délamination le . substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin sur le substrat isolant; à déposer un film isolant et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolant; et à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en chauffant le film de silicTum amorphe, afin de former le film mince de silicTum polycristallin. Le procédé ci-dessus permet d'obtenir des avantages semblables à ceux des procédés de fabrication précédents. Pour atteindre les buts définis précédemment et selon un aspect encore différent de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer un dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de siliclum monocristallin disposés sur un substrat isolant, procédé qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déposer un film de SiO2 sur une surface du substrat isolant; à éliminer par attaque partiellement une zone prédéterminée du film de siO2 dans le sens de l'épaisseur de celui-ci; à découper un substrat en silicium monocristallin selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène s dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; à nettoyer le substrat isolant et le substrat en siliclum monocristallin afin d'activer des surfaces des deux substrats; à lier à température ambiante à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin découpé selon la forme prédéterminée; à diviser par une délamination le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin; à déposer un film isolant et un film de silicium amorphe successivement sur une surface du substrat isolanti et à réaliser la croissance d'une couche de siliclum polycristallin en chauffant le film de silicium amorphe, afin de former
le film mince de silicium polycristallin.
Avec le procédé ci-dessus, il est possible d'obtenir des avantages similaires à ceux des procédés
de fabrication précédents.
Enfin, pour atteindre les buts définis précédemment et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer le dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin et un film mince de silicium monocristallin disposés sur un substrat isolant, lequel procédé comprend les étapes qui consistent à déposer successivement un premier film de SiO2, un film de silicium amorphe et un second film de SiO2 sur une surface du substrat isolant; à éliminer par attaque une zone prédéterminée du second film de SiO2 afin d' exposer une partie du film de silicium amorphe; à former un film d'oxyde très mince (quelques nm) en oxydant le film de siliclum amorphe qui a été exposé, afin d' enduire par centrifugation le film d' oxyde avec une solution aqueuse d'acétate de nickel; à réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin dont la croissance cristalline a été favorisée grâce à l' assistance du métal, en chauffant le film de silicium amorphe, afin de former le film mince de silicium polycristallin; à éliminer le second film de SiO2 et le film d'oxyde; à éliminer par attaque une zone prédétermince de la couche de silicium polyoristallin; à découper un substrat en silicium monocristallin selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédétermince ont été implantés à une profondeur prédéterminée; à nettoyer le substrat isolant et le substrat en siliclum monocristallin afin d'activer des surfaces des deux substrats; à lier à température ambiante à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée; et à diviser par une délamination le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d'implantation des ions hydrogène en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin sur le
substrat isolant.
Ce procédé permet d'obtenir des avantages similaires à ceux des procédés de fabrication précédents. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention,
ressortira plus clairement de la description détaillée
suivante de plusieurs modes de réalisation préférés donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: les figures l(a) à l(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les figures 2(a) à 2(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un deuxTème mode de réalisation de la présente invention; les figures 3(a) à 3(d) sont des vues en coupe tranaversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; les figures 4(a) à 4(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un substrat de type SOI selon un septième mode de réalisation de l' invention; la figure 6 est une vue en coupe transversale montrant un état dans lequel un élément en siliclum monocristallin n'est pas encore lié à un substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé; les figures 7(a) à 7(g) sont des vues montrant chacune une étape d'un procédé de fabrication du substrat de type SOI de la figure 5; la figure 8 est un de s s in schématique montrant un état dans lequel le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé selon l' invention et un élément en silicium monocristallin lié à celui-ci sont courbés; les figures 9(a) à 9(h) sont des vues montrant chacune une étape d' un procédé de fabrication d' un substrat de type SOI selon un huitième mode de réalisation de l' invention; la figure 10 est une vue en coupe transversale montrant un exemple d'un transistor à films minces fabriqué à partir du substrat de type SOI de la figure 9; les figures ll(a) à ll(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un neuvième mode de réal i sat ion de l' invention; les figures 12(a) à 12(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un dixième mode de réalisation de l' invention; les figures 13(a) à 13(f) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un onzième mode de réal i sat ion de l' invention; les figures 14(a) à 14(e) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple de procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur selon un douzième mode de réalisation de l' invention; les figures 15(a) à 15(h) sont des vues en coupe transversale montrant chacune une étape d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un dispositif à semi- conducteur selon un treizième mode de réalisation de l' invention; et la figure 16 est un graphique montrant la dilatation linéaire (a) d'un silicium qui est une matière destince à un substrat en silicTum monocristallin, (b) d'un verre code 1737 qui est une matière destince à un substrat isolant et (c) d'un verre code 7059 qui est un verre de borosilicate de baryum. lS Premier mode de réalisation
La description suivante donnée en référence à la
figure l(h) va porter sur un substrat de matrice active utilisant un transistor à films minces (TFT), qui constitue le premier mode de réalisation de la présente
invention.
Le substrat de matrice active 20 qui remplit la fonction d'un dispositif à semi-conducteur comprend un substrat isolant 1, des films de SiO2 (oxyde de silicium) 2 et 11, un film mince de silicium polycristallin 4, un film mince de silicium monocristallin 5, un film d'oxyde de grille 6, une électrode de grille 21, un film isolant intermédiaire
22 et un câblage métallique 24.
Pour le substrat isolant 1, un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par la Société Corning Incorporated), qui est un verre à point de trempe élevé, est utilisé; il est toutefois également possible d'utiliser les matières suivantes, à savoir un 3s verre d'aluminaborosilicate de baryum qui est un verre à point de trempe élevé, un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux et un verre d'aluminoborosilicate
s de zinc et de métal alcalinoterreux.
Le film de SiO2 2 qui a une épaisseur approximativement égale à 200 nm est formé sur la
totalité d'une surface du substrat isolant 1.
Le film mince de silicium polycristallin 4 qui a une épaisseur d'approximativement 50 nm est formé avec le film de SiO2 2 sur la surface du substrat isolant 1
afin de présenter une configuration en forme d'îlot.
Puis, dans une zone autre que la zone comportant le film mince de silicium polycristallin 4, le film de SiO2 11 qui a une épaisseur d'approximativement 200 nm est formé sur le film de SiO2 2 déposé sur la surface du substrat isolant 1, et le film mince de silicium monocristallin 5 qui a une épaisseur d'approximativement 50 nm et qui présente une configuration semblable à celle du film de SiO2 11 est déposé sur une zone à motif en forme d'îlot du film de SiO2 11. Une zone du film mince de siliclum polycristallin 4 est séparce d'une zone du film mince de silicium monocristallin 5 par une distance d' au moins 0,3 micromètre, de préférence non inférieure à 0,5 micromètre. Ceci empêche une diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. utilisés au cours du processus de production du film mince de siliclum polycristallin 4, qui sera décrit plus loin, dans la zone du silicium monocristallin, pour ainsi stabiliser
la propriété de celui-ci.
Le film d'oxyde de grille 6 qui a une épaisseur d'approximativement 60 nm est formé sur la totalité des surfaces du film de SiO2 2, du film mince de siliclum polycristallin 4 et du film mince de siliclum
monocristallin 5.
L'électrode de grille 21 constituée de silicium polycristallin, de siliciure ou de polycide (polysilicTure), par exemple, est formoe sur le film d'oxyde de grille 6 déposé sur les surfaces du film mince de silicium polycristallin 4 en forme d'îlot et
du film mince de silicium monocristallin 5.
Le film isolant intermédiaire 22 constitué de SiO2 est ensuite formé sur le film d'oxyde de grille 6 qui comporte l'électrode de grille 21, de manière à recouvrir entièrement l'oxyde de grille 6. Toutefois, le film isolant intermédiaire 22 comporte un trou de contact 23 (voir figure l(g)) qui joue ie rôle d'une lS ouverture, et le câblage métallique 24 constitué d'un métal, tel que AlSi. Le câblage métallique 24 s'étend depuis les surfaces du film mince de silicium polycristallin 4 en forme d'îlot et du film mince de
silicium monocristallin 5.
Le substrat de matrice active 20 comprend également SiNx (nitrure de silicium), un film de nivellement en résine, un trou de traversée et une électrode transparente qui sont utilisés pour un affichage à cristaux liquides. Dans la zone du film mince de silicium polycristallin, un circuit d'attaque et un transistor à films minces (TFT) utilisés pour l'affichage sont formés. Dans la zone du film mince de silicium monocristallin, est formé un organe de commande de cadencement qui commande une cadence
d'attaque par le circuit d'attaque.
Un transistor TFT formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d'approximativement 100 cm2/V s (canal N). Au contraire, dans le substrat de matrice active 20 du dispositif à cristaux liquides, le transistor TFT formé dans la zone de silicium monocristallin est tel que sa
mobilité est d'approximativement 500 cm2/V s (canal N).
Dans le substrat de matrice active 20 du dispositif d'affichage à cristaux liquides, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 4 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de siliclum monocristallin 5 fonctionne
de manière stable à 3,3V.
Il est à noter qu'en cas d' augmentation de l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 5, lorsque l'épaisseur est de 50 nm à lOO nm, les conditions ne changent pas sensiblement, mais lorsque l'épaisseur est de 300 nm à 600 nm, une partie de canal n'est pas totalement appauvrie, de sorte qu'un courant à l'état bloqué augmente progressivement et qu'une valeur S (coefficient infraseuil) augmente. Par conséquent, bien que cela soit fonction du niveau de dopage de la partie de canal, il est nécessaire de fixer l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 5 pour qu'elle ne soit pas supérieure à 500 nm, de préférence pas supérieure à lOO nm, en
tenant compte d'une marge pour manque d'uniformité.
D'autre part, dans le substrat de matrice active 20 pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, des transistors sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 4 et dans la zone du film mince de silicium monocristallin 5, de sorte que les transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont formés dans les zones respectives diffèrent les uns des autres, en fonction des zones, en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques comprenant la mobilité, le coefficient infraseuil et la valeur de seuil. I1 est ainsi possible de former un transistor correspondant à une propriété
requise dans une zone appropriée.
Dans le substrat de matrice active 20 pour S dispositif d'affichage à cristaux liquides, des cTrcuits intégrés sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 4 et dans la zone du film mince de silicium monocristallin 5, de sorte que les circuits intogrés formés dans les zones respectives diffèrent les uns des autres, en fonction des zones, en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir une longueur de grille, une épaisseur du film d'oxyde de grille, une tension d'alimentation électrique et un niveau logique. I1 est donc possible de former un circuit intégré correspondant à une propriété requise dans une zone appropriée. Dans le substrat de matrice active 20 pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, des circuits intégrés sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 4 et dans la zone du film mince de silicium monocristallin 5, de sorte qu'il est possible d'appliquer des règles de conception différentes les unes des autres en fonction des zones respectives, en ce qui concerne les cTrcuits intogrés formés dans ces zones. La raison de ceci est qu'il n'existe pas de limite des grains de cristaux dans une partie monocristalline, en particulier dans le cas d'une faible longueur de canal, de sorte que le manque d'uniformité de la propriété du transistor TFT augmente à peine, tandis que dans la partie polycristalline, l' influence de la limite des grains de cristaux augmente rapidement le manque d'uniformité de la propriété du transistor TFT, si bien qu'il est 3s nécessaire de modifier les règles de conception en ce qui concerne les parties respectives. Il est donc possible de former un circuit intégré correspondant aux
règles de conception, dans une zone approprice.
Il est à noter que, dans la présente invention, la taille de la zone de silicium monocristallin obtenue est limitée du fait des dimensions de plaquettes d'une installation de fabrication de circuits intégrés à haute densité, mais que cette taille est suffisante pour former (a) une logique à grande vitesse dans laquelle une grande vitesse, une faible consommation d'énergie et un manque d'uniformité réduit sont nocessaires, (b) un générateur de cadencement, un convertisseur numérique/analogique (DAC) à grande
vitesse (avec tampon courant), entre autres.
La description suivante donnce en référence aux
figures la à lh va concerner un procédé de fabrication
du substrat de matrice active 20 décrit ci-dessus.
Tout d'abord, un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par Corning Incorporatod) qui est un verre à point de trempe élevé est utilisé pour le substrat isolant l, et le film de SiO2 2 qui a une épaisseur approximativement égale à 200 nm est déposé sur la totalité de la surface du substrat isolant l, comme cela est visible sur la figure l(a), conformément à un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (appelé ciaprès procédé CVD) activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de SlH4 (silane) et de N2O (monoxyde de diazote). Ensuite, un film de silicTum amorphe 3 ayant une épaisseur d'approximativement 50 nm est déposé sur toute la surface du film de SiO2 2, comme cela est visible sur la figure l(a), conformément au
procédé CVD activé au plasma à l' aide de gaz SiH4.
Un rayon laser excimère est projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 3 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin pour former le film mince de siliclum polycristallin 4. Il est à noter que le traitement thermique du film de siliclum amorphe 3 n'est pas limité au chauffage par rayonnement à l' aide du laser excimère, mais peut consister en un chauffage par rayonnement à l' aide d'un autre laser, ou en un traitement thermique à l' aide d'un four. De plus, pour favoriser la croissance du cristal, l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd peut être ajouté au film de silicium
amorphe 3.
Une zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin 4 est soumise à une élimination par
attaque, comme cela est visible sur la figure l(b).
Puis, le film de SiO2 ll qui a une épaisseur approximativement égale à 200 nm est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat ensilicium monocristallin lO ou par dépôt d'un film d'oxyde (film de SiO2) sur la surface, et le substrat en silicTum monocristallin lO dopé au bore à une dose de 3xlOls/cm3 est préparé, substrat en silicium monocristallin dans lequel est créée une couche formée par implantation d'ions hydrogène 12 obtenue par l'implantation d' ions hydrogène à une dose non inférieure à lOl6/cm2, dans le cas présent 5xlOl6/cm2, avec une énergie prédéterminée. Le substrat en silicium monocristallin lO est découpé, par détachement de tranches, etc., pour avoir une taille inférieure d'au moins 0,3 micromètre, de préférence de plus de 0,5 micromètre, à la zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin 4 qui a été soumise à
*l'élimination par attaque.
Après que le substrat comportant le film mince de silicium polycristallin 4 et le substrat en silicium 3s monocristallin lO ont tous deux été soumis à un nettoyage SC-1, une surface du substrat en silicium monocristallin 10 découpé qui est orientée vers la couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 est en contact avec la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque, pour être liée à celle-ci. Le nettoyage SC-1 fait partie de procédés de nettoyage appelés globalement nettoyage RCA, et, au cours du nettoyage SC-1, une solution de rinçage est constituée
d' ammoniac, de peroxyde d'hydrogène et d'eau pure.
IO Ensuite, un traitement thermique est exécuté en ce qui concerne les substrats liés à une température de 300 C à 600 C, dans le cas présent à approximativement 550 C, et une température de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 du substrat en silicium monocristallin 10 est augmentée jusqu'à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicTum, conformément à un procédé de rayonnement laser ou à un procédé de recuit à l a l ampe comport ant une t empérature maxima l e non inférieure à 700 C approximativement, afin de diviser le substrat en silicium monocristallin 10 au niveau de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 12,
par une exfoliation.
Une couche endommagée de la surface du substrat en silicium monocristallin laissé sur le substrat isolant 1 après l' exfoliation est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque logère d'approxlmativement 10 nm selon le procédé d'attaque par voie humide à l' aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, comme cela est visible sur la figure l(d), le film mince de siliclum polycristallin 4 et le film mince de silicium monocristallin 5 ayant chacun une épaisseur approximativement égale à 50 nm sont formés sur le substrat isolant 1. Il est à noter que, lorsque le substrat en silicium monocristallin 10 est divisé thermiquement à 550 C environ par une exfoliation après avoir été chauffé à une température de 300 C à 350 C pendant environ 30 minutes postérieurement à la liaison des substrats à la température ambiante, le risque de détachement ou de pelage est réduit lors de
l' exfoliation.
Le recuit à la lampe est ensuite exécuté à approximativement 800 C pendant une minute. Puis, une zone active du dispositif est laissée, et des parties inutiles des films minces de silicium 4 et 5 sont éliminées par attaque, ce qui permet d'obtenir des
motifs d'îlots visibles sur la figure l(e).
Ensuite, un film de SiO2 ayant une épaisseur d'approximativement 350 nm est déposé conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS (tétracthoxysilane, à savoir Si (OC2H5) 4) et de O2. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur approximativement 400 nm conformément à un procédé d'attaque par ions réactifs (RIE) qui est une attaque anisotrope. Puis, pour le film d'oxyde de grille 6, un second film de SiO2 6 ayant une épaisseur d'approximativement 60 nm est formé, comme on peut le voir sur la figure l(f), conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de
SiH4 et N2O.
A ce moment-là, un espace entre le motif du premier film de SiO2 et le motif du film mince de silicium monocristallin est rendu sensiblement égal à une longueur correspondant à deux fois l'épaisseur du premier film de SiO2, de sorte qu'un film d'oxyde est laissé dans une partie en forme de vallée entre le film mince de silicium polycristallin et le motif du film mince de silicium monocristallin, pour ainsi aplanir
entièrement le substrat.
La formation est ensuite réalisée conformément au même procédé, comme dans un processus de formation bien connue d'un substrat de matrice à transistor TFT au silicium polycristallin (p-Si). Plus précisément, comme cela est représenté sur la figure l(g), après la formation de l'électrode de grille 21 constituée de silicium polyoristallin, de siliciure ou de polycide (polysiliciure), des ions P+ et B+ sont implantés, et le film de SiO2 (film isolant intermédiaire) 22 est déposé, après quoi le trou de contact 23 est formé. Puis, comme cela est visible sur la figure l(h), le câblage métallique (AlSi) 24 est formé dans le trou de
contact 23.
Il convient de noter que le film mince de siliclum monocristallin 5 et le film mince de silicium polycristallin 4 qui ont été formés sur le substrat isolant 1 sont soumis à la formation d'un motif par
attaque, pour former un transistor métal-oxyde-semi-
conducteur (MOS) et qu'un ion P+ à une dose non inférieure à 1015/cm2 est implanté dans au moins une partie d'une zone de source/drain d'un transistor MOS de type N et d'un transistor MOS de type P. Ensuite, un 2s traitement thermique est exécuté par recuit thermique rapide (RTA), au laser ou en four, etc., et une fixation des gaz des atomes de métal est réalisée en ce qui concerne non seulement la zone du film mince de silicTum polycristallin 4 mais également la zone du film mince de silicium monocristallin 5, pour ainsi obtenir un transistor TFT dont la propriété présente un
faible manque d'uniformité et est stable.
Puis, sont formés successivement SiNx (nitrure de silicium), un film de nivellement en résine, un trou de 3s traversée et une électrode transparente utilisés pour un affichage à cristaux liquides, et l'organe de commande de cadencement est formé dans la zone du film
mince de silicTum monocristallin 5.
En outre, dans le présent mode de réalisation, dans le cas d'une augnentation de l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 5 par une augmentation de l'énergie d' implantation des ions hydrogène pour approfondir une position maximum des atomes d'hydrogène, lorsque l'épaisseur est de 50 nm à 100 nm, les conditions ne varient pas considérablement, tandis que lorsque l'épaisseur est de 300 nm à 600 nm, la valeur S du transistor TFT augmente progressivement et
un courant à l'état bloqué augmente considérablement.
Par conséquent, bien que cela soit fonction du niveau de dopage en impuretés, il est nécessaire de fixer l'épaisseur du film mince en silicium monocristallin 5 à une valeur non supérieure à 600 nm approximativement, de préférence non supérieure à 500 nm et de manière
davantage préférable non supérieure à 100 nm.
Deuxième mode de réalisation
La description suivante donnce en référence à la
figure 2(h) va concerner un substrat de matrice active utilisant un transistor TFT, selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Il est à noter que les éléments identiques à ceux du substrat de matrice active 20 du premier mode de réalisation ne
seront pas décrits à nouveau ici.
Le substrat de matrice active 30 qui remplit la fonction d'un dispositif à semi-conducteur comprend un substrat isolant 1, des films de SiO2 (oxyde de silicium) 32 et 11, un second film de SiO2 35, un film mince de silicium polycristallin 37, un film mince de silicium monocristallin 34, un film d'oxyde de grille 38, une électrode de grille 21, un film isolant
intermédiaire 22 et un câblage métallique 24.
Pour le substrat isolant 1, un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par Corning Incorporated), qui est un verre à point de trempe élevé, est utilisé. Le film de SiO2 32 qui a une épaisseur d'approximativement 350 nm est formé sur la totalité de
la surface du substrat isolant 1.
Le second film de SiO2 35 qui a une épaisseur d'approximativement 100 nm est formé sur le film de SiO2 déposé sur le substrat isolant, et le film mince de silicium polyoristallin 37 qui a une épaisseur d'approximativement 50 nm est formé sur le second film de SiO2 35 de manière à être déposé sur des motifs
d'îlots respectifs.
Puis, dans une zone autre qu'une zone du film mince de silicium polycristallin 37, une partie en creux 33 (voir figure 2(a)) ayant une profondeur d'approximativement 150 nm est formée dans le film de SiO2 32 déposé sur la surface du substrat isolant 1. Le film de SiO2 11 qui a une profondeur d' environ 200 nm est formé sur la surface du fond de la partie en creux 33. Le film mince de silicium monocristallin 34 qui a une épaisseur d' environ 50 nm et qui est conformé pour correspondre à la forme du film de SiO2 11 est formé sur ce dernier de manière à être déposé sur un motif d'îlot. Une zone du film mince de siliclum polycristallin 37 est séparée d'une zone du film mince de silicium monocristallin 34 d'une distance d' au moins 0,3 micromètre, de préférence non inférieure à 0,5 micromètre. Ceci empêche une diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd dans la zone du silicium monocristallin, pour ainsi stabiliser la
propriété de celle-ci.
Le film d'oxyde de grille 36 qui a une épaisseur d' environ 60 nm est formé sur la totalité des surfaces du film de SiO2 32, du film mince de silicium polycristallin 37 et du film mince de silicium monocristallin 34. L'électrode de grille 21 constituée de silicium polyori stall in, de s iliciure ou de polycide (polysilicTure), par exemple, est formée sur les surfaces du film mince de silicium polycristallin 37 et du film mince de silicium monocristallin 34 en forme d'llots. Ensuite, sont formés, comme pour le substrat de matrice active 20, le film isolant intermédiaire 22, le trou de contact 23 (voir figure 2(g)) et le câblage métallique 24. De même, le substrat de matrice active comprend également SiNx (nitrure de silicium), un film de nivellement en résine, un trou de traversée et une électrode transparente utilisés pour un affichage à cristaux liquides. Un cTrcuit d'attaque et un transistor TFT utilisés pour l'affichage sont formés dans la zone du film mince de silicium polyoristallin, et un organe de commande de cadencement est formé dans
la zone du film mince de silicium monocristallin.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de 2s silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d' environ 100 cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active 30 pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, le transistor TFT à canal N formé dans la zone du silicium monocristallin
est tel que sa mobilité est d' environ 500 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active 30 pour affichage à cristaux liquides, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 37 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de silicium monocristallin 34 fonctionne
de manière stable à 3,3V.
La description suivante donnce en référence aux
figures 2(a) à 2(h) va porter sur un procédé de fabrication du substrat de matrice active 30 décrit ci-dessus. Un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par Corning Incorporated), qui est un verre à point de trempe élevé, est utilisé pour le substrat isolant 1, et la couche du film de SiO2 32 qui a une épaisseur d' environ 350 nm est déposée sur la totalité de la surface du substrat isolant 1 conformément à un procédé CVD activé au plasma à l 'aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Comme cela est visible sur la figure 2(a), une zone prédéterminée de la couche du film de SiO2 32 est attaquée sur approximativement
150 nm pour former la partie en creux 33.
Puis, le film de SiO2 11 qui a une épaisseur d'environ 200 nm est formé par une oxydation préalable de la surface du substrat en silicium monocristallin 10 ou par un dépôt d'un film d'oxyde sur cette surface, et le substrat en silicium monocristallin 10 dopé au bore à une dose de 3xlO16/cm3 est préparé, substrat 10 qui comporte une couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 obtenue par l' implantation d' ions hydrogène à une dose non inférieure à 1016/cm2 avec une énergie prédéterminée. Le substrat en silloium monocristallin 10 est découpé pour avoir une forme inférieure d'au moins 0,5 micromètre à celle de la zone
comportant la partie en creux 33.
Une fois que le substrat isolant 1 qui comporte la partie en creux 33 et le substrat en siliclum monocristallin 10 découpé ont été soumis à un nettoyage SC-1, une surface depuis laquelle les ions hydrogène ont été implantés est liée à la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque, comme cela est visible sur la figure 2(b). Ensuite, un traitement thermique est exéauté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de 300 C à 600 C, dans le cas présent à une température d' environ 550 C, et la température de la zone formée par implantation d' ions hydrogène 12 du substrat en silicium monocristallin 10 est portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser ou un recuit à la lampe comportant une température maximale non inférieure à 700 C environ, afin que le substrat en silicium monocristallin 10 soit divisé au niveau de la zone formée par implantation d' ions hydrogène 12, par
une exfoliation.
Une couche détériorée de la surface du substrat en silicium monocristallin laissé sur le substrat isolant 1 après l' exfoliation est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque logère d'approximativement 10 nm réalisée par le procédé d'attaque par voie humide à l' aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 2(c), le film mince de silicium monocristallin 34 ayant une épaisseur d'environ 50 nm
est formé sur le substrat isolant 1.
Ensuite, un second film de SiO2 35 ayant une épaisseur d' environ 100 nm est déposé sur la totalité de la surface du substrat isolant 1, comme cela est visible sur la figure 2(d), conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de 3s SiH4 et de N2O. Puis, un film de silicium amorphe 36 ayant une épaisseur de 50 nm approximativement est déposé sur toute la surface du film de SiO2 35, comme cela est visible sur la figure 2(d), conformément au
procédé CVD activé au plasma à l'aide de gaz SiH4.
Un rayon laser excimère est projeté pour chanffer le film de silicium amorphe 36 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin pour former le film mince de silicTum polycristallin 37 et améliorer la force de liaison Une partie inutile du film mince de silicium polycristallin 37 et au moins une partie du second film de SiO2 35 présente sur le film mince de silicium
monocristallin 34 sont ensuite éliminées par attaque.
Puis, une zone active du dispositif est laissoe et des parties inutiles du film mince de silicium sont éliminées par attaque, ce qui permet d'obtenir un motif
d'îlot visible sur la figure 2(e).
Ensuite, un film de SiO2 ayant une épaisseur d'approximativement 350 nm est déposé conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et d'un oxyde. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur approximativement 400 nm conformément à un procédé RIE qui est une attaque anisatrope. Puis, pour le film d'oxyde de grille, le film de SiO2 38 qui a une épaisseur d' environ 60 nm est formé, comme on peut le voir sur la figure 2(f), conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Ici, un espace entre le motif du premier film de SiO2 et le motif du film mince de silicium monocristallin est rendu sensiblement égal à une longueur correspondant à deux fois l'épaisseur du premier film de SiO2, afin qu'un film d'oxyde soit laissé dans une partie en forme 3s de vallée entre le film mince de siliclum polycristallin et le motif du film mince de silicium monocristallin qui n'a pas subi l'attaque pour former
des îlots, pour ainsi aplanir entièrement le substrat.
Les étapes suivantes étant exécutées de la même manière que dans le premier mode de réalisation, leur
description n'est pas répétée ici.
Troisième mode de réalisation
La description suivante va porter sur un substrat
de matrice active utilisant un transistor TFT, selon le
troisième mode de réalisation de la présente invention.
Une structure en coupe transversale du substrat de matrice active se présente de manière semblable à celle du substrat de matrice active 20 du premier mode de réalisation, de sorte que seules les différences entre le substrat de matrice active du présént mode de réalisation et le substrat de matrice active 20 du
premier mode de réalisation seront décrites.
Un film mince de silicium polycristallin 43 (voir figure 3(d)) du présent mode de réalisation est constitué d'un silicium polycristallin dont les directions de croissance cristalline sont uniformisoes, c'est-à-dire qu'il s'agit de ce que l'on appelle un
siliclum à grain continu.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicTum à grain continu classique est tel que sa mobilité est d' environ 200 cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin
est tel que sa mobilité est d'environ 500 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 43 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de silicium
monocristallin 5 fonctionne de manière stable à 3,3V.
s La description suivante donnée en référence aux
figures 3(a) à 3(d) va porter sur un procédé pour fabriquer le substrat de matrice active décrit ci-dessus. Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention, comme dans le premier mode de réalisation, un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par Corning Incorporated), qui est un verre à point de trempe élevé, est utilisé pour le substrat isolant 1, et un film de SiO2 2 ayant une épaisseur d'approximativement 200 nm est déposé sur la totalité d'une surface du substrat isolant 1 conformément à un procédé CVD activé au plasma utilisant un gaz mixte constitué de SiH4 et N2O. Puis, un film de silicium amorphe 3 ayant une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur toute la surface du film de SiO2 2 conformément au procédé CVD activé au plasma à l'aide de gaz SiHq. Comme cela est visible sur la figure 3(a), un second film de SiO2 41 ayant une épaisseur d' environ 200 nm est déposé sur la totalité de la surface du film de siliclum amorphe 3 conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de
SiH4 et de N2O.
Une partie d'ouverture est formée par attaque dans une zone prédéterminée du second film de SiO2 41 d'une couche supérieure. Ensuite, afin de maîtriser l'hydrophilie d'une surface du film de silicium amorphe 3 dans la partie d'ouverture, un film mince de SiO2 42 est formé, comme cela est visible sur la figure 3(b), sur la surface du film de silicium amorphe 3, et une surface du film mince de SiO2 42 est enduite par centrifugation avec une solution aqueuse d'acétate de nickel. Puis, une croissance en phase solide est réalisée à s 600 C pendant 12 heures, et un silicium polycristallin dont les directions de croissance cristalline sont uniformisées, c'est-à-dire un silicium dit à grain continu, est développé afin de former un film mince de silicTum polycristallin 43. Les seconds films de SiO2 41 et 42 déposés sur le film mince de siliclum polycristallin 43 sont ensuite éliminés, après quoi une zone prédéterminée du film mince de silicium
polycristallin 43 est élimince par attaque.
Ensuite, le film de SiO2 11 qui a une épaisseur approximativement égale à 200 nm est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 10 ou par dépôt d'un film d'oxyde sur cette surface, et le substrat en silicium monocristallin 10 est préparé, substrat 10 qui comporte une couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 obtenue par l' implantation des ions hydrogène à une dose de 5xlO16/cm2 avec une énergie prédétermince. Le substrat en silicium monocristallin 10 est découpé pour avoir une taille inférieure, d'au moins 0,3 micromètre, de préférence de 0,5 micromètre ou plus, à celle de la zone prédéterminée dans laquelle le film mince de silicium polycristallin 43 a été soumis à l'élimination
par attaque.
Une fois que le substrat comportant le film mince de silicium polycristallin 43 et le substrat en silicium monocristallin 10 ont été tous deux soumis à un nettoyage SC-1, la surface du substrat en silicium monocristallin 10 qui est orientée vers la couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 est en contact avec la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque pour être liée à celle-ci. A ce moment-là, le film mince de silicium polycristallin 43 est séparé du substrat en silicium monocristallin 10 d'une distance d'au moins 0,3 micromètre, de préférence non S inférieure à 0,5 micromètre. Ceci empêche la diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. dans la zone de s il. icium monocri stall in, pour ains i stabi li ser
la propriété de celle-ci.
Un traitement thermique est ensuite exécuté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de 300 C à 600 C, dans le cas présent à une température approximativement égale à 550 C, et la température de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 12 du substrat en silicium monocristallin 10 est augmentée IS jusqu'à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement l as er ou un recuit à la l ampe comport ant une température maximale non inférieure à environ 700 C, afin que le substrat en silicium monocristallin 10 soit divisé au niveau de la couche formée par
implantation d' ions hydrogène 12, par une exfoliation.
Une couche détériorce de la surface du substrat en silicium monocristallin 10 restant sur le substrat isolant 1 après l' exfoliation est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d'approximativement 10 nm selon un procédé d'attaque par voie humide à l' aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 3(d), le film mince de silicium polycristallin 43 et le film mince de silicium monocristallin 5 ayant chacun une épaisseur d'approximativement 50 nm sont disposés sur le substrat
isolant 1.
Puis, une partie inutile du film mince en silicium polycristallin 43 et au moins une partie du second film de SiO2 présente sur le film mince de silicium monocristallin 5 sont éliminées par attaque. En outre, des parties inutiles du film mince de silicTum polycristallin 43 et du film mince de silicium monocristallin 5 sont éliminées par attaque pour former des configurations d'îlots correspondant à une forme du dispositif. Ensuite, une zone active du dispositif est laissée, et des parties inutiles du film mince de silicTum sont éliminées par attaque, ce qui permet
d'obtenir un motif d'îlots.
Un film de SiO2 ayant une épaisseur d'approximativement 350 nm est ensuite déposé conformément à un procédé CVD activé au plasma à l'aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et d'oxygène. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur approximativement 400 nm conformément à un procédé RIE qui est une attaque anisatrope. Puis, pour le film d'oxyde de grille, le film de SiO2 (non représenté) ayant approximativement une épaisseur de 60 nm est formé conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Ici, un espace entre le motif du premier film de SiO2 et le motif du film mince de silicium monocristallin est sensiblement égalisé pour avoir une longueur représentant deux fois l'épaisseur du premier film de SiO2, afin qu'un film d'oxyde soit laissé dans une partie en forme de vallée entre le film mince de silicium polycristallin et le motif du film mince de silicium monocristallin, ou que des parois latérales soient formées sur des parties d'intervalle afin de niveler ces parties d'intervalle pour ainsi aplanir
entièrement le substrat.
Puis, une partie d'ouverture est formée dans le film de SiO2 au voisinage de la zone active des dispositifs, et des ions P+ sont implantés à une forte dose (15keV, 5xlO15/cm2) afin de réaliser une fixation des gaz en ce qui concerne le nickel ajouté pour favoriser la croissance cristalline du film de SiO2 sous la forme d'un masque, et un traitement thermique est exécuté conformément au procédé RTA à une température d'approximativement 800 C pendant une minute. Bien qu'un espace physique soit prévu pour éviter une diffusion des atomes de nickel dans le silicium monocristallin pendant le traitement, une faible quantité d'atomes de nickel risque d'être mélangée au silicium monocristallin, de sorte qu'il est préférable IS de réaliser la fixation des gaz en ce qui concerne également la zone active du silicium monocristallin, la fixation des gaz pouvant toutefois être supprimoe du point de vue de la conception dans le cas o l'espace
est prioritaire.
Les étapes suivantes sont réalisées de la même manière que dans le premier mode de réalisation, de
sorte que leur description n'est pas répétée ici.
Quatrième mode de réalisation
La description suivante va porter sur un substrat
de matrice active 50 utilisant un transistor TFT, selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention. Le substrat de matrice active 50 est concu sensiblement de la même manière que le substrat de matrice active 20 du premier mode de réalisation, de sorte que seules les différences entre le substrat de matrice active 50 et le substrat de matrice active 20
vont être décrites.
L'épaisseur du film de SiO2 2 dans le substrat de matrice active 20 est d'approximativement 200 nm. En revanche, l'épaisseur d'un film de SiO2 52 dans le substrat de matrice active 50 du présent mode de réalisation est d' environ 350 nm, et une partie en creux 55 (voir figure 4(b)) ayant une profondeur
d' environ 150 nm est formoe.
En outre, une épaisseur du film de SiO2 11 du substrat de matrice active20 est approximativement égale à 200 nm. En revanche, l'épaisseur d'un film de SiO2 61 du substrat de matrice active 50 du présent mode
de réalisation est d' environ 400 nm.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d' environ 100 cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active 50 pour affichage à cristaux liquides, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin est tel que sa
mobilité est approximativement égale à 500 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active 50 pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 54 nécessitent des signaux et des tension d'alimentation électrique de 7 à 8V. Au contraire, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de siliclum monocristallin 55 fonctionne de manière stable
à 3,3V.
En outre, le substrat en silicium monocristallin 60 sur lequel le film de SiO2 61 qui a une épaisseur d'approximativement 400 nm a été formé, est utilisé dans la présente invention. Comparativement au cas dans lequel un manque d'uniformité d'un seuil d'un transistor TFT est de 0,3V (+) dans le premier mode de réalisation dans lequel le substrat en silicium monocristallin 10 comportant le film de SiO2 11 ayant une épaisseur d' environ 200 nm est utilisé, un manque d'uniformité d'un seuil d'un transistor TFT obtenu dans le présent mode de réalisation est d'environ 0, 15V (+), ce qui représente la moitié de la valeur précédente, de sorte qu'une stabilité de fonctionnement, en particulier à basse tension, est améliorée. La raison de ceci est que le dispositif ci-dessus réduit l' influence d'une charge fixe due à (a) une contamination d'une interface entre le substrat en silicium monocristallin et un substrat en verre qui sont liés l'un à l'autre, ou à (b) une déformation et une nature incomplète d'un réseau. Plus le film de SiO2 61 est épais, plus le manque d'uniformité du seuil est réduit, mais une valeur appropriée est d'environ 200 nm à 400 nm en termes (a) d'efficacité d'un processus de formation du film de SiO2 (temps nécessaire à l'oxydation) et (b) de compromis en ce qui concerne des différences de hauteur. Si c' est le manque d'uniformité qui est en point de mire, la valeur appropriée est d'environ 400 nm, tandis que si ce sont les différences de hauteur et l'efficacité qui sont en point de mire,
la valeur appropriée est d' environ 200 nm.
Dans le cas o les différences de hauteur ne posent aucun problème, il va sans dire qu'une valeur non
inférieure à 400 nm est davantage préférable.
La description suivante donnce en référence aux
figures 4(a) à 4(h) va porter sur un procédé de fabrication du substrat de matrice active 50 décrit ci-dessus. Un verre n 1737 (désignation commerciale, verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, fabriqué par Corning Incorporated), qui est un verre à point de tempe élevé, est utilisé pour le substrat isolant 1, et le film de SiO2 52 qui a une épaisseur d' environ 350 nm est déposé sur la totalité d'une surface du substrat isolant 1 conformément au procédé CVD activé au plasma à l'aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Comme cela est visible sur la figure 4(a), un film de silicium amorphe 53 ayant une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur la totalité d'une surface du film de SiO2 52 conformément au procédé
CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz SiH4.
Un rayon laser excimère est projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 53 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin afin de former le film mince de
silicium polycristallin 54.
Le film mince de silicium polyeristallin 54 dans la zone prédéterminée et le film de SiO2 52 sont éliminés partiellement sur environ 150 nm par attaque, afin de former une partie en creux 55 ayant une profondeur d' environ 200 nm, comme cela est visible sur la figure 4(b). Puis, le film de SiO2 61 qui a une épaisseur d' environ 400 nm est formé par une oxydation d'une surface du substrat en siliclum monocristallin 60 ou un dépôt d'un film d'oxyde sur cette surface, et le substrat en silicTum monocristallin 60 est préparé, substrat 60 qui comporte une couche formée par implantation d' ions hydrogène 62 dans laquelle des ions hydrogène sont implantés à une dose de 5xlO16/cm2 avec
une énergie prédéterminée.
Le substrat en silicium monocristallin 60 est découpé pour avoir une taille inférieure de
0,5 micromètre à celle de la partie en creux 55.
Après que le substrat 1 comportant le film mince de silicium polycristallin 54 et le substrat en silicTum monocristallin 60 ont été tous deux soumis à un nettoyage SC-1, une surface du substrat en silicium monocristallin 60 découpé qui est orientée vers la couche formée par implantation d' ions hydrogène 62 est en contact avec la surface du fond de la partie en
creux 55, afin d'être liée à celle-ci.
Un traitement thermique est ensuite exécuté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de S 300 C à 650 C, dans le cas présent à une température d' environ 550 C, et une température de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 62 du substrat en silicium monocristallin 60 est portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser ou un recuit à la lampe avec une température maximale non inférieure à 700 C environ, afin que le substrat en silicium monocristallin 60 soit divisé au niveau de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 62, par
1S une exfoliation.
Une couche détériorée de la surface du substrat en silicium monocristallin 10 laissce sur le substrat isolant 1 après l' exfoliation est éliminée par une attaque au plasma isatrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d' environ 10 nm selon le procédé d'attaque par voie humide à l' aide d'acide
fluorhydrique tamponné.
Ainsi, comme cela est visible sur la figure 4(d), le film mince de silicium polycristallin 54 et le film mince de silicium monocristallin 55 ayant chacun une épaisseur d' environ 50 nm sont formés sur le substrat
isolant 1.
Le recuit à la lampe est ensuite réalisé à une température d' environ 800 C pendant une minute. Puis, une zone active des dispositifs est laissée, et des parties inutiles des films minces de silicium 54 et 55 sont éliminées par attaque, ce qui permet d'obtenir les
motifs d'îlots visibles sur la figure 4(e).
Ensuite, un premier film de SiO2 ayant une épaisseur d' environ 350 nm est déposé conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et d'oxygène. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur approximativement 400 nm par un procédé RIE qui est une attaque anisotrope. Puis, pour le film d'oxyde de grille, le film de SiO2 56 ayant une épaisseur d'environ 60 nm est formé, comme cela est visible sur la figure 4(f), conformément au procédé CVD activé au plasma à l' aide d'un gaz mixte constitué de
SiH4 et de N2O.
Un transistor TFT est ensuite formé selon la même
procédure que dans le premier mode de réalisation.
Cinquième mode de réalisation
La description suivante va concerner un substrat de
matrice active utilisant un transistor TFT, selon le
cinquième mode de réalisation de la présente invention.
Une structure du substrat de matrice active est concue de la même manière que celle du substrat de matrice active du quatrième mode de réalisation, de sorte que seules les différences de procédé de fabrication entre le substrat de matrice active du présent mode de réalisation et le substrat de matrice active du
quatrième mode de réalisation vont être décrites.
Dans la quatrième mode de réalisation, le substrat en s ilicium monocri stall in 6 0 est un substrat dans lequel des ions hydrogène ont été implantés à une dose de 5xl0l6/cm2 avec une énergie prédéterminée. En revanche, dans le présent mode de réalisation, le substrat en silicium monocristallin préparé est un substrat dans lequel des ions hydrogène sont implantés
à une dose de 3xl0l6/cm2 avec une énergie prédéterminée.
En outre, dans le quatrième mode de réalisation, le silicium monocristallin est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 62 par une exfoliation, et le traitement thermique est exécuté à une température d' environ 550 C avant l'obtention du film mince de siliclum monocristallin 55. En revanche, dans le présent mode de réalisation, une impulsion du s laser excimère est projetée à une énergie de 60 à 80% environ lors de la formation de la couche de silicium polycristallin, et la projection est réalisoe sur la totalité de la surface comme pour la croissance de la couche de silicium polycristallin, de sorte que la
surface est entièrement chauffée.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique a une mobilité d' environ lOO cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin a une mobilité d' environ 600 cm2/V s. Il est à noter que dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cri staux liquide s du quatrième mode de réa l i sat ion, le transistor TFT formé dans une zone de silicium monocristallin classique a une mobilité d' environ 500 cm2/V s. Cette différence de mobilité s'explique par le fait que le film mince de silicium monocristallin obtenu dans le présent mode de réal i sat ion est dans un état dans lequel la dose d' implantation d' ions hydrogène est plus faible, ce qui permet de réduire la détérioration du silicium monocristallin engendrée lors de l' implantation des ions hydrogène, d'o une amélioration de la propriété
du transistor TFT.
D'autre part, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides, non seulement le circuit d'attaque mais également les dispositifs formés dans la zone du film mince de 3s silicium polycristallin nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de silicium monocristallin fonctionne de manière stable à
3,3V.
Sixième mode de réalisation
La description suivante va porter sur un substrat
de matrice active utilisant un transistor TFT, selon le
sixTème mode de réalisation de la présente invention.
Etant donné qu'une structure de ce substrat de matrice active est semblable à celle du substrat de matrice
active du premier mode de réalisation, sa description
ne sera pas répétée ici.
Dans ce mode de réalisation, une longueur de grille d'un transistor TFT formé dans une zone de silicium polycristallin est fixée à 5 micromètres, tandis qu'une longueur de grille d'un transistor formé dans une zone
de silicium monocristallin est fixée à 0,8 micromètre.
L'épaisseur d'un film d'oxyde de grille du transistor TFT formé dans la zone de siliclum polycristallin est fixée à 80 nm, tandis que l'épaisseur d'un film d'oxyde de grille du transistor TFT formé dans la zone de silicium monocristallin est fizée à 50 nm. Lorsque les transistors TFT sont activés à des tensions 2s d'alimentation électrique de 8V et 3V, respectivement,
le fonctionnement est stabilisé.
Lorsqu'un transistor TFT ayant une longueur de grille de 0,8 micromètre est formé dans la zone de silicium polyoristallin et est activé à 3V, sa propriété varie et le substrat manque de résistance à la pression entre la source et le drain, de sorte que des substrats inutilisables ont tendance à être fabriqués. D'autre part, lorsqu'un transistor TFT dont la 3s longueur de grille est de 1,5 micromètre est formé dans la zone de silicium polycristallin et est activé à 3V, des problèmes pratiques se posent en ce qui concerne
une tension de seuil et une variation de celle-ci.
Septième mode de réalisation
La description suivante donnée en référence aux
figures 5 à 8 va porter sur le septième mode de
réalisation de la présente invention.
La figure 5 est une vue en coupe transvereale d'un substrat de type SOI 201 correspondant à l'un des modes de réalisation de la présente invention. Le substrat de type SOI 201 est fabriqué par un procédé de coupe intelligente et est tel qu'un film de dioxyde de silicium 203 est superposé à une surface d'un substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 qui est un substrat en verre non alcalin amorphe, et qu'un film mince de silicium monocristallin 205 oxydé
thermiquement est lié à la surface.
Sur la figure 5, le film mince de silicium monocristallin 205 est de taille inférieure à celle du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202, ce qui résulte d'une relation de taille entre le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé et une plaquette de silicium qui sont généralement commercialisés. Toutefois, le film mince de silicium monocristallin 205 peut être aussi grand que le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202. D'autre part, la figure 5 n'étant qu'un dessin schématique, la relation d'épaisseur n'est pas représentée de manière réclle. D'une manière générale, une épaisseur du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 203 est d' environ 0,7 mm, tandis qu'une épaisseur des films de dioxyde de silicium 203 et 204
est d' environ 50 à 300 nm.
De plus, une épaisseur du film mince de siliclum
monocristallin 205 est de 40 à 200 nm approximativement.
Lorsque l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 205, c'est-àdire une profondeur d'implantation des ions hydrogène, est de 200 nm, par exemple, il est possible d'obtenir un transistor totalement appauvri, ce qui permet d'améliorer considérablement sa propriété et de faciliter le traitement. Cependant, lorsque l'épaisseur est inférieure à 40 nm, un manque d'uniformité important est créé en ce qui concerne l'épaisseur, de sorte que le
coefficient de sécurité en cours de fabrication diminue.
Par conséquent, les valeurs définies ci-dessus permettent de maintenir le coefficient de sécurité, pour
pouvoir obtenir une grande propriété de l'élément.
La figure 6 représente un état dans lequel un élément en silicium monocristallin 206 n'est pas lié au substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202. Le film de dioxyde de silicium 204 de l'élément en silicium monocristallin 206 est formé sur une seule surface de ce dernier, comme cela est visible sur la figure 6, lorsque le film est obtenu par un procédé de formation de film, tel qu'un procédé CVD de dépôt chimique en phase vapeur. Dans le cas d'une formation de film par un procédé d'oxydation thermique qui sera décrit plus loin, des films sont formés sur les deux surfaces avant et arrière de l'élément en silicTum monocristallin 206. En outre, lorsque l'élément en silicium monocristallin 206 est divisé par le procédé de coupe intelligente, le film de dioxyde de siliclum présent du côté de la surface avant est également éliminé, ce qui donne le film mince de silicium
monocristallin 205 visible sur la figure 5.
Chacune des figures 7(a) à 7(g) représente une étape du procédé de fabrication du substrat de type SOI 201 ci-dessus. L'hydrophilie du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est insuffisante telle quelle, c'est pourquoi le film de dioxyde de silicium (SiO2) 203 qui a une épaisseur de 50 à 300 nm est formé, comme cela est visible sur les figures 7(a) et 7(b), afin d' augmenter l'hydrophilie. Le film peut être formé de la manière suivante. Du TEOS (tétraorChosilicate) gazeux et de l'oxygène gazeux sont émis dans une chambre sous vide, et une décharge de plasma est réalisée conformément au procédé de dépôt chimique en phase vapeur au plasma, par exemple. Dans le procédé de dépôt chimique en phase vapeur au plasma, le film est formé par activation de la matière gazeuse à l' aide de la décharge de plasma, pour pouvoir former le film sur le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 dont la température ne peut pas être portée à plus de 600 C. Le processus de formation du
film est décrit en détail ci-après.
Le TEOS gazeux et l'oxygène gazeux utilisés comme matière gazeuse sont émis dans la chambre sous vide, et le degré de vide est ajusté à une valeur de 133 à 1330 Pa. Une température du substrat est maintenue à une valeur de 200 C à 400 C approximativement. Une plaquette sur laquelle le substrat est placée joue également le rôle d'une première électrode d'une alimentation électrique haute fréquence, et une haute fréquence de 13,56 MHz qui se situe dans une bande de radiofréquence (bande RF) est appliquée entre une deuxième électrode et la plaquette, afin de créer la décharge de plasma. La densité de puissance de la haute fréquence est d' environ 0,1W/cm2. Grâce à la décharge de plasma, il est possible de former le film de dioxyde de silicium 203 qui a une épaisseur de 50 à 300 nm
environ, en approximativement une minute.
Ici, la fréquence du plasma n'est pas nscessairement limitée à la bande de radiafréquence 3s mais peut se situer dans la bande hyperfréquence (approximativement 2,456 GHz). En outre, l'insuffisance d'hydrophilie du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est due à la composition chimique de celui-ci. Le dioxyde de silicium (sio2) est supérieur S en termes d'hydrophilie, mais il n'est contenu dans le substrat que dans une proportion de 50%, d'o cette hydrophilie insuffisante. Comme cela a été décrit précédemment, le film de dioxyde de silicium 203 est déposé en un revêtement ayant l'épaisseur ci-dessus,
pour permettre d'obtenir l'hydrophilie suffisante.
D'autre part, l'élément en silicium monocristallin 206 se présente sous la forme d'un disque de 6, 8 et 12 pouces. En outre, de manière générale, des impuretés, telles que du bore et du phosphore ayant une certaine densité, sont implantées, et la résistivité est fixée à une valeur faible, telle que 10 Q cm. Une orientation cristalline la plus probable est celle selon le plan (100). Le film de dioxyde de silicium 204 qui a une épaisseur d' environ 50 à 300 nm est formé, comme on peut le voir sur les figures 7(c) et 7(d), par une oxydation thermique, etc., afin que les impuretés ne soient pas dispersées depuis la surface. Pour l'oxydation thermique, une oxydation par O2 à sec peut être réalisoe mais, dans ce procédé, la vitesse d'oxydation est faible, de sorte qu'il faut beaucoup de temps pour former un film d'oxyde ayant une épaisseur de 300 nm. Par conséquent, des procédés, tels qu'une oxydation pyrogénique ou une oxydation à la vapeur, dans lesquels la vitesse d'oxydation est grande,
peuvent être mis en _uvre.
Ensuite, comme cela est visible sur la figure 7(e), les ions hydrogène sont implantés. A tltre d'exemple, cette implantation est réalisée de la manière suivante, à savoir qu'une tension d'accélération est de 12 à 36 kV et qu'une dose d' implantation est de 4 à 6xlO16/cm2. Comme cela est indiqué par le numéro de référence 210, cette implantation d' ions hydrogène a pour effet de crcer une partie d' implantation d' ions hydrogène sur une surface située à une profondeur prédétermince (40 à 200 nm, comme cela a été décrit précédemment) de l'élément en silicium monocristallin
206, grâce à la tension d'accélération.
Le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en silicium monocristallin 206 qui ont été préparés de cette manière sont rincés à l' aide d'une solution dite solution SC-1 obtenue par dilution d' une solution ammoniacale aqueuse et d' une solution de peroxyde d'hydrogène avec de l'eau pure, afin d'éliminer des particules de leurs surfaces et d'activer lesdites surfaces. La solution SC-1 est préparée de la manière suivante: une solution ammoniacale aqueuse du commerce à 28%, une solution de peroxyde d'hydrogène à 35% et de l'eau pure dont la résistivité n'est pas inférieure à 10 MQcm sont
mélangées dans une proportion de 1:2:12, par exemple.
Le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en silicium monocristallin 206 sont immergés dans la solution SC-1 pendant une période de 1 à 10 minutes, afin d'éliminer les particules présentes sur leurs surfaces. Puis, après rincage à l'eau courante pure pendant environ 10 minutes afin d'éliminer la solution des surfaces, celles-ci sont
séchées par centrifugation, par exemple.
Lorsque le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en silicium monocristallin 206 qui ont été rincés de cette manière sont rapprochés l'un de l'autre, ils sont liés l'un à l'autre par une force de Van der Waals. Cet état est représenté sur la figure 7(f). A ce moment-là, l'élément en silicium monocristallin 206 est retourné à 7s l'envers, et la surface d'implantation d' ions hydrogène depuis laquelle les ions hydrogène ont été implantés est liée au substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202. Une faible force (par exemple quelques centaines de grammes) est nécessaire pour la liaison lorsque le rinçage est réalisé selon la manière préférable, que les particules présentes sur les surfaces sont éliminées et que ces surfaces sont suffisamment activées. Une force d' attraction fondée sur la force de Van der Waals varie de manière inversement proportionnelle à la puissance 6 d'une distance interatomique. Lorsque les atomes présents sur les surfaces se rapprochent les uns des autres d'une distance comparable à une distance interatomique de solides, les surfaces se lient entre elles. I1 est possible de reconnaître un état dans lequel les surfaces se lient entre elles, en observant une face arrière dans laquelle une couleur d'interférence disparaît, lorsque le substrat en verre non alcalin à
point de trempe élevé 202 est un substrat transparent.
Le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en siliclum monocristallin 206 sont amenés à se lier l'un à l'autre en se rapprochant l'un de l'autre, comme cela a été décrit ci-dessus, après quoi ils sont soumis à un traitement thermique afin que le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 auquel l'élément en silicium monocristallin 206 a été amené à se lier de cette
manière, forme une liaison par intogration chimique.
Plus précisément, les ions hydrogène présents sur les surfaces sont dissipés par la chaleur, et des atomes libres présents sur les substrats sont combinés les uns aux autres, afin de renforcer l'adhérence. Les inventeurs de la présente invention ont confirmé que cette liaison est réalisée à une température non inférieure à 300 C, et qu'une température élevée de 800 C à 1200 C n'est pas nécessaire, contrairement à Tokukaihei 11-163363 (brevet japonais). Etant donné qu'un point de trempe du verre non alcalin à point de trempe élevé qui sert de substrat n'est pas supérieur à 700 C, si le substrat est chauffé à une température plus élevée, il va se déformer. Par conséquent, lorsque le verre non alcalin à point de trempe élevé est utilisé pour le substrat, comme dans la présente invention, la température maximale possible pour exécuter le traitement thermique afin de renforcer l'adhérence est limitée à environ 650 C, et les inventeurs de la présente invention ont confirmé qu'il était possible d'obtenir une force de liaison
suffisante, même à la température maximale de 600 C.
Le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en silicium monocristallin 206 qui ont été liés l'un à l'autre ont une force de
liaison de lxlO5dyn/cm2 au niveau de leur interface.
Cette valeur est comparable à une force de liaison d'un film mince formé par un procédé CVD, par exemple. La force de liaison est évaluce par un test dans lequel le film mince de silicium monocristallin 205 est détaché ou pelé à partir d'une partie d'extrémité. Conformément à la " Théorie de 1 'Elasticité" (ouvrage écrit par L. D. Landau et E.M. Lifshitz, traduit par Tsunezo Sato et publié par Tokyo Tosyo (au Japon)), lorsqu'une couche mince (épaisseur: h) est détachée d'un objet sous l'effet d'une force extérieure résistant à une force de traction exercée sur une surface de séparation, a (une force de liaison par unité de longueur) est exprimée par l'équation suivante: Eh3 a = (a2 (/ô x2) 2 24 (1 - a2) Ici, E représente un module d'élasticité, représente un coefficient de Poisson, h représente une épaisseur du film mince, x est un axe dans une direction horizontale d'une surface plane à laquelle le film mince est lié, et représente un déplacement du film à détacher dans une direction linéaire normale du film mince. La force de liaison est obtenue par le calcul d'un coefficient différentiel partiel quadratique par rapport à un axe x de (, le déplacement
dans une direction linéaire normale.
D'autre part, lorsque le traitement thermique destiné à augmenter la force de liaison est exécuté, il est important pour réaliser une liaison stable, qu'un coefficient de dilatation thermique du substrat en verre soit supérieur à celui de l'élément en silicium monocristallin 206. Le coefficient de dilatation thermique du silicium est d' environ 2,6xlO-6 par dogré à température ambiante et d' environ 4,lxlO-6 par degré à 500 C. D'autre part, le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé est constitué de matières grâce auxquelles il est possible d'obtenir un substrat dont le coefficient de dilatation thermique est égal ou supérieur à celui du silicium monocristallin dans une plage de températures allant de la température ambiante à 700 C, matières qui, par exemple, peuvent être formées d'un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, d'un verre d'aluminoborosilicate de baryum, d' un verre d' aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux ou d'un verre d'aluminoborosilicate de zinc et de métal alcalinoterreux, et le coefficient de dilatation thermique est de 4,7xlO-6 par degré à une température dans la plage de 50 C à 300 C. Par conséquent, à une température dans la plage de 50 C à 300 C, le coefficient de dilatation thermique du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est supérleur à celui du silicium monocristallin. Il est à noter que, dans la présente invention, la teneur en alcalis du substrat en verre non alcalin amorphe est de 1% au maximum, un exemple concret étant le verre
n 1737 fabriqué par Corning Incorporated.
Le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 et l'élément en silicium monocristallin 206 liés l'un à l'autre sont placés dans un four pour subir
le traitement thermique, et sont soumis à un voilement.
Cet état est représenté par le dessin schématique de la figure 8. Lorsqu'ils sont exposés à une température élevée pour subir le traitement thermique avec la relation ci-dessus des coefficients de dilatation thermique, le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202est voilé vers le bas d'une manière convexe. A ce moment-là, une partie de l'élément en silicium monocristallin 206 située au voisinage du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 lié à l'élément en siliclum monocristallin 206 sous l'effet de la force de Van der Waals, est soumise à une traction dans une direction horizontale, mais étant donné que le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est voilé vers le bas d'une manière convexe, une force exercce lorsque l'élément en silicium monocristallin 206 est détaché à partir de sa partie d'extrémité a une direction identique à celle dans laquelle le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est voilé. Ceci a pour effet de compenser la force exercée lorsque l'élément en silicium monocristallin 206 est détaché de la surface de liaison, de sorte que l'élément en silicium monocristallin 206 n'est pas détaché. Ceci crée une liaison. La figure 8 représente cet état à une
3s température d' environ 600 C.
Cependant, une séparation des ions hydrogène présents sur la partie d' implantation d' ions hydrogène 210, due à une fragilisation par l'hydrogène n'a lieu que si cette partie d'implantation d'ions hydrogène 210 est chauffée à 600 C au moins. Ainsi, grâce à un chauffage de la partie d'implantation d' ions hydrogène 210 à 600 C, il est possible de réaliser simultanément de manière efficace (a) le traitement thermique destiné à améliorer la force de liaison et (b) le traitement thermique destiné à séparer l'élément en silicium monocristallin 206. A titre d'exemple, lorsque le traitement thermique est réalisé à 600 C pendant 30 à minutes, la force de liaison des surfaces liées est renforcce, et l'élément en silicium monocristallin 206 1S est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 210. Cet état est représenté sur la figure 5
et sur la figure 7(g).
Une analyse de spectrométrie de désorption thermique effectuce au cours du traitement thermique permet d' observer un état dans lequel l'hydrogène se dégage de l'élément en silicium monocristallin 206 ou des surfaces des films de dioxyde de silicium 203 et 204 sensiblement au- dessus de 300 C. En se dégageant, l'hydrogène se disperse massivement à partir de la 2s partie d' implantation d' ions hydrogène 210 de l'élément en silicium monocristallin 206, et ce dernier est divisé en un film mince de silicium monocristallin 205 et en un élément en silicium monocristallin 206a, ce qui permet d'obtenir le film mince de silicium monocristallin 205 disposé sur le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202. Grâce aux étapes ci-dessus, on obtient le substrat de type SOI 201 comprenant le film mince de silicium monocristallin 205 qui a une épaisseur d' environ 40 à 200 nm. Il est 3s important qu'une partie de canal d'un transistor formé dans cette plage d'épaisseurs soit totalement appauvrle. On notera que bien que dans l'expllcation précédente le traitement thermique décrit soit réalisé en une seule étape, il est possible d' augmenter la force de liaison en réalisant le traitement thermique en plusieurs étapes. En particulier, le traitement thermique destiné à améliorer la force de liaison (plage de températures de 300 C à 550 C) et le traitement thermique destiné à réaliser la division peuvent être exécutés séparément. Dans ce cas, la force de liaison est augmentée à une température d' au moins 300 C, comme cela a été décrit ci-dessus. Un premier traitement thermique destiné à augmenter la force de liaison est alors réalisé à une température de 300 C à 550 C, température à laquelle l'élément en silicium monocristallin 206 n'est pas divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 210, pendant une courte période ne dépassant pas 15 minutes. Puis, un second traitement thermique est réalisé à une température de 600 C à 700 C pour permettre de réduire le nombre de produits inférieurs dans lequels un film est détaché de la surface de liaison, l'élément en silicTum monocristallin 206 proprement dit étant séparé
après le traitement thermique.
D'autre part, la description précédente propose un
exemple dans lequel un four électrique est utilisé pour exécuter le traitement thermique; il est toutefois possible d'exécuter le traitement thermique au moyen d'un recuit thermique instantané comportant une température maximale au moins égale à 850 C environ selon un procédé de recuit par projection de lumière (à la lampe), tel qu'un recuit au laser. Un retrait du substrat en verre à point de trempe élevé 202 a lieu lors d'un chauffage dans un four électrique, lorsque le substrat en verre à point de trempe élevé 202 est porté à une température supérieure à son point de trempe. En revanche, un recuit thermique rapide à l' aide d'une lampe, par exemple, ou un recuit à l' aide d'un laser (recuit au laser) empêche le retrait de l'ensemble du substrat et provoque le chauffage d'une partie recuite, ce qui améliore la cristallisation ou l'efficacité de la séparation. Ceci permet en outre d'améliorer le
rendement de fabrication du substrat de type SOI 201.
Lorsque le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 est formé d'une matière permettant la transmission de la lumière visible, par exemple, le substrat de type SOI 201 fabriqué selon la méthode ci-dessus est traité de la manière suivante. Un transistor à films minces est formé sur une couche du film mince de silicium monocristallin 205 afin d'être utilisé dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD) à transistor TFT, ou un dispositif électroluminescent organique (diode luminescente organique: OLED) à transistor TFT, entre autres. Le substrat de type SOI 201 de la présente invention est introduit dans un panneau d'affichage à attaque matricielle active de ce type, pour permettre d'uniformiser, de stabiliser et d'améliorer la propriété du transistor. Il est par conséquent également possible d'intégrer le circuit d'attaque de la matrice active, des cTrcuits d'attaque périphériques et l'organe de commande de cadencement, entre autres, sous la forme d'un système. De plus, l'élément en silicium monocristallin 206 est lié à la partie requise, ce qui permet de couvrir un substrat de
grandes dimensions.
Comme cela a été décrit précédemment, le substrat de type SOI 201 de la présente invention est fabriqué 3s par liaison au substrat du film mince de silicium monocristallin 205 obtenu par un procédé de coupe intelligente, le substrat de type SOI 201 étant tel qu'il est possible d'obtenir la force de liaison suffisante même à 300 C. C'est en raison de cette propriété que le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 qui constitue le substrat en verre
alcalin amorphe est utilisé pour ce substrat.
Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée ou un l0 verre résistant à la chaleur, ce qui permet de fabriquer le substrat de type SOI à un faible coût à l' aide du verre non alcalin à point de trempe élevé, généralement employé dans un panneau à cristaux liquides de type à attaque matricielle active, entre autres. En outre, étant donné que la température à laquelle le traitement thermique est exécuté est faible, il est possible d'empêcher sensiblement la
diffusion du métal alcalin dans une couche de semi-
* conducteur. Les films de dioxyde de silicium 203 et 204 destinés à empêcher la dispersion peuvent donc être conçus plus minces que les films de dioxyde de silicium
conventionnels, d'o un meilleur rendement.
Par ailleurs, l'utilisation du substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé dont le coefficient de dilatation thermique est égal ou supérieur à celui du silicium monocristallin à une température dans la plage allant de la température ambiante à 700 C permet d'éviter une rupLure du substrat et un détachement du film mince de silicium monocristallin 205, lors de l'exécution du traitement thermique destiné à (a) diviser l'élément en silicium monocristallin 206 en un film mince de silicium monocristallin 205 à la température maximale de 600 C, et (b) à accroître la force de liaison entre l'élément en silicium monocristallin 206 et le substrat en verre non alcalin
à point de trempe élevé 202.
La de script ion précédente concerne un él ément en silicium monocristallin 206 dont l' orientation cristalline la plus probable est celle selon un plan (100), mais il est possible, de la même manière, de fabriquer un substrat de type SOI présentant une surface de film de silicium suffisamment plane pour ne pas nécessiter un polissage initial, qui comporte d'autres orientations cristallines, telles que des
orientations selon un plan (110) et un plan (111).
Comparativement au substrat de type SOI ayant une orientation cristalline selon le plan (100), le substrat de type SOI ayant une orientation cristalline selon le plan (110) est tel que le plus grand nombre d'atomes les plus proches les uns des autres sont disposés sur le plan (110). Ainsi, lorsque l'élément en silicium monocristallin 206 est séparé, la surface séparée est extrêmement aplanie, ce qui permet de réduire une fraction défectueuse du transistor au
silicium formé sur le substrat de type SOI 201.
D'autre part, lorsque le substrat de type SOI ayant une orientation cristalline selon le plan (111) est utilisé, la surface séparée est identique à une surface délaminée du corps en silicium monocristallin, et les atomes les plus proches les uns des autres ont une orientation angulaire qui dévie légèrement du plan (111). Ainsi, lorsque l'élément en silicium monocristallin 206 est séparé, la surface séparée est extrêmement aplanie, ce qui permet de réduire la fraction défectueuse du transistor au silicium formé
sur le substrat de type SOI 201.
Huitième mode de réalisation Là descriptior. suivante donnée en référence aux figures 9(a) et 10 va porter sur un mode de réalisation
encore différent de la présente invention.
Chacune des figures 9(a) à 9(h) représente une étape d'un procédé de fabrication d'un substrat de type SOI 211 selon le huitième mode de réalisation de la présente invention. Le substrat de type SOI 211 est semblable au substrat SOI 201 précédent et les mêmes numéros de référence sont affectés aux parties
correspondantes dont la description n'est pas répétée
ici. Il est important de noter que le substrat de type SOI 211 est tel qu'un film mince en silicium monocristallin 212 et le film mince en silicium monocristallin 205 sont formés sur le même substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202, comme
cela est visible sur la figure 9(h).
Tout d'abord, comme le montrent les figures 9(a) et 9(b), un film isolant 213 ayant une épaisseur approximativement égale à 300 nm et servant de film de base est formé sur le substrat en verre non alcalin à point de trempe élevé 202 conformément au procédé de dépôt chimique en phase vapeur activé au plasma (P CVD). Une couche supérieure du film de base est formée du film de dioxyde de silicium qui a une hydrophilie supérieure. Puis, comme cela est visible sur la figure 9(c), un film de silicium amorphe 214 ayant une épaisseur d'approximativement 30 à 200 nm est formé conformément au procédé P-CVD, et un recuit de déshydrogénation est réalisé en ce qui concerne le film de silicium amorphe 214 à une température de 400 C à 500 C, afin de déshydrogéner le film de silicium amorphe 214. Puis, comme cela est visible sur la figure 9(d) et sur la figure 9(e), une zone 214a sur laquelle un transistor TFT doit être formé à l' aide du film de silicTum amorphe 214 est fondue et cristallisce (cristallisation au laser) à l' aide d'un laser excimère, afin de former le film mince de silicium polycristallin 212. I1 est important que l'épaisseur du film mince de silicium polycristallin 212 à ce S moment-là corresponde à une épaisseur du film mince de silicium monocristallin 205 qui sera formé ultérieurement, à savoir une épaisseur de 40 à 200 nm
par exemple.
Après exécution de la cristallisation au laser, comme on peut le voir sur les figures 9(e) et 9(f), un film de silicium d'une zone 214b à laquelle le film mince de silicium monocristallin 205 doit être lié est éliminé par attaque. A ce moment-là, s'il existe un risque de contamination d'une surface du film mince de 1S silicium polyoristallin 212 par contact avec un photorésist, un film de dioxyde de silicium ayant une épaisseur d'approximativement 30 à 100 nm est formé sur la surface du film mince de silicium polycristallin 212, avant application du photorésist. De plus, si nécessaire, une partie du film mince de silicium polycristallin 212 est éliminée par attaque dans le sens de l'épaisseur du film isolant 213, afin que l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 205 soit identique à celle du film mince de silicTum
polycristallin 212.
Puis, l'élément en silicium monocristallin 206 dans lequel les ions hydrogène ont été implantés est découpé pour avoir une forme propre à couvrir la zone 214b qui a été soumise à l'élimination par attaque et, comme cela est visible sur les figures 9(g) et 9(h), l'élément en silicTum monocristallin 206 est lié à la zone 214b qui a été soumise à l'élimination par attaque, comme on peut le voir sur les figures 7(f) et 7(g), après quoi un traitement thermique est exécuté à 3s une température d' environ 600 C, afin que l'élément en silicium monocristallin 206 soit divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 210. Ceci a pour effet de crécr le film mince de silicium monocristallin 205. Sur la figure 10 est représenté un procédé pour former le transistor TFT aussi bien dans le cas de l' existence des deux films minces 205 et 212 que dans le cas de l' existence du seul film mince de siliclum monocristallin 205, comme dans le substrat de type SOI 201. La figure 10 est une vue en coupe transversale d'un transistor à films minces 221 utilisant le substrat de type SOI 211, à titre d'exemple. La
description suivante explique brièvement une méthode de
fabrication du transistor à films minces 221. Tout d'abord, les films minces 205 et 212 sont soumis à la formation d'un motif correspondant à une dimension du transistor formé. Puis, un film isolant de grille 222 est déposé. Pour le film isolant de grille 222, un film formé principalement de dioxyde de silicium est le plus approprié et son épaisseur est de 30 à 200 nm, par exemple. Le film isolant de grille 222 devient un film inférieur en termes de densité lorsqu'il est formé à une température de 200 C à 400 C, de sorte qu'il est soumis à un recuit de densification à 600 C après 2s formation. Le recuit de densification rétablit également une substance cristalline du film de silicium monocristallin dans lequel les ions hydrogène ont été implantés, pour qu'elle redevienne une substance
cristalline sans ion hydrogène.
Puis, un film d'électrode de grille 223 ayant une épaisseur de 300 nm environ est formé et un motif est réalisé en ce qui concerne le film d'électrode de grille 223, afin de conférer à celui-ci une configuration approprice. Le film d'électrode de grille 3s 223 est ensuite utilisé comme masque, et des ions sont implantés dans les films minces 205 et 212, afin de former une zone n+ ou p+ 224. Dans la présente invention, l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 205 est à ce moment- là fixée pour ne pas être supérieure à 200 nm, afin qu'il soit possible
d'appauvrir complètement la zone de canal 225.
Puis, après formation d'un film isolant intermédiaire 226 ayant une épaisseur d' environ 400 nm, un trou est défini dans une position permettant un contact avec une électrode de source/drain. Un film métallique de source/drain 227 ayant une épaisseur d' environ 400 nm est ensuite formé et un motif est réalisé en ce qui concerne le film métallique de source/drain 227. Selon le cas, un transistor à films minces métal-oxyde-semi-conducteur (MOSTFT) de type n est conçu pour avoir une structure LDD lors de l'implantation d'ions, ce qui permet d'obtenir une
grande fiabilité.
Dans le transistor à films minces 221 fabriqué de cette manière, une partie dans laquelle le film mince de silicium monocristallin 205 est obtenu par une liaison et une division est telle qu'un film de silicium jouant le rôle d'une partie de canal est un film de silicium monocristallin, de sorte qu'une conduction électrique à partir d'une limite des grains, rencontrée dans le film mince de silicium polycristallin 212 n'existe pas, ce qui permet d'obtenir la propriété préférable. En outre, les propriétés de tous les transistors formés sur le film
mince de silicium monocristallin 205 sont uniformisces.
Ainsi, dans le cas de l'utilisation de la partie ci-
dessus dans un dispositif d'affichage LCD, celle-ci est employée comme partie d'attaque de source ou comme circuit périphérique. En revanche, une partie du transistor à films minces 221 formée à l'aide du film 8S mince de silicium polycristallin 212 est utilise comme AlAment d' image ou comme partie d'attaque de grille, de
proprits comparativement infArieures.
Contormment des rdsultats de fabrication fournis par les inventeur, le transistor au silicium monocristallin est tel que, dans le transistor MOSTET de type N. une mobilit due l'effet de champ Alectrique est de 500 cm'/V s, une valeur de seuil de 1,0V et un courant l'4tat bloquA de lx10 =A, tandis que dans un transistor MOSTFT de type P. la mobilit due l'effet de champ lectrique est de 250 cm'/V s, la valeur de seuil de -1, 0V et le courant l'4tat bloquA de lx10 A, de sorte que des transistos films minces respectivement suprieurs en termes d'uniformitd
n sont obtenus.
GrAce au procAdA ci-dessus, il est possible d'obtenir le substrat de type SOI 211 dans lequel une hauteur de la zone 214b du film mince de silicium monocristallin 205 liA et une hauteur de la zone 214a du film mince de silicium polycristallin 212 sont sensiblement Agales. Ceci permet par consquent de raliser simultanAment les Atapes suivantes, y compris l'attaque de formation d'llots, en ce qui concerne les zones 214a et 214b. En outre, ce procAdA permet de former un transistor et un circuit prAsentant un faible gradin, ce qui est avantageux pour contrOler l'Apaisseur d'une cellule dans le cas d'un panneau
d'affichage cristaux liquides.
Neuvième mode de réalisation
La description suivante donnce en référence aux
figures ll(a) à ll(h) et à la figure 16 va concerner un autre mode de réalisation de la présente invention. Chacune des figures ll(a) à ll(h) représente une étape d'un procédé proposé à titre d'exemple pour fabriquer un substrat de matrice active 320 (dispositif à semi-conducteur) selon le neuvième mode de réalisation de l' invention. Comme on peut le voir sur la figure ll(h), le substrat de matrice active 320 comprend un substrat isolant 301, des films d'oxyde de silicium (SiO2) 302 et 311, un film mince de silicium polycristallin 304, un film mince de silicium monocristallin 305, un film d'oxyde de grille 306, une électrode de grille 321, un film isolant intermédiaire 322 et un câblage métallique 324. Le substrat de matrice active 320 comprend, en outre, un transistor à films minces (TFT) qui joue le rôle d'un élément de commutation. Le substrat de matrice active 320 est utilisé dans un dispositif d'affichage à cristaux
liquides, par exemple.
Le substrat isolant 301 est formé d'un verre à point de trempe élevé. Ici, pour le substrat isolant 301, le code 1737 (désignation commerciale, fabriqué par Corning Incorporated), qui est un verre à point de trempe élevé formé d'un verre d'aluminaborosilicate de
métal alcalinoterreux, est utilisé.
Il est à noter que la matière utilisée pour le substrat isolant 301 n'est pas particulièrement limitée; il est en effet possible d'utiliser les matières suivantes, à savoir, un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux et un verre d'aluminaborosilicate de zinc et de métal alcalinoterreux qui sont respectivement des verres à
point de trempe élevé.
Le film de SiO2 302 est formé sur sensiblement S toute la surface du substrat isolant 301. Ce film de
SiO2 302 a une épaisseur d'environ 100 nm.
Le film mince de silicium polycristallin 304 et le film de SiO2 311 sont formés sur le film de SiO2 302. Le film mince de silicium polycristallin 304 est réalisé de manière à présenter une configuration en forme d'îlot et son épaisseur est d' environ 50 nm. Le film de SiO2 311 est formé sur le film de SiO2 302 de manière à ne pas être situé dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304 et de façon à présenter une configuration en forme d'îlot; son épaisseur est d' environ 200 nm. Le film mince de silicium monocristallin 305 est formé sur le film de SiO2 311 de manière à présenter la même configuration que ce dernier, c'est-àdire une configuration en forme d'îlot. Le film mince de silicium monocristallin 305 a
une épaisseur d'approximativement 50 nm.
Une zone du film mince de silicium polycristallin 304 et une zone du film mince de silicium monocristallin 305 mutuellement adjacentes sont 2s séparées l'une de l'autre d'une distance d'au moins 0,3 um, de préférence d'une distance non inférieure à
0,5 um.
Ceci empêche une diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. utilisés au cours du processus de production du film mince de silicTum polyoristallin 304, qui sera décrit plus loin, dans la zone de silicium monocristallin, pour ainsi stabiliser la
propriété de cette dernière.
Le film d'oxyde de grille 306 formé de SiO2 est 3s déposé sur la totalité de la surface constituée des surfaces du film de SiO2 302, du film mince de silicium polycristallin 304 et du film mince de silicium monocristallin 305. Le film d'oxyde de grille 306 a une
épaisseur d' environ 60 nm.
L'électrode de grille 321 est formée sur le film d'oxyde de grille 306, sur la surface du film mince de silicium polycristallin 304 et du film mince de
silicium monocristallin 305 en forme d'îlots.
L'électrode de grille 321 est constituée du silicium polycristallin et de siliciure de tungstène. On notera que les matières utilisées pour l'électrode de grille 321 ne sont pas particulièrement limitées et que, par exemple, il est possible d'utiliser le silicium polycristallin, d'autres siliciures ou polycides (polysiliciures), et des métaux à point de fusion
élevé, entre autres.
Le film isolant intermédiaire 322 formé de SiO2 est déposé sur la totalité de la surface du film d'oxyde de
grille 306 comportant l'électrode de grille 321.
Toutefois, le film isolant intermédiaire 322 comporte un trou de contact 323 (voir figure ll(g)) définissant une ouverture, trou de contact 323 dans lequel est formé le câblage métallique 324 fait d'un métal, tel que AlSi. Le câblage métallique 324 s'étend depuis les 2s surfaces du film mince de silicium polycristallin 304 et du film mince de silicium monocristallin 305 en
forme d'îlots.
Le substrat de matrice active 320 comprend également du nitrure de silicium (SiNx) (non représenté), un film de nivellement en résine, un trou de traversée et une électrode transparente, entre
autres, utilisés pour un affichage à cristaux liquides.
Sont également formés un organe de commande de cadencement et un microprocesseur, etc. dans lesquels 3s un circuit d'attaque et un transistor TFT utilisés pour l'affichage sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin, l'organe de commande de cadencement commandant la cadence de l'attaque par le circuit d'attaque. Le circuit d'attaque peut naturellement être formé du siliclum monocristallin. Dans ce cas, les performances sont encore meilleures, la surface du dispositif est réduite, l'unité préférable est obtenue et une faible consommation d'énergie est possible, mais le coût est plus élevé, de sorte qu'une sélection doit être effectuée en fonction
de l' application visée.
La description suivante donnée en référence aux
figures ll(a) à ll(h) va concerner le procédé de fabrication du substrat de matrice active 320 ci
dessus.
Tout d'abord, le film de SiO2 302 qui a une épaisseur d' environ 100 nm est déposé sur toute la surface du substrat isolant 301 formé de verre code 1737 (fabriqué par Corning Incorporated) conformément au procédé de dépôt chimique en phase vapeur activé au plasma (ci-après appelé procédé P-CVD) à l'aide de tétraéthoxysilane (TEOS), c'est-à-dire Si (OC2H5)4) et
d'oxygène (O2).
Puis, un film de silicium amorphe 303 ayant une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur le film de SiO2 302 conformément au procédé P-CVD à l'aide de gaz SiH4
(figure ll(a)).
Un rayon laser excimère est ensuite projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 303 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicTum polycristallin pour former le film
mince de silicTum polycristallin 304.
Il faut noter que le traitement thermique du film de silicium amorphe 303 pour former le film mince de 3s silicium polycristallin 304 n'est pas limité au chauffage par rayonnement à l' aide du laser excimère, mais peut consister en un chauffage par rayonnement à l' aide d'un autre laser ou en un traitement thermique utilisant un four, par exemple. De plus, pour favoriser la croissance du cristal, l'un au moins de Ni, Pt. Sn
et Pd peut être ajouté au film de silicium amorphe 303.
Puis, une zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin 304 est soumise à une
élimination par attaque (figure ll(b)).
I0 D'autre part, le substrat en silicium monocristallin 310 est préparé. Dans le substrat en silicium monocristallin 310, le film de SiO2 311 qui a une épaisseur d' environ 200 nm est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 ou par dépôt d'un film d'oxyde (film de SiO2) sur cette surface. En outre, dans le substrat en silicium monocristallin 310, il est prévu une partie d' implantation d' ions hydrogène 312 obtenue par l' implantation d' ions hydrogène à une dose non inférieure à 1016/cm2, dans le cas présent à une dose de xl016/cm2, avec une énergie prédéterminée (dans le cas présent, 24keV approximativement), et un dopage au bore à une dose de 3xl015/cm3 est réalisé. En fonction de la densité d'impuretés du dopage au bore, un seuil du transistor TFT à canal N est défini de manière , approprlee. Ensuite, le substrat en silicium monocristallin 310 est découpé par détachement de tranches ou attaque anisotrope, par exemple à l' aide de KOH, pour avoir une taille inférieure d'au moins 0,3 micromètre, de préférence d' au moins 0,5 micromètre, à la zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin
304 qui a été éliminée par attaque.
Puis, une fois que le substrat comportant le film mince de silicium polycristallin 304 et le substrat en silicium monocristallin 310 ont été soumis à un nettoyage SC-1 destiné à éliminer des particules et à activer les surfaces, une surface du substrat en silicium monocristallin 310 découpé orientée vers la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 est liée (figure ll(c)) à la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque (figure ll(b)), à température ambiante. Le nettoyage SC-1 est l'un des procédés de nettoyage appelés globalement nettoyage RCA, et, au coursdu nettoyage SC-1, une solution de rincage utilisée est constituce d' ammoniac, de peroxyde
d'hydrogène et d'eau pure.
Ensuite, un traitement thermique est exécuté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de 300 C à 600 C, dans le cas présent à une température d' environ 550 C, et une température de la couche formée par implantation d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 est portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, afin que le substrat en silicium monocristallin 310 soit divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 312, par une délamination. I1 est à noter que le traitement thermique n'est pas spécialement limité; la température de la partie d' implantations d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 peut être augmentée jusqu'à une valeur supérieure ou égale à la température à laquelle l'hydrogène se sépare du silicTum, grâce à un rayonnement laser ou à un reauit à la lampe comportant une température maximale non inférieure à 700 C environ. De plus, une couche détériorée de la surface du substrat en silicium monocristallin laissé sur le substrat isolant 301 après la division est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d' environ 20 nm selon le procédé d'attaque par voie humide à l' aide d'acide s fluorhydrique tamponné. Ainsi, le film mince de silicTum polycristallin 304 et le film mince de silicTum monocristallin 305 ayant chacun une épaisseur d' environ 50 nm sont formés sur le substrat isolant 301
(figure ll(d)).
On notera que lorsque le substrat en silicium monocristallin 310 est divisé thermiquement par délamination à environ 550 C après avoir été chauffé à une température de 300 C à 350 C pendant environ minutes postérieurement à la liaison des substrats à température ambiante, le risque de détachement est
réduit lors de la délamination.
En outre, à ce stade, il est possible d'obtenir une force de liaison suffisante entre le silicium et le substrat, mais pour améliorer encore la force de liaison, le recuit à la lampe est exécuté à environ 800 C pendant une minute, après exécution de la délamination ci-dessus. Cette opération peut également servir à activer les impuretés implantées de la
source/du drain.
Puis, une partie remplissant la fonction d'une zone activée du dispositif est laissée, tandis que des parties inutiles des films minces de silicium 304 et 305 sont éliminées par attaque, ce qui permet d'obtenir
des motifs en forme d'îlots (figure ll(e)).
Un film de SiO2 (film de SiO2 pour une attaque en retrait ayant une épaisseur d' environ 350 nm est ensuite déposé conformément au procédé PCVD à l'aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et d'oxygène. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur environ 400 nm conformément au procédé d'attaque par ions réactifs (RIE) qui est une attaque anisotrope. Puis, le film d'oxyde de grille (film de SiO2) qui a une épaisseur d' environ 60 nm est formé conformément au procédé P-CVD à l 'aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O
s (figure ll(f)).
A ce moment-là, lorsqu'un espace entre les motifs du film mince de silicium polycristallin 304 et du film mince de silicium monocristallin 305 formés est faible, un gradin présent entre ceux-ci est comblé, tandis que lorsque l'espace est important, des parois latérales
sont formées.
Ensuite, le processus de formation se poursuit de la même manière que dans le processus de formation bien connu d'un substrat de matrice à transistor TFT de type au silicium polycristallin (p-Si). Plus précisément, après la formation de l'électrode de grille 321 constituée de silicium polyoristallin, de siliciure ou de polycide (polysiliciure), des ions P+ et B+ sont implantés, et le film isolant intermédiaire (film de SiO2) 322 est déposé, après quoi le trou de contact 323 est formé (figure ll(g)). Ensuite, le cablage en métal (AlSi) 324 est formé dans le trou de contact 323
(figure ll(h)).
Il faut noter que le film mince de silicium monocristallin 305 et le film mince de silicium polyoristallin 304 qui ont été déposés sur le substrat isolant 301 sont soumis à la réalisation d'un motif par attaque, afin de former un transistor MOS, et que des ions P+ à une dose non inférieure à 1015/cm2 sont implantés dans une partie au moins d'une zone de source/drain d'un transistor MOS de type N et d'un transistor MOS de type P. Puis, un traitement thermique est exécuté à l' aide d'un recuit thermique rapide (appelé ci-après RTA), d'un laser ou d'un four, par exemple, et une fixation des gaz des atomes de métal est réalisée en ce qui concerne non seulement la zone du film mince de silicium polycristallin 304 mais également la zone du film mince de silicTum monocristallin 305, pour permettre d'obtenir un transistor TFT dont le manque d'uniformité est faible
et dont la propriété est stable.
Ensuite, sont formés successivement SiNx (nitrure de silicTum), un film de nivellement en résine, un trou de traversoe et une électrode transparente utilisés
pour un dispositif d'affichage à cristaux liquides.
Puis, un cTrcuit d'attaque et un transistor TFT pour l'affichage sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304, après quoi, l'organe de commande de cadencement, un microprocesseur et des dispositifs similaires sont formés dans la zone du film
mince de silicium monocristallin 305.
A cet égard, il faut préciser qu'après la liaison du substrat en silicTum monocristallin 310 avec le substrat isolant 301, lorsque le substrat en siliclum monocristallin 310 est séparé par délamination vis-à-vis du substrat isolant 301 (voir figures ll(c) et ll(d)), le fait que la liaison et la séparatlon par délamination s'effectuent selon la manière préférable est fonction de la matière utilisée pour constituer le
2s substrat isolant 301.
La description suivante donnée en référence à la
figure 16 va concerner une dilatation linéaire normalisée (AL/L) (a) d'une matière utilisoe pour le substrat en silicium monocristallin 310 (silicium:Si), (b) d'une matière utilisoe pour le substrat isolant 301 (code 1737 fabriqué par Corning Incorporated) et (c) d'un code 7059 fabriqué par Corning Incorporated), formé d'un verre de borosilicate de baryum. A titre de précision, la dilatation linéaire normalisée (appelée ci-après dilatation linéaire) est une variation (ppm) de la longueur, qui résulte d'une variation de la température. Plus précisément, L est la longueur initiale et AL est la longueur après dilatation (modifice). Ainsi, le code 1737 est tel que son coefficient de dilatation linéaire ( C-1) est sensiblement constant lorsqu'il est chauffé à une température d' environ 600 C, de sorte qu'il y a peu de différence entre le code 1737 et le silicium en ce qui concerne la dilatation linéaire. Dans une plage allant de la température ambiante (25 C environ (la figure 16 représente un cas dans lequel la température n'est pas inférieure à environ 100 C)) à 600 C environ, la différence de dilatation linéaire se situe
approximativement dans la plage de 250 ppm.
D'autre part, le code 7059 est tel que son coefficient de dilatation linéaire augmente brusquement à environ 600 C, de sorte que la différence de dilatation linéaire entre le code 7059 et le silicium augmente jusqu'à approximativement 800 ppm à 600 C environ. Par conséquent, lorsque le code 7059 est utilisé pour le substrat isolant 301, même s'il est possible de lier les substrats l'un à l'autre comme dans le cas de l'utilisation du code 1737, un taux de réussite de la
séparation par délamination est extrêmement faible.
Plus précisément, la séparation par délamination s'accompagne de détériorations du substrat en silicium monocristallin 310, d'un détachement de l' interface de
liaison ou d'une déficience cristalline.
Par conséquent, le substrat isolant 301 est formé d'une matière qui est généralement lice à une température dans la plage allant d'une température non inférieure à la température ambiante jusqu'à une température ne dépassant pas environ 600 C; dans le cas présent, le substrat isolant 301 est formé d'une matière telle que sa différence de dilatation thermique par rapport à la matière (Si) du substrat en silicTum monocristallin 310 n'excède pas environ 250 ppm pour une différence de température entre la température ambiante et 600 C. Dans ce cas, la dilatation linéaire
est normalisée.
Une contrainte exercée sur l' interface de liaison du film mince de silicium monocristallin 305 est également prise en compte. A cet égard, un déplacement Raman du film mince de silicium monocristallin 305 a été mesuré à l' aide d'un appareil de mesure Raman microscopique (NR-1800U fabriqué par JASCO Corporation, par exemple). Dans ce cas, l'écart de la position d'un pic de déplacement Raman était de 520,52+0,12 cm (=0,12 cm1) . On constate donc qu'aucune contrainte n'est exercée sur le film mince de silicium
monocristallin 305.
Dans le cas d'un cristal dont la croissance est réalisée à l 'aide d'un laser, l'écart de la position d'un pic de déplacement Raman est en général tel qu'une contrainte importante d' environ 3 à 5 cm
(correspondant à 109 Pa) subsiste.
Toutefois, le substrat en silicium monocristallin 310 est lié au substrat isolant 301, tel qu'un substrat en verre, par l'intermédiaire du film de SiO2 à température ambiante, ce qui permet de faire disparaître sensiblement la contrainte exercée sur l' interface de liaison silicium. Précisément, l'écart de la position d'un pic de déplacement Raman est défini pour se situer dans la plage de 520,5+1 (519,5 à 521,5) cm1, ce qui permet de faire disparaître sensiblement la contrainte exercée sur l' interface de
liaison silicium.
Il est donc possible d'empêcher (a) une diminution et un manque d'uniformité de la mobilité résultant d'une distorsion du cristal de silicium engendrée par un manque d'uniformité et une différence de la contrainte exercée sur l' interface, ou (b) une déficience dans l' interface et une charge fixe de celle-ci engendrce en combinaison avec la déficience, et (c) un décalage et un manque d'uniformité de seuil résultant d'un état localisé dans l' interface, et (d) une diminution de la stabilité des propriétés, entre autres, sans défaillance, comparativement au cas d'un transistor TFT dans lequel une croissance cristalline est réalisce en ce qui concerne le film de silicium à
l'aide d'un laser.
Il est à noter que, dans le présent mode de réalisation, lorsque l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 305 est augmentée par une augmentation de l'énergie d' implantation des atomes d'hydrogène afin d'approfondir une position maximale de ces derniers, dans le cas o l'épaisseur est de 50 nm à lOO nm, les conditions ne varient pas considérablement, tandis que dans le cas o l'épaisseur est de 300 nm à 600 nm, la partie de canal n'est pas totalement appauvrie, de sorte qu'une valeur S (coefficient infraseuil) du transistor TFT augmente progressivement, et qu'un courant à l'état bloqué est considérablement accru. Par conséquent, bien que cela soit fonction de la densité de dopage des impuretés dans la partie de canal, il est nocessaire de fixer l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 305 au maximum à 600 nm, de préférence au maximum de 500 nm et de manière davantage préférée au maximum à lOO nm, pour tenir compte d'une marge de sécurité en ce qui concerne
le manque d'uniformité.
En outre, un transistor TFT formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité (mobilité des porteurs) est d'environ lOO cm2/V s (canal N). Au contraire, dans le substrat S de matrice active 320 pour affichage à cristaux liquides, le transistor TFT formé dans la zone de silicium monocristallin est tel que sa mobilité est
d'environ 550 cm2/V s (canal N).
De plus, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides 320, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à OV. En revanche, l'organe de commande de cadencement, le microprocesseur et des dispositifs similaires, dont chacun constitue un dispositif formé dans la zone du film mince de silicium monocristallin 305, fonctionnent
de manière stable à 3,3V.
Il est à noter que, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides 320, des transistors sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304 et dans la zone du film mince de silicium monocristallin 305, de sorte que les transistors identiques entre eux en termes de type de conduct ivi té qui sont formé s dans le s z one s respectives diffèrent les uns des autres en fonction des zones, en ce qui concerne l'un au moins des paramètres suivants à savoir la mobilité, le coefficient infraseuil et la valeur de seuil. Ainsi, il est possible de former un transistor correspondant à
une propriété requise, dans une zone appropriée.
De plus, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides 320, des circuits intogrés sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304 et dans la zone du film mince de silicium monocristallin 305, ce qui permet de former des cTrcuits intégrés correspondant à une propriété requise dans une zone appropriée, les circuits intégrés formés dans les zones respectives étant différents les uns des autres en termes de performances, telles que vitesse de fonctionnement et
tension d'alimentation électrique de fonctionnement.
Cela signifie qu'il est possible de concevoir des circuits intégrés différents les uns des autres en fonction des zones, en ce qui concerne l'un au moins des éléments suivants, à savoir la longueur de grille, l'épaisseur du film d'oxyde de grille, la tension
d'alimentation électrique et le niveau logique.
Dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides 320, étant donné que des circuits intégrés sont formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 304 et dans la zone du film mince de siliclum monocristallin 305, il est possible d'appliquer des règles de conception différentes les unes des autres en fonction des zones respectives, en ce qui concerne les circuits intogrés formés dans ces zones respectives. La raison de ceci est qu'il n'existe pas de limite des grains de cristaux dans une partie monocristalline, en particulier dans le cas d'une longueur de canal courte, de sorte que le manque d'uniformité de la propriété des transistors TFT n'augmente guère, tandis que dans la partie polycristalline, l' influence de la limite des grains des cristaux augmente rapidement le manque d'uniformité de la propriété des transistors TFT, si bien qu'il est nécessaire de modifier les règles de conception en relation avec les parties respectives. Il est donc possible de former un circuit intégré correspondant aux
règles de conception dans une zone appropriée.
On notera que, dans la présente invention, la taille de la zone de silicium monocristallin obtenue est limitée par les dimensions de plaquettes d'une installation de fabrication de circuits intégrés à haute densité. Toutefois, cette taille est suffisante pour former (a) une logique à grande vitesse dans laquelle une grande vitesse, une faible consommation d'énergie et un manque d'uniformité moindre sont requis, et (b) un générateur de cadencement, un convertisseur numérique/analogique à grande vitesse
(avec tampon courant) et des dispositifs similaires.
D'autre part, l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin 305 et l'épaisseur du film mince de
silicium polycristallin 304 sont sensiblement égales.
Il est ainsi possible d'exécuter les étapes suivantes, y compris l'attaque de formation d'ilots, simultanément, ce qui permet de former un transistor ou un circuit présentant un faible gradin. Ceci constitue donc un avantage pour maitriser l'épaisseur d'une cellule dans le cas d'un panneau à cristaux liquides,
par exemple.
A cet égard, dans le substrat de matrice active 320, une longueur de grille d'un transistor TFT formé dans une zone de silicium polycristallin (film mince de 2s silicium polycristallin 304) est fixce à 5 micromètres, tandis qu'une longueur de grille d'un transistor TFT formé dans une zone de silicium monocristallin (film mince de silicium monocristallin 305) est fixée à 0,8 micromètre. L'épaisseur d'un film d'oxyde de grille du transistor TFT formé dans la zone de silicium polycristallin est fixée à 80 nm, tandis que l'épaisseur d'un film d'oxyde de grille du transistor TFT formé dans la zone de silicium monocristallin est fixée à 50 nm. Lorsque les transistors TFT sont respectivement activés à des tensions d'alimentation électrique de 8V et 3V, leur fonctionnement est stabilisé. En effet, lorsqu'un transistor TFT dont la longueur de grille est de 0,8 micromètre est formé dans la zone S de silicTum polycristallin et activé à 3V, sa propriété varie et le substrat manque de résistance à une pression entre la source et le drain, de sorte que les
substrats fabriqués ont tendance à être inutilisables.
D'autre part, un transistor TFT dont la longueur de grille est de 1,5 micromètre, formé dans la zone de s il. icium polycristallin et activé à 3V pose de s problèmes pratiques de tension de seuil et de manque d'uniformité. Dixième mode de réalisation
1S La description suivante va porter sur un autre mode
de réalisation de la présente invention en référence aux figures 12(a) à 12(h). Il est précisé que les mêmes numéros de référence sont attribués aux organes ayant les mêmes fonctions que ceux du neuvième mode de
réalisation et que la description de ceux-ci n'est pas
répétée ici.
Chacune des figures 12(a) à 12(h) représente une étape d' un exemple de procédé de fabrication d' un substrat de matrice active 330 (dispositif à semi 2s conducteur) selon ce dixTème mode de réalisation. Comme cela est représenté sur la figure 12(h), le substrat de matrice active 330 comprend un substrat isolant 301, des films d'oxyde de silicium (SiO2) 332, 311 et 335; un film mince de silicium polyoristallin 337, un film mince de silicium monocristallin 334, un film d'oxyde de grille 338, une électrode grille 321, un film
isolant intermédiaire 322 et un câblage métallique 324.
Le substrat de matrice active 330 comprend, en outre un transistor à films minces (TFT) qui sert d'élément de
3s commutation.
Le film de SiO2 (premier film de SiO2) 332 est formé sur sensiblement la totalité d'une surface du substrat isolant 301, comme dans le neuvième mode de réalisation. L'épaisseur du film de SiO2 332 est d' environ 350 nm. Le film de SiO2 (film isolant) 335 et le film de
SiO2 311 sont formés sur le film de SiO2 332.
L' épaisseur du film de SiO2 335 est d' approximativement nm. Le film de SiO2 311 est formé sur le film de SiO2 332 de manière à ne pas être situé dans une zone du film mince de silicium polycristallin 337, sous la
forme d'un îlot, et son épaisseur est d' environ 200 nm.
Le film mince de siliclum polycristallin 337 est
formé sur le film de SiO2 335 sous la forme d'un ilot.
L'épaisseur de ce film mince de silicTum polycristallin
337 est d' environ 50 nm.
Dans une zone autre qu'une zone du film mince de silicium polyoristallin 337, une partie en creux 333 (voir figure 12(a)) ayant une profondeur d'approximativement 150 nm est formée dans le film de SiO2 332. Dans cette partie en creux 333, sont formés le film de SiO2 311 et le film mince de silicium monocristallin 334 qui a la même forme que le film de SiO2 311 déposé sur le film de SiO2 332, afin de
2s présenter une configuration en forme d'îlot.
Une zone du film mince de silicium polycristallin 337 et une zone du film mince de silicium monocristallin 334 sont séparées l'une de l'autre d'une distance d'au moins 0,3 um, de préférence d'au moins 0,5 um. Ceci permet d'empêcher une diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. dans la zone du
silicium monocristallin.
Le film d'oxyde de grille 336 est formé de manière à couvrir la totalité des surfaces du film de SiO2 332, 3s du film mince de silicium polycristallin 337 et du film mince de siliclum monocristallin 334. L'épaisseur du film d'oxyde de grille 336 est de 60 nm approximativement. L'électrode de grille 321 est formoe sur le film d'oxyde de grille 336, sur des surfaces supérieures du film mince de silicium polycristallin 337 et du film
mince de silicium monocristallin 334 en forme d'îlots.
Puis, le film isolant intermédiaire 322, un trou de contact 323 (voir figure 12(g)) et le câblage métallique 324 sont formés comme dans le substrat de matrice active 320. Sont également formés un SiNx (nitrure de silicium), un film de nivellement en résine, un trou de traversée et une électrode transparente utilisés pour un dispositif d'affichage à cristaux liquides. Dans la zone du film mince de silicTum polycristallin, sont formés un circuit d'attaque et un transistor TFT pour le dispositif d'affichage. Dans la zone du film mince de silicTum monocristallin, sont formés un organe de commande de
cadencement et un microprocesseur.
La description suivante va concerner un procédé
pour fabriquer le substrat de matrice active 330, en
référence aux figures 12(a) à 12(h).
Tout d'abord, le film de SiO2 332 qui a une épaisseur d' environ 350 nm est déposé sur la totalité d'une surface du substrat isolant 301 constitué d'un verre de code 1737 (fabriqué par Corning Incorporatod), conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de tétrséthoxysilane (TEOS), c'est-à-dire Si(OC2H5) 4 et d'oxygène (02) À Ensuite, une zone prédéterminée de la couche du film de SiO2 332 est attaquée sur environ 150 nm, afin de former la partie
en creux 333 (figure 12(a)).
D'autre part, le substrat en silicium monocristallin 310 est préparé. Sur le substrat en silicium monocristallin 310, un film de SiO2 311 ayant une épaisseur de 200 nm approximativement est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 ou dépôt d'un film d'oxyde s (film de sio2) sur cette surface. Puis, le substrat en silicium monocristallin 310 dopé au bore à une dose de 3xl015/cm3 est pourvu d'une partie d'implantation d'ions hydrogène 312 obtenue par l' implantation d' ions hydrogène à une dose de 5xl016/cm2 avec une énergie prédéterminée. Le substrat en silicium monocristallin 310 est ensuite découpé pour avoir une taille inférieure, d'au moins 0,3,um, de préférence d'au moins 0,5,um, à celle de la partie en creux 333, par détachement de tranches
ou attaque anisotrope, à l 'aide de KOH, par exemple.
Puis, une fois que le substrat isolant 301 qui comporte la partie en creux 333 et le substrat en silicium monocristallin 310 découpé ont été tous deux soumis à un nettoyage SC-1 destiné à éliminer des particules et à activer les surfaces, une surface du substrat en silicium monocristallin 310 orientée vers la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 est liée à la partie en creux 333 à température ambiante (figure 12(b)). 2s Ensuite, un traitement thermique est exécuté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de 300 C à 600 C, dans le présent mode de réalisation à environ 550 C, et une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 est portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium. Ainsi, le substrat en siliclum monocristallin 310 est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 par une délamination. Puis, une couche détériorée d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 restant sur le substrat isolant 301 après la division est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d'environ 10 nm selon le principe de l'attaque par voie humide à l' aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, le film mince de siliclum monocristallin 334 qui a une épaisseur de 50 nm approximativement est déposé sur le substrat
isolant 301 (figure 12(c)).
Un film de SiO2 335 ayant une épaisseur d' environ nm est ensuite déposé sur sensiblement toute la surface du substrat isolant 301 selon un procédé P-CVD
à l' aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de NO.
Puis, un film de silicium amorphe 336 ayant une épaisseur de 50 nm approximativement est déposé sur sensiblement la totalité de la surface du film de SiO2 335 selon le procédé P-CVD à l 'aide d'un gaz SiH4
(figure 12(d)).
Un rayon laser excimère est ensuit projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 336 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin pour former le film mince de silicium polycristallin 337. Ce traitement thermique améliore la force de liaison du film mince de
silicium monocristallin 334.
Puis, une partie inutile du film mince de silicium polycristallin 337 et au moins des parties du film de SiO2 335 qui sont situées sur le film mince de silicium monocristallin 334 sont éliminées par attaque. Ensuite, une zone active du dispositif est laissce, et des parties inutiles du film mince de silicium sont éliminées par attaque, ce qui permet d'obtenir un motif
d'îlots (figure 12(e)).
Un film de SiO2 ayant une épaisseur d' environ 350 nm est ensuite déposé conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et de O2. Le film de SiO2 déposé est attaqué en retrait sur s approximativement 400 nm conformément au procédé RIE qui est une attaque anisatrope. Puis, le film de SiO2 338 d'une épaisseur d' environ 60 nm est formé conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte
constitué de SiH4 et N2O (figure 12(f)).
A ce moment-là, lorsqu'un espace entre les motifs du film mince de silicium polycristallin 337 et du film mince de silicTum monocristallin 334 formés est faible, un gradin entre ceux-ci est comblé, tandis que lorsque l'espace est important, des parois latérales sont formées. Puis, comme dans le neuvième mode de réalisation, l'électrode de grille 321 et le film isolant intermédiaire (film de SiO2) 322 sont formés, après quoi le cablage métallique 324 est formé dans le trou de contact 323 (figure 12(h)) après ouverture du trou de
contact 323 (figure 12(g)).
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d' environ 100 cm2/V. s. Au contraire, dans 2s le substrat de matrice active pour affichage à cristaux liquides 330, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicTum monocristallin est tel que sa mobilité
est d' environ 550 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active 330, non seulement le circuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polyoristallin 337 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement qui est un dispositif formé dans la zone du film mince de silicium monocristallin 334 fonctionne de manière
stable à 3,3V.Onzième mode de réalisation
La description suivante donnée en référence aux
S figures 13(a) à 13(f) va concerner le onzième mode de réalisation de la présente invention. A titre d'information, les mêmes numéros de référence sont attribués aux organes remplissant les mêmes fonctions que ceux du dixième mode de réa l i sat ion, et la
description de ceux-ci ne sera pas répétée ici.
Chacune des figures 13(a) à 13(f) représente une étape d' un exemple de procédé de fabrication d' un
substrat de matrice active (dispositif à semi-
conducteur) selon ce onzième mode de réalisation. Comme cela est visible sur la figure 13(h), le substrat de matrice active comprend un substrat isolant 301, des films d'oxyde de silicium (SiO2) 362, 311 et 335, un film mince de silicium polycristallin 367, un film mince de silicium monocristallin 364 et un film d'oxyde de grille 368. Le substrat de matrice active comprend, en outre, un transistor à films minces (TFT) qui n'est pas représenté, une électrode de grille, un film isolant intermédiaire et un câblage électrique, comme dans les neuvième et dixième modes de réalisation
décrits précédemment.
Comme dans le dixième mode de réalisation, le film de SiO2 (premier film de SiO2) 362 est formé sur sensiblement la totalité d'une surface du substrat isolant 301. Ce film de SiO2 362 a une épaisseur de
50 nm approximativement.
Un film de SiO2 (film isolant) 335 et un film de
SiO2 311 sont formés sur le film de SiO2 362.
L'épaisseur du film de SiO2 335 est d' environ 100 nm. Le film de SiO2 311 est formé sur le film de SiO2 362 de manière à ne pas être situé dans une zone du film mince de silicium polycristallin 367 et pour avoir une configuration en forme d'îlot; son épaisseur est
d'environ 200 nm.
Le film mince de silicium monocristallin 364 est s formé sur le film de SiO2 311 de manière à présenter la même configuration en forme d'îlot que ce dernier. Le film mince de silicium monocristallin 364 a une épaisseur de 100 nm approximativement. Puis, le film mince de silicium polycristallin 367 est formé sur le film de SiO2 335, sous la forme d'un îlot. L'épaisseur du film mince de siliclum polycristallin 367 est
d' environ 50 nm.
Le film d'oxyde de grille 368 est formé de manière à recouvrir la totalité des surfaces du film de SiO2 362, du film mince de silicium polycristallin 367 et du film mince de siliclum monocristallin 364. L'épaisseur
du film d'oxyde de grille 368 est d' environ 60 nm.
Ensuite, une électrode de grille (non représentée) est formée sur le film d'oxyde de grille 368, sur des surfaces du film mince de silicium polycristallin 367 et du film mince de silicium monocristallin 364 en forme d'îlots. L'électrode de grille est constituée de la même manière que dans le substrat de matrice active 330 du dixième mode de réalisation et est formée du s silicium polycristallin, de siliciure ou de polyaide
(polysiliciure), entre autres.
Puis, comme dans le substrat de matrice active 330, sont formés un film isolant intermédiaire (non représenté), un trou de contact et un câblage métallique. De la même manière, sont également formés un nitrure de silicium (SiNx), un film de nivellement en résine, un trou de traversée et une électrode transparente utilisés pour un affichage à cristaux liquides. Dans la zone du film mince de silicium 3s polycristallin, un circuit d'attaque et un transistor TFT sont formés pour le dispositif d'affichage. Dans la zone du film mince de silicium monocristallin, sont formés un organe de commande de cadencement et un microprocesseur.
Dans la description suivante donnce en référence
aux figures 13(a) à 13(f), un procédé pour fabriquer ce
substrat de matrice active va être expliqué.
Tout d'abord, le film de SiO2 362 qui a une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur la totalité de d'une surface du substrat isolant 301 constitué de verre code 1737 (fabriqué par Corning Incorporated) conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de tétracthoxysilane (TEOS, c'est-à-dire
Si (OC2H5) 4) et d'oxygène (02) (figure 13(a)).
D'autre part, est préparé un substrat en silicium monocristallin 310 qui a été découpé pour avoir une forme appropriée. Dans le substrat en silicium monocristallin 310, un film de SiO2 311 ayant approximativement une épaisseur de 200 nm est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 ou par dépôt d'un film d'oxyde (film de SiO2) sur cette surface. Puis, dans le substrat en silicium monocristallin 310 dopé au bore à une dose de 3xl015/cm3 approximativement, est prévue une partie d' implantation d' ions hydrogène 312 obtenue par une implantation d' ions hydrogène à une dose de xl016/cm2, avec une énergie prédéterminée. Ensuite, une fois que le substrat isolant 301 et le substrat en silicium monocristallin 310 ont tous deux été activés conformément à un nettoyage SC-1 destiné à éliminer des particules et à activer les surfaces, une surface du substrat en silicium monocristallin 310 découpé orientée vers le partie d' implantation d' ions hydrogène 312 est lice au substrat isolant 301 à
température ambiante (figure 13(b)).
Un traitement thermique est ensuite exécuté en ce qui concerne les substrats liés, à une température de 300 C à 600 C, dans le présent mode de réalisation à environ 550 C, et une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 est portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, afin que le substrat en silicium monocristallin 310 soit divisé au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène 312, par une délamination. Puis, une couche détériorée d'une surface du substrat en silicium monocristallin laissé sur le substrat isolant 301 après la division est éliminée par une attaque au plasma isatrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une légère attaque d' environ 20 nm selon le principe de l'attaque par voie humide à l'aide d'acide fluorhydrique tamponné. Le film mince de silicium monocristallin 364 qui a une épaisseur de 80 nm approximativement est ainsi déposé sur le substrat
isolant 301 (figure 13(c)).
Un film de SiO2 335 ayant une épaisseur d' environ nm est ensuite déposé sur sensiblement toute la surface du substrat isolant 301 conformément au procédé P-CVD à l 'aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Puis, un film de silicium amorphe 366 ayant une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur toute la surface du film de SiO2 335 conformément au procédé
P-CVD à l'aide d'un gaz SiH4 (figure 13(d)).
Un rayon laser excimère est ensuite projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 366 afin de le cristalliser, en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin pour former le film mince de silicium polycristallin 367. Ce traitement thermique améliore la force de liaison du film mince de
silicium monocristallin 364.
Puis, des parties servant de zone active du dispositif sont laissées, tandis qu'au moins des s parties inutiles sont éliminées du film mince de silicium monocristallin 364 par attaque, afin de former
des motifs en forme d'îlots (figure 13(e)).
Un film de SiO2 ayant une épaisseur de 350 nm approximativement est ensuite déposé conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et de 02, après quoi un photorésist ayant une épaisseur de 350 nm approximativement est appliqué à toute la surface du film de SiO2 comme film de nivellement en résine. Puis, une attaque en retrait est réalisée dans la totalité du film de nivellement en résine et dans une partie du film de SiO2 335, conformément au procédé
RIE à l' aide d'un gaz mixte constitué de O2 et de CF4.
Le film d'oxyde de grille 368 qui a une épaisseur d' environ 60 nm est ensuite formé conformément au procédé P-CVD à l'aide d'un gaz mixte constitué de SiH4
*et de N2O (figure 13(f)).
La suite du processus est identique à celle du procédé bien connu de formation d'un substrat de matrice à transistor TFT de type au siliclum polycristallin (p-Si) comme dans les neuvième et dixième modes de réalisation. Précisément, l'électrode de grille constituée de silicium polycristallin, de
siliciure ou de polycide (polysiliciure) est formée.
Puis, des ions P+ et B+ sont implantés, et le film isolant intermédiaire (film de SiO2) est déposé, après quoi le trou de contact est ouvert. Le câblage
métallique est ensuite formé dans le trou de contact.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique a une mobilité d' approximativement 100 cm2 /V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active selon le présent mode de réalisation, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin a une mobilité
approximativement égale à 550 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active, non seulement le cTrcuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 367 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement et le microprocesseur, ainsi que d'autres dispositifs similaires, qui sont formés dans la zone du film mince de silicium monocristallin 364 fonctionnent de manière
stable à 3,3V.
IS Douzième mode de réalisation
La description suivante donnée en référence aux
figures 14(a) à 14(e) va concerner le douzième mode de réalisation de la présente invention. On notera que les mêmes numéros de référence sont affectés aux organes ayant les mêmes fonctions que ceux du neuvième mode de
réal isat ion et que la description de ceux-ci ne s era
....
pas repetee lCl.
Un substrat de matrice active selon ce mode de réalisation diffère du substrat de matrice active 320 du neuvième mode de réalisation en ce qu'un film mince de silicium polyoristallin 343 est formé à la place du film mince de silicium polycristallin 304. Pour le reste, le substrat de matrice active est conçu de la même manière que le substrat de matrice active 320. Par conséquent, seules les différences entre le substrat de matrice active du présent mode de réalisation et le substrat de matrice active 320 du neuvième mode de
réalisation vont être expliquées.
Le film mince de silicium polycristallin 343 est constitué d'un silicium polycristallin dont la croissance cristalline est favorisée par l' assistance de métal, c'est-à-dire d'un silicium dit à grain continu.
La description qui suit va concerner un procédé de
fabrication du substrat de matrice active utilisant le
film mince de silicium polycristallin 343, description
qui sera faite en référence aux figures 14(a) à 14(e).
Tout d'abord, le film de SiO2 332 qui a une épaisseur d' environ 100 nm est déposé sur la totalité d'une surface du substrat isolant 301 constitué de verre code 1737 (fabriqué par Corning Incorporated) conformément au procédé P-CVD à l 'aide d'un gaz mixte constitué de tétraéthoxysilane (TEOS, c'est-à-dire
Si(OC2H5)4 et d'oxygène (O2).
Puis, un film de silicium amorphe 303 ayant une épaisseur d'environ 50 nm est déposé sur le film de SiO2 302 conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz SiH4. Ensuite, un film de SiO2 (second film de SiO2) 341 ayant une épaisseur de 200 nm approximativement est déposé sur sensiblement la totalité de la surface du substrat isolant 301 conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et N2O
(figure 14(a)).
Une partie d'ouverture est ensuite formée par attaque d'une zone prédétermince d'une couche supérieure du film de SiO2 341. Puis, pour contrôler une hydrophilie d'une surface du film de silicium amorphe 303 dans la partie d'ouverture, une couche d'oxyde 342 est formée sur la surface du film de silicium amorphe 303, et une surface du film d'oxyde 342 est enduite par centrifugation avec une solution aqueuse d'acétate de
nickel (figure 14(b)).
Ensuite, une croissance en phase solide est réalisée à 600 C pendant 12 heures, afin de faire croître un silicium polycristallin dont la croissance cristalline a été favorisée par l' assistance de métal, c'està-dire un silicium dit à grain continu, en vue de former un film mince de silicium polyoristallin 343 ayant une épaisseur d' environ 50 nm. Puis, les films de s SiO2 341 et 342 déposés sur le film mince de silicium polycristallin 343 sont éliminés, après quoi une zone prédétermince du film mince de silicium polycristallin
343 est éliminée par attaque (figure 14(c)).
D'autre part, un substrat en silicium monocristallin 310 est préparé. Dans le substrat en silicium monocristallin 310, un film de SiO2 311 ayant une épaisseur de 200 nm approximativement est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 ou dépôt d'un film d'oxyde 1S (film de SiO2) sur cette surface. Ensuite, dans le substrat en silicium monocristallin 310 dopé au bore à une dose d' environ 3xl0l5/cm 3, est formoe une partie d' implantation d' ions hydrogène 312 obtenue par l 'implantation d' ions hydrogène à une dose de
5xl0l6/cm2, avec une énergie prédéterminée.
Le substrat en silicium monocristallin 310 est ensuite découpé pour avoir une taille inférieure d'au moins 0,3 um, de préférence de plus de 0,5 um, à celle d'une zone prédétermince dans laquelle le film mince de silicium polycristallin 343 a été éliminé par attaque, conformément à un procédé de détachement de tranches ou
d'attaque anisotrope, à l' aide de KOH, par exemple.
Ceci permet par conséquent d'empêcher des atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. qui ont été utilisés au cours de la dernière étape de fabrication du film mince de silicium polycristallin 343 de se diffuser
dans la zone du silicium monocristallin.
Puis, une fois que le substrat comportant le film mince de silicium polycristallin 343 et le substrat de 3s silicium monocristallin 310 ont tous deux été activés ll8 par un nettoyage SC-1 destiné à éliminer des particules et à activer les surfaces, une surface du substrat en silicium monocristallin 310 découpé qui est orientée vers la partie d'implantation d' ions hydrogène 312 est liée à la zone qui a été soumise à l'élimination par attaque (figure 14(c)), à température ambiante
(figure 14(d)).
Une température de la partie d'implantation d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 est ensuite portée à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicTum, par un rayonnement laser ou un reauit à la lampe comportant une température maximale non inférieure à 700 C approximativement, afin de diviser le substrat en silicium monocristallin 310 au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène 312, par une délamination. Puis, une couche détériorée d'une surface du substrat en siliclum monocristallin 310 laissé sur le substrat isolant 301 après la division est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d'approximativement 10 nm selon le principe de l'attaque par voie humide à l'aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, le film mince de silicium polycristallin 305 qui a une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur le substrat isolant 301
(figure 14(e)).
Une partie d'ouverture est ensuite formée dans le film de SiO2 au voisinage de la zone active des dispositifs, et des ions P+ extrêmement denses sont implantés (15keV, 5xlO15/cm2) afin de réaliser une fixation des gaz en ce qui concerne le nickel ajouté pour promouvoir une croissance cristalline du film de SiO2 sous la forme d'un masque, après quoi un traitement thermique est exécuté conformément au procédé RTA à une température d' environ 800 C pendant une minute. Bien qu'un espace physique soit prévu pour éviter une diffusion des atomes de nickel dans le silicium s monocristallin, il existe un risque pour qu'une faible quantité d'atomes de nickel soit mélangée au silicium monocristallin, de sorte qu'il est préférable d'exécuter la fixation des gaz en ce qui concerne également la zone active du silicLum monocristallin, la fixation des gaz pouvant toutefois être supprimée du point de vue de la conception, dans le cas o l'espace
est jugé prioritaire.
Puis, une zone active du dispositif est laissée et des parties inutiles du film mince de silicium polycristallin 343 ainsi que des parties inutiles du film mince de silicium monocristallin 305 sont éliminées par attaque, pour permettre d'obtenir des motifs en forme d'îlots (correspondant à la figure ll(e)). Les étapes suivantes (correspondant aux figures ll(f) à ll(h)) sont exécutées de la même manière que dans le neuvième mode de réalisation et ne sont donc
pas décrites ici.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium à grain constant classique est tel que sa mobilité est d' environ 200 cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active selon le présent mode de réalisation, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin est tel que sa mobilité
est d' environ 550 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active, non seulement le circuit d'attaque mais également les dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 367 nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement, le microprocesseur et les dispositifs similaires qui sont formés dans la zone du film mince de silicium monocristallin 305 fonctionnent de manière stable
à 3,3V.
Il convient de noter que, bien que la surface soit enduite par centrifugation avec une solution aqueuse d'acétate de nickal au cours de l'étape représentée sur la figure 14(b), cette étape n'est pas limitée à cette solution particulière. Il est par exemple possible
d'utiliser de l'éthanol ou un produit similaire.
Treizième mode de réalisation
La description suivante qui est donnée en référence
aux figures lS(a) à 15(h) va concerner le treizième mode de réalisation de la présente invention. Il est précisé que les mêmes numéros de référence sont attribués aux organes assurant les mêmes fonctions que ceux du neuvième mode de réalisation et que la
description de ceux-ci n'est par conséquent pas répétée
ici. Un substrat de matrice active 350 selon ce mode de réalisation diffère du substrat de matrice active 320 du neuvième mode de réalisation en ce qu'un film isolant 352 et un film de silicTum amorphe 353 sont formés à la place du film de SiO2 302 et du film de siliclum amorphe 303. Pour le reste, le substrat de matrice active 350 est conçu de la même manière que le substrat de matrice active 320. Par conséquent, seules les différences entre le substrat de matrice active 350 et le substrat de matrice active 320 vont être décrites. Comme cela est visible sur la figure 15(h), le substrat de matrice active 350 comprend une partie en creux 351 ayant une profondeur de 150 nm environ sur le substrat isolant 301, et un film de SiO2 ayant une épaisseur d' environ 350 nm ainsi qu'un film isolant 352 constitué d'un film de nitrure de silicium, par
exemple.
Sur le film de SiO2, sont formés un film mince de s silicium polycristallin 354 et un film de SiO2 311. Le film mince de silicTum polycristallin 354 est formé de manière à présenter une configuration en forme d'îlot, comme le film mince de silicium polycristallin 304, et a une épaisseur d' environ 50 nm. Le film de SiO2 311 est formé, de manière à présenter une configuration en forme d'îlot, sur le film de SiO2 352 et de manière à ne pas être situé sur une zone du film mince de silicium polycristallin 354; il a une épaisseur d' environ nm. Sur le film de SiO2 311, un film mince de silicium monocristallin 305 est formé de manière à
présenter lui aussi une configuration en forme d'îlot.
Le film mince de siliclum monocristallin 305 a une
épaisseur de 50 nm approximativement.
Il faut noter que, dans le présent mode de réalisation, le film de SiO2 311 a une épaisseur
d' environ 400 nm.
Dans la description qui suit, un procédé pour
fabriquer le substrat de matrice active 350 va être
expliqué en référence aux figures 15(a) à 15(h).
Tout d'abord, le film isolant 352 qui a une épaisseur d'environ 350 nm est déposé sur la totalité d'une surface du substrat isolant 301 constitué d'un verre code 1737 (fabriqué par Corning Incorporated) conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O. Puis, le film de silicium amorphe 353 qui a une épaisseur d' environ 50 nm est déposé sur toute la surface du film isolant 352 conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz SiH4
(figure 15(a)).
Ensuite, un rayon laser excimère est projeté pour chauffer le film de silicium amorphe 353 afin de le cristalliser en vue de réaliser la croissance d'une couche de silicTum polycristallin pour former le film mince de silicium polycristallin 354. Une zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin 354 et une partie du film isolant 352 sont éliminces par une attaque d' environ 150 nm, afin de former la partie en creux 351 qui a une épaisseur
d' environ 200 nm (figure 15(b)).
D'autre part, un substrat en silicium monocristallin 310 est préparé. Dans le substrat en silicTum monocristallin 310, un film de SiO2 311 ayant une épaisseur d' environ 400 nm est formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin 310 ou par dépôt d'un film d'oxyde (film de SiO2) sur cette surface. Puis, dans le substrat en silicium monocristallin 310, est formée une partie d' implantation d' ions hydrogène 312 obtenue par une implantation d' ions hydrogène à une dose d' au moins 1016/cm2, dans le cas présent par une implantation d' ions hydrogène à une dose de 5xlO16/cm2, avec une énergie prédéterminée (approximativement 24 keV dans le
présent mode de réalisation).
2s Le substrat en silicium monocristallin 310 est ensuite découpé, selon une méthode de détachement de tranches ou d'attaque anisotrope, etc., pour avoir une taille inférieure, d'au moins 0,5 micromètre, à celle d'une zone prédétermince du film mince de silicium
polycristallin 345 qui a été éliminée par attaque.
Puis, une fois que le substrat comportant le film mince de silicium polyoristallin 354 et le substrat en silicium monocristallin 310 ont tous deux été activés grâce à un nettoyage SC-1 destiné à éliminer des particules et à activer les surfaces, une surface du substrat en silicium monocristallin 310 découpé orientée vers la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 est lice à la partie en creux 351, à température
ambiante (figure 15(c)).
S Un traitement thermique est ensuite exécuté à une température de 300 C à 600 C, ici le traitement thermique est exécuté à environ 500 C, afin d' augmenter une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène 312 du substrat en silicium monocristallin 310 jusqu'à une valeur supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du siliclum, pour qu'ainsi le substrat en silicium monocristallin 310 soit divisé au niveau de la partie d' implantation
d'ions hydrogène 312 par une délamination.
Puis, une couche détériorée d'une surface du substrat en silicium monocristallin laissé sur le substrat isolant 301 après la division est éliminée par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide, dans le cas présent par l'exécution d'une attaque légère d' environ 10 nm selon le principe de l'attaque par voie humide à l 'aide d'acide fluorhydrique tamponné. Ainsi, le film mince de silicium polycristallin 354 qui a une épaisseur de nm et le film mince de silicium monocristallin 305
sont formés sur le substrat isolant 301 (figure 15(d)).
Puis, un recuit à la lampe est exécuté à environ
800 C pendant une minute.
Ensuite, une zone active du dispositif est laissoe et des parties inutiles des films minces de silicium 354 et 305 sont éliminées par attaque, ce qui permet
d'obtenir des motifs en forme d'îlot (figure 15(e)).
Puis, un film de SiO2 ayant une épaisseur de 350 nm approxmativement est déposé conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un gaz mixte constitué de TEOS et 3s d'oxygène (02). Le film de SiO2 déposé est soumis à une attaque en retrait d' environ 400 nm conformément au procédé d'attaque par ions réactifs (RIE) qui est une attaque anisotrope. Puis, le film d'oxyde de grille (film de SiO2) 306 ayant une épaisseur d'environ 60 nm est formé conformément au procédé P-CVD à l' aide d'un
gaz mixte constitué de SiH4 et de N2O (figure 15(f)).
Les étapes suivantes (figures 15(g) et 15(h) correspondant aux figures ll(g) et ll(h)) sont exécutées de la même manière que dans le neuvième mode de réalisation et ne sont donc pas décrites à nouveau ici. Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d' environ 100 cm2/V s. Au contraire, dans le substrat de matrice active pour dispositif d'affichage à cristaux liquides 350, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de s il. icium monocri stall in
est tel que sa mobilité est d' environ 550 cm2/V s.
Dans le substrat de matrice active 350, non seulement le circuit d'attaque mais également les dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin 354 exigent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement et le microprocesseur ainsi que des dispositifs similaires, qui sont formés dans la zone du film mince de silicium monocristallin 305, fonctionnent de manière stable à 3,3V. D'autre part, le substrat en silicium monocristallin 310 sur lequel est formé le film de SiO2 311 qui a une épaisseur d' environ 400 nm, est utilisé dans le substrat de matrice active 350. Comparativement au cas dans lequel un manque d'uniformité d'un seuil d'un transistor TFT est de 0,3V (+) dans le neuvième mode de réalisation, dans lequel le substrat en silicium monocristallin 310 comportant le film de SiO2 311 de 200 nm environ est utilisé, le manque d'uniformité d'un seuil d'un transistor TFT obtenu dans le présent mode de réalisation est d' environ 0,1SV (+), ce qui représente la moitié de la valeur ci-dessus, d'o une meilleure stabilité de fonctionnement en
particulier à basse tension.
Ceci s'explique par la raison suivante, à savoir que le dispositif cidessus réduit une influence d'une charge fixe due à (a) une contamination d'une interface entre le substrat en siliclum monocristallin et un substrat en verre qui sont liés l'un à l'autre, ou (b) une déformation et une nature incomplète d'un réseau. Plus l'épaisseur du film de SiO2 311 augmente, plus le manque d'uniformité du seuil est réduit; toutefois, une valeur appropriée est d'environ 200 nm à 400 nm du point de vue (a) d'une efficacité du processus de formation du film de SiO2 (temps nécessaire à l'oxydation) et (b) d'un compromis en ce qui concerne des différences de hauteur, par exemple. Dans le cas o il s'agit de se concentrer sur le manque d'uniformité, la valeur approprice est d' environ 400 nm, tandisque dans le cas o il s'agit de se concentrer sur l'écart et l'efficacité, la valeur appropriée est d' environ
200 nm.
Lorsque les différences de hauteur ne posent aucun problème, il va sans dire qu'une valeur non inférieure
à 400 nm est davantage préférable.
Les étapes suivantes peuvent être exéautées. Une fois que la partie en creux 351 a été formée, un film de SiO2 de plusieurs dizaines de nm d'épaisseur est déposé afin de recouvrir entièrement le substrat isolant 301 conformément au procédé P-CVD à l'aide de gaz TEOS et O2. Ensuite, le substrat en silicium 3s monocristallin 310 et le substrat isolant 301 sont liés l'un à l'autre. La force de liaison est ainsi améliorce, ce qui permet de lier les substrats d'une
manière plus stable et avec un bon rendement.
La description ci-dessus a porté sur le cas de
s l'utilisation du substrat en silicium monocristallin 310 dans lequel des ions hydrogène sont implantés à une dose de 5xlO16/cm2 avec une énergie prédéterminée; la
description suivante concerne un cas utilisant un
substrat en siliclum monocristallin dans lequel des ions hydrogène sont implantés à une dose de 3xlO16/cm2
avec une énergie prédétermince.
Dans le cas du subst rat en s ilicium monocri stal l in 310 comportant une dose d' ions hydrogène de 5xlO16/cm2, le traitement thermique est exécuté à environ 550 C pour permettre d'obtenir le film mince de silicium monocristallin 305, tandis que dans le cas du siliclum monocristallin comportant une dose d' ions hydrogène de 3xlO16/cm2, une impulsion du laser excimère est projetée avec une énergie d' environ 60% à 80% lors de la formation de la couche de silicium polycristallin, et la projection est réalisée sur la totalité de la surface comme pour la croissance de la couche de silicTum polycristallin, si bien que toute la surface
est chauffée.
Un transistor TFT à canal N formé dans une zone de silicium polycristallin classique est tel que sa mobilité est d' environ 100 cm2/V s. Au contraire, dans le cas ci-dessus, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin est tel que sa
mobilité est d'approximativement 600 cm2/V s.
Il est à noter que dans le substrat de matrice active 350 (voir figure 15(h)) utilisant le substrat en siliclum monocristallin 310, le transistor TFT à canal N formé dans la zone de silicium monocristallin a une
3s mobilité d' environ 550 cm2/V s.
Cette différence s'explique de la manière suivante: le film mince de silicTum monocristallin obtenu à l' aide du substrat en silicium monocristallin comportant une dose d' ions hydrogène de 3xlO16/cm2 est dans un état dans lequel la dose d' implantation des ions hydrogène est plus faible, ce qui permet de réduire la détérioration du silicium monocristallin due à l' implantation des ions hydrogène, de sorte que la
propriété du transistor TFT est améliorce.
D'autre part, dans le cas de l'utilisation du substrat en silicium monocristallin comportant une dose d' ions hydrogène de 3xlO16/cm2, non seulement le cTrcuit d'attaque mais également des dispositifs formés dans la zone du film mince de silicium polycristallin nécessitent des signaux et des tensions d'alimentation électrique de 7 à 8V. En revanche, l'organe de commande de cadencement et le microprocesseur ainsi que d'autres dispositifs, qui sont formés dans la zone du film mince de silicium monocristallin, fonctionnent de manière
stable à 3,3V.
En ce qui concerne les neuvième, dixième, douzième et treizième modes de réalisation, le film de SiO2 déposé sur la surface liée au film mince de silicium monocristallin formé sur le substrat 301, peut être déposé après attaque d'une partie du film mince de siliclum polycristallin ou du substrat isolant 301 et
formation de la partie en creux.
De plus, dans la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu de telle façon que le film mince de silicium monocristallin présente une surface liée au substrat isolant, surface qui est oxydée ou sur
laquelle un film de SiO2 est déposé.
En outre, le substrat isolant peut lui aussi comporter un film de SiO2 déposé sur sa surface liée au film mince de siliclum monocristallin. On notera que l'épaisseur du film de SiO2 déposé sur la surface lice au film mince de silicium monocristallin ne doit pas être inférieure à 100 nm et de manière davantage préférce pas inférieure à 500 nm. Dans cette configuration, le film de silicTum monocristallin est lié au substrat isolant par l'intermédiaire de la couche d'oxyde ou du film de SiO2, ce qui permet d'éviter les problèmes suivants, à savoir (a) une diminution de la mobilité due à une distorsion des cristaux de silicium résultant d'une contrainte exercée sur une interface de liaison silicium, ou (b) une déficience dans l' interface et une charge fixe de l' interface engendrée en combinaison avec la déficience, et (c) un décalage de seuil dû à un état localisé dans l' interface, et (d) une diminution de la
stabilité des propriétés.
D'autre part, dans la configuration ci-dessus, il n'est pas nécessaire d'utiliser un verre cristallisé comme celui décrit dans la demande de brevet japonais publice avant examen Tokukaihei 11-163363, dont la composition a été ajustée pour éviter des détériorations dues à une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport à un substrat en verre, lors du traitement thermique exécuté pour améliorer la force de liaison. Il n'y a donc pas de risque de contamination du verre cristallisé par le métal alcalin, ce qui permet d'éviter les détériorations et le détachement ou le pelage résultant d'une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport à un substrat en verre lorsque la force de liaison est améliorée par un traitement thermique, et l' exfoliation peut être réalisée même lorsqu'un verre à
point de trempe élevé, bon marché courant est employé.
De ce fait, il n'y a pas de risque de contamination du substrat isolant en verre cristallisé par le métal
alcalin, et une réduction des coûts est possible.
Outre la configuration ci-dessus, le dispositif à s semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour un substrat de matrice active comprenant des circuits intégrés formés chacun de plusieurs
transistors à effet de champ métal-oxyde-semi-
conducteur (MOSFET) disposés sur le substrat isolant.
Dans la configuration ci-dessus, comme le di spos it i f à semi conducteur est un substrat de matrice active comprenant des circuits intégrés formés chacun de plusieurs MOSFET disposés sur le substrat isolant, il est possible d'obtenir un substrat de matrice active
doté de la caractéristique mentionnée ci-dessus.
En plus de la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu de façon que le substrat isolant soit formé d'un verre à point de trempe élevé dans lequel une couche de SiO2 est prévue sur au moins une surface
d'une zone comportant du silicium monocristallin.
Comme cela a été expliqué, étant donné que le substrat isolant peut être fabriqué à l' aide d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilisé pour un panneau à cristaux liquides de type à matrice active, au lieu d'un verre cristallisé dont la composition a été ajustée, le dispositif à semi-conducteur peut être
fabriqué à un faible coût.
Outre la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu de façon que le substrat isolant soit formé de l'un au moins des verres suivants, à savoir un verre d'aluminaborosilicate de baryum, un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de zinc et de métal alcalinoterreux, sur chacun desquels un film de SiO2 est déposé. Dans la configuration ci-dessus, comme le substrat isolant est formé du verre indiqué, c'est-à-dire d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilisé pour un panneau à cristaux liquides et à matrice active, par exemple, il est possible de fabriquer un dispositif à semi-conducteur adapté pour ce substrat à
un faible coût.
En plus de la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour qu'une zone du film mince de silicium monocristallin formé sur le substrat isolant et une zone du film mince de silicium polycristallin également formé sur le substrat isolant soient séparces l'une de l'autre d'une distance d'au moins 0,3 micromètre. Grâce à la configuration ci-dessus, étant donné qu'une zone du film mince de silicium monocristallin et une zone du film mince de silicium polycristallin sont séparées l'une de l'autre d'une distance non inférieure à 0,3 micromètre, il est possible d'empêcher une
diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd.
à partir du silicium polycristallin dans le siliclum monocri stal l in, pour ainsi stabi l i ser la propriété du
dispositif à semi-conducteur.
Outre la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être concu pour que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres par l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir mobilité, coefficient infraseuil et
valeur de seuil.
Grâce à cette configuration, étant donné que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir mobilité, coefficient infraseuil et valeur de seuil, il est possible de disposer ces transistors sur des zones appropriées respectives en
fonction de la propriété requise.
En plus de la configuration ci-dessus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour que les circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir longueur de grille, épaisseur d'un film d'oxyde de grille, tension d'alimentation électrique et niveau logique. De cette manière, comme les circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent entre eux en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir la longueur de grille, l'épaisseur du film d'oxyde de grille, la tension d'alimentation électrique et le niveau logique, il est possible de disposer des circuits intégrés sur les zones appropriées respectives en fonction du
dispositif voulu et de la propriété requise.
Outre la configuration ci-dessus, le dispositif à semi -conducteur de la présente invent ion peut être concu pour que les circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent entre eux
quant à une règle de conception.
Ainsi, étant donné que les circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne une règle de conception, il est possible de disposer ces circuits intégrés sur les zones appropriées respectives
en fonction de la règle de conception.
Outre la configuration ci-dessus, dans le dispositif à semi-conducteur de la présente invention, l'épaisseur d du film mince de silicium monocristallin peut être ajustée pour ne pas dépasser la limite supérieure de 600 nm, même si en comprenant une variation de la longueur de déplétion maximum Wm. elle est faible, c'est-à-dire si son niveau d'impuretés est égal à une limite inférieure pratique de l0l5/cm3, le niveau d'impuretés étant déterminé en fonction de la
dose d'impuretés Ni.
Ici, Wm=[4 s s kTln (Ni/ni) q2Ni] 1/2, ni désignant une densité intrinsèque de porteurs, k désignant une constante de Boltzmann, T désignant une température absolue, s désignant une constante diélectrique du silicium, k désignant une charge électronique et Ni
désignant un niveau d'impuretés.
Grâce à cette configuration, étant donné qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin 2s n'est pas supérieure à 600 nm, il est possible de
réduire davantage une valeur S du dispositif à semi-
conducteur et également de réduire un courant à l'état bloqué. Outre la configuration ci-dessus, le dispositif à semi -conducteur de la prés ente invent ion peut êt re concu pour qu'une épaisseur du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse l00 nm.
Ainsi, comme une épaisseur du film mince de silicium monocristallin n'est pas supérieure à l00 nm, il est possible de réduire encore la valeur S du dispositif à semi-conducteur et également de réduire un
courant à l'état bloqué.
D'autre part, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être tel que le traitement thermique est réalisé à un seul palier de température se situant dans la plage
d'au moins 300 C à au plus 650 C.
Ainsi, étant donné que le traitement thermique est réalisé à un seul palier de température, il est
possible de l'exécuter en une seule étape.
Outre la caractéristique ci-dessus, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur selon la présente invention peut être tel que le traitement thermique est réalisé à plusieurs paliers de température se situant dans la plage d'au moins 300 C à
au plus 650 C.
Ainsi, en exécutant le traitement thermique à plusieurs paliers de température, il est possible de réduire les risques de pelage lors de l' exfoliation du
silicium monocristallin.
Outre la caractéristique ci-dessus, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être tel que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la croissance de la couche de silicium polycristallin. Grâce à l' addition de l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd au film de silicium amorphe lors de la croissance de la couche de silicium polycristallin avant chauffage, il est possible de favoriser la croissance
cristalline de la couche de silicium polycristallin.
Ainsi, une mobilité de la couche de silicium polycristallin peut être accrue, ce qui constitue un avantage lors de la formation d'un circuit d'attaque,
3s par exemple.
De plus, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être tel que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation est réalisoe par une augmentation de la température de la partie d'implantation d'ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin jusqu'à une valeur à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement
laser.
Ainsi, comme la température d'une couche d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicTum monocristallin est augmentée par un rayonnement laser, une élévation de la température peut ne concerner qu'une zone de faible étendue, ce qui évite une
détérioration du silicium monocristallin.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention peut aussi être tel que le substrat en silicium monocristallin est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation, grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale non
inférieure à 700 C approximativement.
Le fait de diviser le substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation en exécutant un recuit à la lampe (recuit thermique rapide ou RTA) comportant une température maximale d'au moins 700 C environ, permet d' augmenter davantage la force de liaison et également d'améliorer la propriété du transistor grâce à une régénération de l' interface d' exfoliation et de l'intérieur du film mince de silicium monocristallin qui ont été détériorés par l' implantation des ions hydrogène. Il faut noter que la 3s propriété du transistor augmente avec l' augmentation de la température maximale du recuit à la lampe; toutefois, l' augmentation de la température maximale augmente également une flexion et une dilatation/contraction du substrat. Par conséquent, la S température et son temps de maintien doivent être définis de manière appropriée en fonction de la taille
du substrat et/ou du type du dispositif.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention peut aussi être tel qu'une taille maximum du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse pas 10 cm.
Ainsi, en faisant en sorte que le film mince de silicium monocristallin ait une taille maximum ne dépassant pas 10 cm, il est possible d'éviter une rupLure, telle qu'une fissuration, ou un détachement du silicium, même dans le cas de l' adoption d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilisé pour un panneau d'affichage à cristaux liquides de type à matrice active et ayant une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au silicium monocristallin plus grande qu'un verre de quartz. On notera que la taille maximum du film mince de silicium monocristallin signifie la plus grande des dimensions générales de la surface du film mince de silicium monocristallin de faible épaisseur. Par exemple, elle signifie son diamètre, lorsque le film mince de silicium monocristallin a la forme d'un disque, et la longueur de la diagonale de la surface rectangulaire supérieure, lorsque le film mince de silicium
monocristallin est un solide rectangulaire mince.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention peut aussi être tel qu'une taille maximum du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse pas 5 cm.
En faisant en sorte que le film mince de silicium monocri sta llin ait une tai l le maximum ne dépas s ant pas cm, il est possible d'éviter de manière plus fiable une rupLure, telle qu'une fissuration, ou un détachement du silicium, même dans le cas de l' adoption d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilisé pour un panneau d'affichage à cristaux liquides de type à matrice active, et ayant une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au silicium monocristallin plus grande que le verre de quartz. De plus, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut également comprendre les étapes qui consistent à éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin par une attaque au plasma isatrope ou une attaque par voie humide; à réaliser sur le film mince de siliclum polycristallin et le film mince de silicTum monocristallin des motifs en forme d'îlots par attaque; à réaliser une attaque en retrait partielle ou totale d'un premier film de SiO2 qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polyeristallin et du film mince de silicium monocristallin, par une attaque anisotrope; et à déposer un second film de SiO2 comme film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin ont été déposés sur le substrat isolant. La procédure ci-dessus permet d' adapter un processus général de formation de transistor TFT au polysilicium pour ainsi fabriquer un transistor TFT doté des caractéristiques définies précédemment par un
procédé conventionnel.
Dans le procédé de fabrication ci-dessus, il est préférable qu'un espace entre le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin qui n'ont pas encore été soumis à une attaque destinée à former des îlots soit sensiblement égalisé pour avoir une longueur correspondant à deux fois l'épaisseur du premier film de SiO2, afin qu'un film d'oxyde soit laissé dans la partie en forme de vallée définie entre le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin, pour ainsi aplanir entièrement le substrat. En outre, le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour qu'un espace entre (a) un motif formé sur le film mince de silicium polycristallin et (b) un motif formé sur le film mince de silicium monocristallin qui n'ont pas encore été soumis à l'attaque destinée à former les îlots, soit sensiblement égal à une longueur correspondant à deux fois une épaisseur du premier film
de SiO2.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention peut aussi comprendre les étapes qui consistent à former un transistor MOS en conférant au film mince de silicium monocristallin et au film mince de silicium polycristallin qui ont été formés sur le substrat isolant des motifs en forme d'îlots par une attaquei et à implanter des ions P+ à une dose d'au moins 10l5/cm2 et d'au plus 5xl0l5/cm2 au moins dans chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et dans chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. Etant donné qu'une implantation d' ions P+ d' au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 est réalisée au moins dans chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et dans chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. il est possible d'obtenir un transistor TFT présentant une propriété très uniforme et stable, grâce à l'exécution d'un traitement thermique par un procédé RTA, au laser ou en four, par exemple, et également à l'exécution d'une fixation des gaz des atomes de métal en ce qui concerne non seulement la zone du film mince de silicium polycristallin mais également la zone du film mince de
silicium monocristallin.
En outre, dans le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention, une épaisseur du film mince de silicium monocristallin peut être sensiblement égale à une épaisseur du film
mince de silicium polycristallin.
Ainsi, étant donné qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin, il est possible d'exécuter simultanément presque toutes les étapes suivantes, y compris l'étape d'attaque 2s destinée à former la configuration en forme d'îlot, et de former un transistor ou un circuit dans lequel un écart important n'est pas créé. Ainsi, dans le cas d'un panneau à cristaux liquides, par exemple, ceci offre l'avantage de pouvoir maîtriser une épaisseur de cellule. De plus, dans le procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention, une épaisseur du film de SiO2 formé à l'avance n'est pas inférieure à 200 nm et de manière préférable pas
inférieure à 300 nm.
Plus l'épaisseur du film de SiO2 augmente, plus le manque d'uniformité du seuil diminue; toutefois, une valeur appropriée est d' environ 200 nm à 400 nm du point de vue (a) d'une efficacité du processus de formation du film de SiO2 (temps nécessaire à l'oxydation) et (b) d'un compris en ce qui concerne des différences de hauteur, par exemple. Lorsqu'il s'agit de se concentrer sur le manque d'uniformité, la valeur appropriée est d' environ 400 nm, tandis que lorsqu'il s'agit de se concentrer sur les différences de hauteur et l'efficacité, la valeur appropriée est d' environ nm à 400 nm et, de manière davantage préférable, 250 nm à 350 nm. Lorsque le film mince de SiO2 est épais, une stabilité de fonctionnement, en particulier à basse tension, est plus grande. Ceci s'explique par le fait que la configuration ci-dessus réduit une influence d'une charge fixe résultant (a) d'une contamination sur une interface entre le substrat en s i licium monocri stall in et un substrat en verre qui sont liés l'un à l'autre, ou (b) d'une déformation et
d'une nature incomplète d'un réseau.
I1 est par conséquent possible d'obtenir un substrat de semi-conducteur qui présente un équilibre convenable entre un manque d'uniformité du seuil, d'une part, et des différences de hauteur et une efficacité du processus de formation du film mince de SiO2, d'autre part.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur selon la présente invention peut également étre conçu pour qu'un coefficient de dilatation thermique du substrat en verre non alcalin amorphe soit égal ou supérieur à celui de l'élément en silicium monocristallin. Grâce à cette caractéristique, lorsque le film mince de siliclum monocristallin est exposé à une température élevée lors de l'exécution du traitement thermique destiné à améliorer une force d'adhérence au substrat, ce dernier est voilé vers le bas d'une manière convexe. Ceci est dû au fait que la dilatation thermique du substrat est supérieure à celle du silicium monocristallin (2,6xlO 6 par degré) dans la plage de températures du traitement thermique. A ce moment-là, une partie de l'élément en silicium monocristallin qui est positionnée au voisinage du substrat grâce à la force de Van der Waals est soumise à une traction dans une direction horizontale, mais comme le substrat est voilé vers le bas d'une manière convexe, une force exercée lorsque l'élément en silicium monocristallin est détaché à partir de sa partie d'extrémité a une direction identique à celle dans laquelle le substrat est voilé. Ceci a pour effet de compenser la force exercée lorsque l'élément en silicium monocristallin est détaché de la surface de liaison, de sorte que l'élément en siliclum monocristallin n'est pas détaché. Ceci crée une liaison. Il est ainsi possible d'empêcher une séparation du film mince de silicium monocristallin
vis-à-vis du substrat ou une rupLure de ce dernier.
Plus précisément, lors du traitement thermique destiné à dissiper les ions hydrogène qui ont été implantés dans l'élément en silicium monocristallin, afin de séparer ces ions hydrogène de ce dernier, et au cours du traitement thermique destiné à augmenter une force d'adhérence de l'élément en silicium monocristallin sur le substrat, ce dernier est voilé vers le bas d'une manière convexe et une force exercée lorsque l'élément en silicium monocristallin est détaché à partir de sa partie d'extrémité a une direction identique à celle dans laquelle le substrat 3s est voilé. Ainsi, l'élément en silicium monocristallin n'est pas détaché et, par conséquent il est possible d'empêcher une séparation du film mince de silicium monocristallin vis-à-vis du substrat ou une rupLure
dudit substrat.
D'autre part, le substrat de type SOI de la présente invention peut être concu pour que le substrat en verre non alcalin amorphe soit l'un queleonque des verres suivants, à savoir un verre d'alumino borosilicate de métal alcalinoterreux, un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'alumino borosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de
zinc et de métal alcalinoterreux.
Grâce à cette configuration, il est possible d'obtenir un substrat dont le coefficient de dilatation thermique est égal ou supérieur à celui dusilicium monocristallin. De plus, le substrat de type SOI de la présente invention peut être conçu pour qu'une surface liée de l'élément en silicium monocristallin ait une orientation cristalline selon un plan (111), un plan (110) ou un plan (100), c'est-à-dire soit constituce
d'une face (111), d'une face (110) ou d'une face (100).
Ainsi, en utilisant un élément en silicium monocristallin ayant l' orientation cristalline ci-dessus, il est possible de fabriquer de la même manière un substrat de type SOI ayant une surface de film de silicium suffisamment plane pour qu'il ne soit
pas nécessaire de la soumettre à un polissage initial.
En outre, comparativement à un substrat de type SOI comportant un élément en silicium monocristallin dont l' orientation cristalline la plus probable est une orientation selon un plan (100), le substrat SOI ayant une orientation selon un plan (110) est tel que le plus grand nombre d'atomes les plus proches les uns des autres est situé dans le plan (110). Ainsi, lorsque l'élément en silicium monocristallin est séparé, la surface de séparation est extrêmement aplanie, ce qui permet de réduire une fraction défectueuse du transistor au silicium formé sur le substrat SOI. De même, lorsque le substrat de type SOI ayant une orientation selon un plan (111) est utilisé, la surface de séparation est identique à une surface facile à délaminer du corps en silicium monocristallin, et les atomes les plus proches les uns des autres sont orientés selon un angle qui dévie logèrement par rapport au plan (111). Ainsi, lorsque l'élément en silicium monocristallin est séparé, la surface de séparation est extrêmement aplanie, ce qui permet de réduire une fraction défectueuse du transistor au
silicium formé sur le substrat SOI.
Par ailleurs, le procédé de fabrication du substrat de type SOI selon la présente invention peut être tel que le traitement thermique est réalisé en plusieurs paliers de température qui se situent dans une plage
allant d'au moins 300 C à au plus 700 C.
Grâce à la caractéristique ci-dessus, l'exécution du traitement thermique en plusieurs étapes permet d'éviter un détachement ou un pelage du film mince de silicium monocristallin. En particulier, l'exécution d'un traitement thermique en deux étapes, à savoir un premier traitement thermique pour améliorer la force de liaison réalisé à une température à laquelle l'élément en silicium monocristallin n'est pas détaché de la surface d'application, et un second traitement thermique destiné à réaliser une division, permet de réduire le nombre de produits inférieurs dans lesquels un film est détaché ou pelé de la surface liée, et de réaliser la séparation de l'élément en silicium monocristallin proprement dit après le traitement thermique. Le procédé de fabrication du substrat de type SOI selon la présente invention peut également être conçu pour qu'une profondeur à laquelle les ions hydrogène sont implantés se situe dans une plage de 40 nm à nm. Ainsi, comme cela a été expliqué, lorsque l'épaisseur du film mince de silicium monocristallin, c'est-à-dire une profondeur d'implantation des ions hydrogène, est de 200 nm, par exemple, il est possible d'obtenir une transistor qui a été totalement appauvri, ce qui permet d'améliorer considérablement la propriété de celui-ci et facilite le traitement. En revanche, lorsque l'épaisseur est inférieure à 40 nm, le film mince de silicium monocristallin devient prompt à la rupture, de sorte que le coefficient de sécurité
pendant la fabrication diminue.
Le dispositif à semi-conducteur selon la présente invention peut être conçu pour que le substrat isolant soit constitué d'un verre à point de trempe élevé formé d'un verre d'aluminosilicate de métal alcalinoterreux, présentant une surface dans laquelle une couche de SiO2 a été formoe au moins sur une zone contenant un
silicium monocristallin.
Grâce à cette caractéristique, étant donné qu'il n'est pas nocessaire d'utiliser un verre cristallisé dont la composition a été ajustée, et que le substrat peut être fabriqué à l' aide d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilisé pour un panneau d'affichage à cristaux liquides et à matrice active, par exemple, le dispositif à semiconducteur peut être
fabriqué à un faible coût.
Le dispositif à semi-conducteur selon la présente invention peut être conçu pour que le substrat isolant soit formé de l'un quelconque des verres suivants, à savoir un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'alumino borosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de
zinc et de métal alcalinoterreux.
Ainsi, étant donné que le substrat isolant est fabriqué à l' aide du verre à point de trempe élevé ci-dessus, qui est généralement employé pour un panneau à cristaux liquides et à matrice active, par exemple,
il est possible de fabriquer le dispositif à semi-
conducteur approprié pour un substrat de matrice
active, et ce, à un faible coût.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut étre conçu pour être un substrat de matrice active comprenant un circuit intégré constitué de plusieurs transistors à effet de champ métal-oxyde semiconducteur (MOSFET), d'un transistor bipolaire ou d'un transistor à induction statique (SIT), disposés
sur le substrat isolant.
Avec une te l le configuration dans laquel le le dispositif à semiconducteur est un substrat de matrice active comprenant des circuits intégrés formés chacun de plusieurs MOSFET disposés sur le substrat isolant, il est possible d'obtenir un substrat de matrice active
présentant la caractéristique mentionnée précédemment.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut également être conçu pour qu'une zone du film mince de silicium monocristallin formé sur le substrat isolant soit séparée d'une zone du film mince de silicium polycristallin formé sur le substrat
isolant d'une distance non inférieure à 0,3 um.
* Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut aussi être conçu pour qu'une zone du film mince de silicium monocristallin formé sur le substrat isolant soit séparce d'une zone du film mince de silicium polycristallin formé sur le substrat
isolant d'une distance non inférieure à 0,5 um.
Grâce à la configuration ci-dessus, il est possible d'empêcher une diffusion d'atomes de métal, tels que Ni, Pt. Sn et Pd. du silicium polycristallin dans le silicium monocristallin, pour ainsi stabiliser la
propriété du dispositif à semi-conducteur.
D'autre part, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir une mobilité, un coefficient
infraseuil et une valeur de seuil.
Avec une telle configuration dans laquelle des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques comprenant la mobilité, le coefficient infraseuil et la valeur de seuil, il est donc possible de disposer ces transistors sur les zones appropriées respectives en
fonction de la propriété requise.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut également être concu pour que des cTrcuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent entre eux en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir une longueur de grille, une épaisseur d'un film d'oxyde de grille, une tension d'alimentation électrique et un
niveau logique.
Avec une configuration comme celle-ci, étant donné que les circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent entre eux en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir la longueur de grille, l'épaisseur d'un film d'oxyde de grille, la tension d'alimentation électrique et le niveau logique, il est possible de disposer ces cTrcuits intégrés sur des zones appropriées respectives en fonction du dispositif requis et de la propriété
voulue.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut aussi être conçu pour que des circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui
concerne une règle de conception.
Dans la configuration ci-dessus, étant donné que les cTrcuits intégrés respectivement prévus sur les zones différentes diffèrent entre eux en ce qui concerne une règle de conception, il est possible de les disposer sur les zones appropriées respectives en
fonction de la règle de conception.
De plus, dans le dispositif à semi-conducteur selon la présente invention, l'épaisseur d du film mince de silicium monocristallin peut être ajustée pour ne pas dépasser la limite supérieure de 600 nm, même lorsque sa valeur comprenant une variation de la longueur de déplétion ou d'appauvrissement maximum Wm est faible, c'est-à-dire que son niveau d'impuretés est égal à la limite inférieure pratique de 1015cm-3, le niveau d'impuretés étant déterminé en fonction de la dose
d'impuretés Ni.
Dans ce cas, Wm=[4 ú S kTln (Ni/ni) q2Ni] 1/2, ni désignant une densité intrinsèque de porteurs, k désignant une constante de Boltzmann, T désignant une température absolue, s s désignant une constante diélectrique du silicium, k déaignant une charge
électronique et Ni désignant un niveau d'impuretés.
Grâce à la configuration ci-dessus, comme une épaisseur du film mince de silicium monocristallin n'est pas supérieure à 600 nm, il est possible de réduire davantage la valeur S (coefficient infraseuil) du dispositif à semi-conducteur et également de réduire
un courant à l'état bloqué.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut, en outre, être conçu pour qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin ne
soit pas supérieure à 100 nm environ.
Ainsi, il est possible de réduire encore la valeur S (coefficient infraseuil) du dispositif à semi conducteur et également de réduire un courant à l'état bloqué. D'autre part, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour que le traitement thermique soit exécuté en un seul palier de température qui se situe dans une plage d'au moins
300 C et d'au plus 650 C.
Grâce à cette méthode, le traitement thermique étant exéauté en un seul palier de température, il peut
être réalisé en une seule étape.
De plus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd soit ajouté au film de silicium amorphe lors de la croissance de la couche de
silicium polycristallin.
Ainsi, du fait de l' addition de l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd au film de silicium amorphe lors de la croissance de la couche de silicium polycristallin, avant chauffage, il est possible de promouvoir la croissance cristalline de la couche de silicium polycristallin. Ceci permet par conséquent d'accroître une mobilité de la couche de silicium polycristallin, ce qui offre un avantage lors de la formation d'un
circuit d'attaque, par exemple.
Le dispositif à semi-conducteur selon la présente invention peut aussi être conçu pour que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination soit réalisée par une augmentation de la température de la partie d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin jusqu'à une valeur égale ou supérieure à une température à laquelle l'hydrogène se dissocie du
silicium, par un rayonnement laser.
Grâce à la méthode ci-dessus, étant donné que la température de la zone d'implantation des ions hydrogène du subst rat en s i licium monocristal l in est augmentée par un rayonnement laser, il est possible de faire en sorte que cette augmentation de température ne concerne qu'une zone peu étendue, pour ainsi empêcher
une détérioration du silicium monocristallin.
De plus, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour que le substrat en silicium monocristallin soit divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination, réalisée par l'exéaution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale non
inférieure à environ 700 C.
Grâce à cette méthode, étant donné que le substrat en silicium monocristallin est divisé au niveau de la partie d' implantation des ions hydrogène par une délamination réalisée par un recuit à la lampe (reauit thermique rapide) comportant une température maximale d'au moins environ 700 C, il est possible d' augmenter davantage la force de liaison et également d'améliorer la propriété d'un transistor grâce à une régénération de l' interface d' exfoliation et de l'intérieur du film mince de silicium monocristallin qui ont été détériorés par l' implantation des ions hydrogène. Il est à noter que si l' augmentation de la température maximale du recuit à la lampe améliore la propriété du transistor, elle augmente aussi la flexion et l' expansion/contraction du substrat. Par conséquent, la température et le temps de maintien à cette température doivent être définis de manière appropriée en fonction
de la taille du substrat et/ou du type du dispositif.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention peut aussi comprendre les étapes qui consistent à éliminer une couche détériorce d'une surface du film mince de silicium monocristallin par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; à créer par attaque dans le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin des motifs en forme d'îlotsi à attaquer en retrait partiellement ou totalement un premier film de SiO2 qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin et du film mince de silicium monocristallin, par une attaque anisotrope; et à déposer un film de SiO2 de manière à former un film isolant de grille, ces étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin et le film mince de siliclum monocristallin ont été déposés sur le
substrat isolant.
La méthode ci-dessus qui fait appel à un processus classique de formation de transistor TFT au polysilicium permet de fabriquer un transistor de ce type ayant la mobilité mentionnée précédemment à l' aide
d'étapes de fabrication conventionnelles.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi conducteur de la présente invention peut également comprendre les étapes qui consistent à éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humidoi à créer par attaque sur le film mince de silicium polycristallin et le film mince de silicium monocristallin des motifs en forme d'îlots; à appliquer un film de nivellement en résine à la totalité de la surface du film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin et du film mince de silicium monocristallin; à attaquer en retrait entièrement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et à déposer le film de SiO2 pour former un film isolant de grille, ces étapes étant exécutées après que le film mince en silicium polycristallin et le film mince en silicium monocristallin ont été
déposés sur le substrat isolant.
Cette méthode permet de laisser dans une partie en forme de vallée entre le film mince de silicium polycristallin et le motif du film mince de silicium monocristallin un film d'oxyde (film de SiO2), pour
ainsi aplanir entièrement le substrat.
Le procédé de fabrication du dispositif à semi conducteur de la présente invention peut, en outre, comprendre les étapes qui consistent à former un transistor MOS en créant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicTum polycristallin qui ont été formés sur le substrat isolant des motifs en forme d'îlots; et à implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. Grâce au procédé ci-dessus, étant donné qu'une implantation d' ions P+ d'au moins 1015/cm2 et d'au plus s 5xl015/cm2 est réalisée dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. il est possible d'obtenir un transistor TFT dont la propriété est stable et très uniforme en exécutant un traitement thermique à l' aide de la méthode RTA, au laser ou dans un four, par exemple, et en réalisant également une fixation des gaz d'atomes de métal en ce qui concerne non seulement la zone du film mince de silicium polyoristallin, mais également la
zone du film mince de silicium monocristallin.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut aussi être conçu pour qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin soit sensiblement égale à une épaisseur du film mince de
siliclum polycristallin.
Une telle caractéristique permet de réaliser simultanément presque toutes les étapes suivantes, y compris l'étape d'attaque exécutée pour former la configuration en forme d'îlot, et de former un transistor ou un circuit dans lequel un gradin important n'est pas crcé. Ceci a pour conséquent pour avantage, dans le cas d'un panneau à cristaux liquides, par exemple, de permettre de maîtriser une épaisseur de
cellule.
Par ailleurs, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être concu pour qu'une épaisseur du film de SiO2 formé par une oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin ou un dépôt du film de SiO2 sur cette
surface soit au moins de 200 nm.
D'une manière générale, plus le film SiO2 est épais, plus le manque d'uniformité du seuil est réduit; toutefois, une valeur appropriée est d' environ 200 nm à 400 nm du point de vue (a) d'une efficacité d'un processus de formation du film de SiO2 (temps nécessaire à l'oxydation) et (b) d'un compromis en ce qui concerne des différences de hauteur. Si l'on souhaite se concentrer sur le manque d'uniformité, la valeur approprice est d' environ 400 nm, tandis que si l'on souhaite se concentrer sur les différences de hauteur et l'efficacité, la valeur appropriée est d' environ nm à 400 nm, de manière davantage préférable de 250 nm à 350 nm. Lorsque le film mince de SiO2 est épais, une stabilité de fonctionnement, en particulier à basse tension, est meilleure. Ceci est dû au fait que la configuration ci-dessus réduit une influence d'une charge fixe résultant (a) d'une contamination d'une interface entre le substrat en silicium monocristallin et un substrat en verre qui sont liés l'un à l'autre, ou (b) d'une déformation ou d'une nature incomplète
d'un réseau.
Par conséquent, grâce à la caractéristique ci-dessus, il est possible d'obtenir un substrat à semi-conducteur présentant un équilibre convenable entre le manque d' uniformité du seuil, d' une part, et les différences de hauteur et l'efficacité du processus
de formation du film mince de SiO2, d'autre part.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut également être conçu pour qu'une taille maximale du film mince de siliclum monocristallin ne
dépasse pas 10 cm.
Cette caractéristique qui consiste à faire en sorte que le film mince de silicium monocristallin ait une taille maximale non supérieure à lO cm permet d'éviter une rupLure, telle qu'une fissuration, ou un détachement du silicium, même dans le cas de l' adoption d'un verre à point de trempe élevé, généralement s utilisé pour un panneau d'affichage à cristaux liquides de type à matrice active, par exemple, et ayant une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au siliclum monocristallin plus grande que le verre de quartz. Il faut noter que la taille maximale du film mince de silicium monocristallin signifie la plus grande des dimensions générales de la surface du film mince de silicium monocristallin de faible épaisseur. Par exemple, elle signifie son diamètre, lorsque le film mince de silicium monocristallin est en forme de disque, et la longueur de la diagonale d'une surface supérieure rectangulaire, lorsque le film mince de silicium monocristallin est un solide rectangulaire mlnce. D'autre part, le dispositif à semi-conducteur de la présente invention peut être conçu pour qu'une taille maximale du film mince de siliclum monocristallin ne
dépasse pas 5 cm.
De cette manière, en faisant en sorte que le film mince de silicium monocristallin ait une taille maximale ne dépassant pas 5 cm, il est possible d'éviter une rupture, telle qu'une fissuration, ou un détachement du silicium, même dans le cas de l' adoption d'un verre à point de trempe élevé, généralement utilise pour un panneau d'affichage à cristaux liquides de type à matrice active, par exemple, et ayant une différence de coefficient de dilatation thermique par rapport au silicium monocristallin plus grande que le
verre de quartz.
Le dispositif à semi-conducteur de la présente 3s invention peut aussi être concu pour qu'une différence entre le substrat isolant et le film mince de silicium monocristallin en termes de dilatation linéaire normalisée ne soit pas supérieure à environ 250 ppm dans une pl age de tempé rature s al l ant de l a température ambiante à 600 C maximum. Grâce à cette caractéristique, une différence entre le substrat isolant et le film mince de silicium monocristallin en termes de coefficient de dilatation linéaire est faible. Par conséquent, au cours de l'étape de formation du film mince de silicTum monocristallin sur le substrat isolant, il est possible d'éviter (a) des détériorations et une exfoliation de la surface liée engendrces par la différence de coefficient de dilatation thermique lorsque le film lS mince de silicium monocristallin est divisé au niveau d'une partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination, ou (b) une déficience du cristal. Ceci permet en outre d'améliorer la force de liaison thermique. Le procédé de fabrication du dispositif à semi conducteur peut être tel qu'une dose d' implantation des ions hydrogène dans la partie d' implantation d' ions hydrogène est d'au moins 1016/cm2, ou approximativement
égale à 3xlO16/cm2.
La caractéristique ci-dessus permet d'améliorer, entre autres, la mobilité du transistor TFT formé dans
la zone du film mince de silicium monocristallin.
Bien que la description précédente ait porté sur
différents modes de réalisation de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrésici, et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications
sans pour autant sortir du cadre de l' invention.
Claims (149)
1. Dispositif à semi-conducteur caractérisé en ce qu'il comprend un film mince de silicium polycristallin (4, 37, 43, 54) et un film mince de silicium monocristallin (5, 34, 55) disposés sur des zones
différentes d'un substrat isolant (l).
2. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication l, caractérisé en ce que le film mince de silicium monocristallin comporte une surface liée au substrat isolant, surface qui est oxydée ou sur
laquelle un film de SiO2 (2, 32, 52) est déposé.
3. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication l, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un substrat de matrice active comprenant des circuits intégrés dont chacun est constitué de plusieurs MOSFET
disposés sur le substrat isolant (l).
4. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication l, caractérisé en ce que le substrat isolant (l) est formé de verre à point de trempe élevé dans lequel une couche de SiO2 est disposée sur au moins une surface d'une zone comportant le silicium monocristallin. 5. Dispositif à semiconducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le substrat isolant (l) est formé de l'un au moins des éléments du groupe constitué par un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'aluminaborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de
zinc et de métal alcalinoterreux.
6. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication l, caractérisé en ce qu'une zone du film mince de silicium monocristallin (5, 34, 55) disposé sur le substrat isolant et une zone du film mince de silicium polycristallin (4, 37, 43, 54) disposé sur le substrat isolant sont séparées l'une de l'autre d'au
moins 0, 3 micromètre.
7. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité, qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir mobilité, coefficient infraseuil et valeur de seuil. 8. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir longueur de grille, épaisseur d'un film d'oxyde de grille, tension d'alimentation électrique et
niveau logique.
9. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui
concerne une règle de conception.
10. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicTum monocristallin (5, 34, 55) n'est
pas supérieure à environ 600 nm.
11. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (5, 34, 55) n'est
pas supérieure à environ 100 nm.
12. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (4) et un film mince de silicium monocristallin (5) disposés sur un substrat isolant (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (2) et un film de silicium amorphe (3) successivement sur une surface du substrat isolant (1); réaliser la croissance d'une couche de siliclum polyeristallin (4) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (3), afin de former le film mince de silicium polycristallin (4)i éliminer une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (4) par attaque; découper un substrat en siliclum monocristallin (10) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (11) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en siliclum monocristallin (10) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et diviser le substrat en silicTum monocristallin (10) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de
siliclum monocristallin (5).
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température qui se situe dans une plage
3s d'au moins 300 C à au plus 650 C.
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en plusieurs paliers de température qui se situent dans
une plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
S 15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la croissance de la
couche de silicium polycristallin.
16. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (10) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation est réalisée par une augmentation d'une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin jusqu'à une valeur à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser. 17. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (10) est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation, grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale
non inférieure à environ 700 C.
18. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de siliclum
monocristallin (5) ne dépasse pas 10 cm.
19. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (5) ne dépasse pas 5 cm.
20. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (5) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicTum polycristallin et le film mince de silicium monocristallin (5) des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un premier film de SiO2 qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (4) et du film mince de silicTum monocristallin (5), par une attaque anisotrope; et déposer un second film de SiO2 (6) comme film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicTum polycristallin (4) et le film mince de silicium monocristallin (5) ont été disposés
sur le substrat isolant (1).
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'un espace entre (a) un motif formé sur le film mince de silicium polycristallin (4) et (b) un motif formé sur le film mince de silicium monocristallin (5) non soumis à l'attaque réalisoe pour former la configuration d'îlots est sensiblement égale à une longueur représentant deux fois une épaisseur du
premier film de SiO2.
22. Procédé selon la revendication 12, caractérisé 2s en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS par la réalisation par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (5) et le film mince de silicium polycristallin (4) qui ont été formés sur le substrat isolant (1) de motifs en forme d'îlots; et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 23. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (5) est sensiblement égale à une
épaisseur du film mince de silicium polycristallin (4).
24. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (10) ou dépôt du film de SiO2
sur ladite surface n'est pas inférieure à 200 nm.
25. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (10) ou dépôt du film de SiO2
sur ladite surface n'est pas inférieure à 300 nm.
26. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-
conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (54) et un film mince de silicium monocristallin (55) disposés sur un substrat isolant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (52) et un film de silicium amorphe (53) successivement sur une surface du substrat isolant; réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (54) en cristallisant thermiquement le film de siliclum amorphe (53), afin de former le film mince de silicTum polycristallin (54); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin, et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (52), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2 (52); découper un substrat en siliclum monocristallin (60) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le S substrat en silicTum monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (61) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d' implantation d'ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (60) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et IS diviser le substrat en siliclum monocristallin (60) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de
silicium monocristallin (55).
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température qui se situe dans une plage
d'au moins 300 C à au plus 650 C.
28. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le traitement thermique est exéauté en plus ieurs pal iers de température qui se s ituent dans
une plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
29. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de siliclum amorphe lors de la croissance de la
couche de siliclum polycristallin.
30. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (60) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation est réalisée par l'augnentation d'une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (60) jusqu'à une valeur à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser. 31. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (60) est divisé au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation, grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale
non inférieure à environ 700 C.
32. Procédé selon la revendication 2 6, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (55) ne dépasse pas 10 cm.
33. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (55) ne dépasse pas 5 cm.
34. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (55) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (54) et le film mince de silicium monocristallin (55) des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un premier film de SiO2 qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de siliclum polycristallin et du film mince de silicium monocristallin, par une attaque anisotrope; et déposer un second film de SiO2 comme film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallln (54) et le film mince de silicium monocristallin (55) ont été
disposés sur le substrat isolant.
35. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce qu'un espace entre (a) un motif formé sur le film mince de silicium polycristallin (54) et (b) un motif formé sur le film mince de silicium monocristallin (55) non soumis à l'attaque réalisse pour former la configuration d'îlots est sensiblement égale à une longueur représentant deux fois une épaisseur du
premier film de SiO2.
36. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS par la réalisation par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (55) et le film mince de silicium polycristallin (54) qui ont été formés sur le substrat isolant (1) de motifs en forme d'îlotsi et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 37. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (55) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin
(54).
38. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 (61) formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (60) ou dépôt du film de SiO2
(61) sur ladite surface n'est pas inférieure à 200 nm.
39. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 (61) formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (60) ou dépôt du film de SiO2
s (61) sur ladite surface n'est pas inférieure à 300 nm.
40. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-
conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (37) et un film mince de silicium monocristallin (34) disposés sur un substrat isolant (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (32) sur une surface du substrat isolant (1); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin, et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (32), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2 (32); découper un substrat en silicium monocristallin (10) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (11) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (10) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; diviser le substrat en silicium monocristallin (10) au niveau de la partie d'implantation d' ions 3s hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin; déposer un second film de SiO2 (35) et un film de silicium amorphe (36) successivement sur une surface S du substrat isolant (1); et réaliser la croissance d'une couche de silicTum polycristallin (37) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (36), afin de former le film
mince de silicium polycristallin (37).
41. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température qui se situe dans une plage
d'au moins 300 C à au plus 650 C.
42. Procédé selon la revendication 40, caractérisé 1S en ce que le traitement thermique est exécuté en plusieurs paliers de température qui se situent dans
une plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
43. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la croissance de la
couche de silicium polycristallin.
44. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (10) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation est réalisée par une augmentation d'une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicTum monocristallin (10) jusqu'à une valeur à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un
rayonnement laser.
45. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (10) est divisé au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par l' exfoliation, grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale
non inférieure à environ 700 C.
46. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium monocristallin (34) ne dépasse pas 10 cm. 47. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (34) ne dépasse pas 5 cm.
48. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorce d'une surface du film mince de silicium monocristallin (34) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (37) et le film mince de silicium monocristallin (34) des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un premier film de SiO2 qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (37) et du film mince de siliclum monocristallin (34), par une attaque anisotrope; et déposer un second film de SiO2 (35) comme film isolant de grille, les étapes étant exéautées après que le film mince de silicium polycristallin (37) et le film mince de silicium monocristallin (34) ont été
disposés sur le substrat isolant.
49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce qu'un espace entre (a) un motif formé sur le film mince de silicium polycristallin (37) et (b) un motif formé sur le film mince de silicium monocristallin (34) non soumis à l'attaque réalisée pour former la configuration d'îlots est sensiblement égale à une longueur représentant deux fois une épaisseur du
premier film de SiO2.
50. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS par la réalisation par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (34) et le film mince de silicium polycristallin (37) qui ont été formés sur le substrat isolant de motifs en forme d'îlots; et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 51. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (34) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin (37). 52. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 (11) formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (10) ou dépôt du film de SiO2
(11) sur ladite surface n'est pas inférieure à 200 nm.
53. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 (11) formé par oxydation à l'avance d'une surface du substrat en silicium monocristallin (10) ou dépôt du film de SiO2
(11) sur ladite surface n'est pas inférieure à 300 nm.
54. Substrat de type SOI comprenant: un substrat en verre non alcalin amorphe (202); et un élément en siliclum monocristallin (206) dans lequel des ions hydrogène ont été implantés, l'élément en silicium monocristallin étant lié au substrat en verre non alcalin amorphe, caractérisé en ce que: l'élément en silicium monocristallin est divisé au niveau d'une partie d' implantation d' ions hydrogène, afin de former un film mince de silicium monocristallin
(205).
55. Substrat de type SOI selon la revendication 54, caractérisé en ce qu'un coefficient de dilatation thermique du substrat en verre non alcalin amorphe (202) est égal ou supérieur à celui de l'élément en
siliclum monocristallin (206).
56. Substrat de type SOI selon la revendication 55, caractérisé en ce que le substrat en verre non alcalin amorphe (202) est l'un quelconque des verres suivants, à savoir un verre d'aluminaborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de zinc et de métal alcalinoterreux. 57. Substrat de type SOI selon la revendication 54, caractérisé en ce qu'une surface liée de l'élément en silicium monocristallin (206) est constituce d'une face
(111), d'une face (110) ou d'une face (100).
58. Dispositif d'affichage comprenant le substrat de type SOI selon la revendication 54, caractérisé en ce que le substrat en verre non alcalin amorphe (202) est formé d'une matière en verre amorphe permettant la
transmission de la lumière visible.
59. Procédé de fabrication d'un substrat de type SOI, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: lier un élément en silicium monocristallin (206) dans lequel des ions hydrogène ont été implantés, à un substrat en verre non alcalin amorphe (202); et diviser l'élément en silicium monocristallin s (206) au niveau d'une partie d' implantation d' ions hydrogène en exécutant un traitement thermique à une température maximale de 600 C, afin de former un film
mince de silicium monocristallin.
60. Procédé selon la revendication 59, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en plusieurs paliers de température qui se situent dans
une plage d'au moins 300 C à au plus 700 C.
61. Procédé selon la revendication 59, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: déposer un film de dioxyde de silicium et un film de silicium amorphe (214) successivement sur une surface du substrat en verre non alcalin amorphei réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (212) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (214), afin de former le film mince de silicium polycristallin (212); éliminer par attaque une zone prédétermince de la couche de silicium polyoristallin (212), et éliminer 2s par attaque une partie du film de dioxyde de siliclum, correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; oxyder une surface de l'élément en silicium monocristallin (206) ou déposer un film de dioxyde de silicium sur la surface de l'élément en silicium monocristallin et implanter les ions hydrogène dans l'élément en silicium monocristallin; découper l'élément en silicium monocristallin (206) dans lequel les ions hydrogène ont été implantés, selon une forme propre à couvrir la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; lier une surface d'implantation d'ions hydrogène de l'élément en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaquei et diviser l'élément en siliclum monocristallin (206) en vertu d'une fragilisation par l'hydrogène engendrée par le traitement thermique, afin de former
le film mince de silicium monocristallin (205).
62. Procédé selon la revendication 59, caractérisé en ce qu'une profondeur à laquelle les ions hydrogène sont implantés se situe dans une plage de 40 nm à nm. 63. Procédé de fabrication d'un substrat de type SOI, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: lier un élément en silicium monocristallin (206) dans lequel des ions hydrogène ont été implantés, à un substrat en verre non alcalin amorphe (202); et diviser l'élément en silicium monocristallin (206) au niveau d'une partie d' implantation d' ions hydrogène en exéautant un traitement thermique par un recuit à la lampe, comportant une température maximale d'au moins 850 C, afin de former un film mince de
siliclum monocristallin.
64. Procédé selon la revendication 63, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: déposer un film de dioxyde de silicium et un film de silicium amorphe (214) successivement sur une surface du substrat en verre non alcalin amorphe (202); réaliser la croissance d'une couche de silicTum polycristallin (212) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (214), afin de former le film mince de silicium polycristallin (212); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (212), et éliminer s par attaque une partie du film de dioxyde de silicium, correspondant à la zone prédétermince, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; oxyder une surface de l'élément en silicium monocristallin (206) ou déposer un film de dioxyde de silicium sur la surface de l'élément en silicium monocristallin, et implanter les ions hydrogène dans l'élément en silicium monocristallin; découper l'élément en silicium monocristallin dans lequel les ions hydrogène ont été implantés, selon une forme prédéterminée afin de couvrir la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaquè; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène de l'élément en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et diviser l'élément en silicium monocristallin (206) en vertu d'une fragilisation par l'hydrogène engendrée par le traitement thermique, afin de former
le film mince de silicium monocristallin (205). 65. Procédé selon la revendication 63, caractérisé en ce qu'une profondeur
à laquelle les ions hydrogène sont implantés se situe dans une plage de 40 nm à nm. 66. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (304, 337, 343, 354, 367) et un film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364) respectivement disposés sur des zones différentes d'un substrat isolant, caractérisé en ce qu'une différence entre le substrat isolant et le film 3s mince de silicium monocristallin en termes d'une dilatatlon linéaire normalisoe n'est pas supérieure à environ 250 ppm à une température qui se situe dans une plage allant de la température ambiante à environ
600 C.
67. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce que le substrat isolant (301) est constitué d'un verre à point de trempe élevé formé d'un verre d'aluminosilicate de métal alcalinoterreux, comportant une surface dans laquelle une couche de SiO2 a été formée au moins sur
une zone contenant du silicium monocristallin.
68. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce que le substrat isolant (301) est formé de l'un quelconque des éléments du groupe constitué par un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de
zinc et de métal alcalinoterreux.
69. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un substrat de matrice active comprenant un circuit intogré constitué de plusieurs MOSFET, d'un transistor
2s bipolaire ou d'un SIT disposés sur le substrat isolant.
70. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce qu'une zone du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364) formé sur le substrat isolant (301) est séparée d'une zone du film mince de silicTum polycristallin (304, 337, 343, 354, 367) formé sur le substrat isolant d'au moins 0,3 um. 71. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce qu'une zone du film mince de siliclum monocristallin (305, 334, 364) formé sur le substrat isolant est séparée d'une zone du film mince de silicium polyoristallin (304, 337, 343, 354,
367) formé sur le substrat isolant d'au moins 0,5 um.
72. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir mobilité, coefficient infraseuil et valeur de seuil. 73. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce que des circuits intogrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir longueur de grille, épaisseur d'un film d'oxyde de grille, tension d'alimentation électrique et
niveau logique.
74. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce que des circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui
concerne une règle de conception.
75. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364)
n'est pas supérieure à environ 600 nm.
76. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 66, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364)
n'est pas supérieure à environ 100 nm.
77. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (304, 337, 343, 354, 367) et un film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364) respectivement disposés sur des zones différentes d'un substrat isolant, caractérisé en ce qu'un écart de position de pic de déplacement Raman se
situe dans une plage de 520,5+1,0 cm1.
s 78. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce que le substrat isolant (301) est constitué d'un verre à point de trempe élevé formé d'un verre d'aluminosilicate de métal alcalinoterreux, comportant une surface dans laquelle une couche de SiO2 a été formée au moins sur
une zone contenant du silicium monocristallin.
79. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce que le substrat isolant (301) est formé de l'un quelconque des éléments du groupe constitué par un verre d'aluminoborosilicate de baryum, un verre d'aluminoborosilicate de métal alcalinoterreux, un verre de borosilicate, un verre d'aluminoborosilicate de plomb, de zinc et de métal alcalinoterreux, et un verre d'aluminoborosilicate de
zinc et de métal alcalinoterreux.
80. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un substrat de matrice active comprenant un circuit intégré constitué de plusieurs MOSFET, d'un transistor
bipolaire ou d'un SIT disposés sur le substrat isolant.
81. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce qu'une zone du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364) formé sur le substrat isolant (301) est séparée d'une zone du film mince de silicium polycristallin (304, 337, 343, 354, 367) formé sur le substrat isolant d'au moins 0,3 um. 82. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce qu'une zone du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364) formé sur le substrat isolant est séparée d'une zone du film mince de silicium polycristallin (304, 337, 343, 354,
367) formé sur le substrat isolant d'au moins 0,5 um.
83. Dispositif à semi-conducteur selon la s revendication 77, caractérisé en ce que des transistors identiques entre eux en termes de type de conductivité qui sont respectivement disposés sur les zones différentes, diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir mobilité, coefficient infraseuil et valeur de seuil. 84. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce que des circuits intégrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui concerne l'une au moins des caractéristiques suivantes, à savoir longueur de grille, épaisseur d'un film d'oxyde de grille, tension d'alimentation électrique et
nlveau loglque.
85. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce que des circuits intogrés respectivement disposés sur les zones différentes diffèrent les uns des autres en ce qui
concerne une règle de conception.
86. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364)
n'est pas supérieure à environ 600 nm.
87. Dispositif à semi-conducteur selon la revendication 77, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305, 334, 364)
n'est pas supérieure à environ 100 nm.
88. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (304) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (302) et un film de S silicium amorphe (303) successivement sur une surface du substrat isolant (301); réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (304) en cristallisant thermiquement le film de silicTum amorphe (303), afin de former le film mince de siliclum polyoristallin (304); éliminer une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (304) par attaque; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et diviser le substrat en siliclum monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une dél aminat ion en exé cut ant un traitement thermique, afin de former le film mince de l77 silicium monocristallin (305) sur le substrat isolant
(301).
89. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul pal ier de température ou en plus ieurs paliers de température se situant dans une plage d'au moins 300 C
à au plus 650 C.
90. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la croissance de la
couche de silicTum polycristallin.
91. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicTum monocristallin (310) au niveau de la partie IS d' implantation d' ions hydrogène par la délamination est exécutée par une augmentation d'une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) jusqu'à une valeur égale ou supérieure à la température à laquelle l'hydrogène
se dissocie du silicium, par un rayonnement laser.
92. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (310) est divisé au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par la délamination grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale
non inférieure à environ 700 C.
93. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de siliclum monocristallin (305) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (304) et le film mince de silicium monocristallin (305) des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (304) et du film mince de silicium monocristallin (305), par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (304) et le film mince de silicium monocristallin (305) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
94. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (305) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (304) et le film mince de silicium monocristallin (305) des motifs en forme d'îlots; appliquer un film de nivellement en résine sur la totalité d'une surface du film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicTum polycristallin (304) et du film mince de silicium monocristallin (305); attaquer en retrait totalement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et déposer le film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de siliclum polycristallin (304) et le film mince de silicium monocristallin (305) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
95. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS en réalisant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (305) et le film mince de silicium polycristallin (304) qui ont été formés sur le substrat isolant, des motifs en forme d'îlotsi et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 96. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin (304) 97. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium monocristallin (310)
est d'au moins 200 nm.
98. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium monocristallin (310)
est d'au moins 300 nm.
99. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
100. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 5 cm.
101. Procédé selon la revendication 88, caractérisé s en ce qu'une différence entre le substrat isolant et le film mince de silicium monocristallin (305) en termes d'une dilatation linéaire normalisée n'est pas supérieure à environ 250 ppm à une température qui se situe dans une plage allant de la température ambiante
à environ 600 C.
102. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène n'est pas
inférieure à 1016/cm2.
103. Procédé selon la revendication 88, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène est d' environ 3Xlol6/cmz
104. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-
conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (354) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (352)et un film de silicium amorphe (353) successivement sur une surface du substrat isolant (301); réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (354) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (353), afin de former le film mince de silicium polycristallin (354); éliminer par attaque une zone prédéterminée du film mince de silicium polycristallin (354), et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (352), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des dex substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et diviser le substrat en s i l icium monocri stall in (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (305) sur le substrat isolant
(301).
105. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température ou en plusieurs paliers de température se situant dans une
plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
106. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la
croissance de la couche de silicium polycristallin.
107. Procédé selon la revendication 104, 3s caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par la délamination est exéautée par une augmentation d'une température de la partie d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) jusqu'à une valeur égale ou supérieure à la température à laquelle l'hydrogène
se dissocie du silicium, par un rayonnement laser.
108. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (310) est divisé au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par la délamination grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maximale non inférieure à environ 700 C 109. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (305) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humidei former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (354) et le film mince de silicium monocristallin (305) des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (354) et du film mince de silicium monocristallin, par une attaque anisotropei et déposer le film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polyeristallin (354) et le film mince de silicium monocristallin (305) ont été
3s disposés sur le substrat isolant (301).
110. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du s film mince de silicium monocristallin (305) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (354) et le film mince de silicium monocristallin (305) des motifs en forme d'îlots; appliquer un film de nivellement en résine sur la totalité d'une surface d'un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polyoristallin (354) et du film mince de silicium monocristallin
(305);
attaquer en retrait totalement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (354) et le film mince de silicium monocristallin (305) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
111. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS en réalisant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (305) et le film mince de silicium polycristallin (354) qui ont été formés sur le substrat isolant, des motifs en forme d'îlots; et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 112. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (305) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin
(354).
113. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium monocristallin
(310) est d'au moins 200 nm.
114. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium monocristallin
(310) est d'au moins 300 nm.
115. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
116. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
2s de siliclum monocristallin (305) ne dépasse pas 5 cm.
117. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une différence entre le substrat isolant (301) et le film mince de silicium monocristallin (305) en termes d'une dilatation linéaire normalisée n'est pas supérieure à environ 250 ppm à une température qui se situe dans une plage
allant de la température ambiante à environ 600 C.
118. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène n'est
pas inférieure à 1016/cm2.
119. Procédé selon la revendication 104, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène est
d' environ 3xlOl6/cmZ.
120. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (367) et un film mince de silicium monocristallin (364) disposés sur un substrat isolant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (362) sur une surface du substrat isolant; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface 1S qui été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminéei nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) 2s qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée à température ambiante; diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin sur le substrat isolant (301); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (366) successivement sur une surface du substrat isolant (301); et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (367) en chauffant le film de silicium amorphe (366), afin de former le film mince de silicium
polyoristallin (367).
S 121. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température ou en plusieurs paliers de température se situant dans une
plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
122. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la
croissance de la couche de silicium polycristallin.
123. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par la délamination est exéautée par une augmentation d' une température d' une couche formée par implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) jusqu'à une valeur égale ou supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser. 124. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (310) est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par la délamination grâce à l'exécution d'un reauit à la lampe comportant une t empérature maxima le non in fé ri eure à envi ron
700 C.
125. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du 3s film mince de silicium monocristallin (364) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humidei former par attaque sur le film mince de siliclum polycristallin (362) et le film mince de silicium monocristallin des motifs en forme d'îlots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (367) et du film mince de silicium monocristallin, par une attaque anisotrope; et déposer le film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (367) et le film mince de silicTum monocristallin ont été disposés
sur le substrat isolant (301).
126. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (364) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (367) et le film mince de silicium monocristallin (364) des motifs en forme d'îlots; appliquer un film de nivellement en résine sur la totalité d'une surface d'un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (367) et du film mince de silicium monocristallin
(364);
attaquer en retrait totalement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de siliclum polycristallin (367) et le film mince de silicium monocristallin (364) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
127. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS en réalisant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin (364) et le film mince de silicium polycristallin (367) qui ont été formés sur le substrat isolant, des motifs en forme d'îlots; et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 128. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de siliciummonocristallin (364) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin
(367).
129. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur une surface du substrat en silicium monocristallin
(310) est d'au moins 200 nm.
130. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium monocristallin
(310) est d'au moins 300 nm.
131. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
* de sllicium monocristallin (364) ne dépasse pas 10 cm.
132. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (364) ne dépasse pas 5 cm.
133. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une différence entre le substrat isolant (301) et le film mince de silicium monocristallin (364) en termes d'une dilatation linéaire normalisée n'est pas supérieure à environ 250 ppm dans une plage de températures allant de la
température ambiante à environ 600 C.
134. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène n'est
pas inférieure à 1016/cm2.
135. Procédé selon la revendication 120, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène est
d' environ 3xlO16/cm2.
136. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (337) et un film mince de silicium monocristallin (334) disposés sur un substrat isolant (301), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (332) sur une surface du substrat isolant; éliminer par attaque partiellement une zone prédéterminée du film de SiO2 (332) dans le sens de l'épaisseur de ce dernier; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à S une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; diviser le substrat en silicium monocristallin 1S (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (334); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (336) successivement sur une surface du substrat isolant (301); et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (337) en chauffant le film de silicium amorphe (336) afin de former le film mince de silicium
polycristallin (337).
137. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température ou en plus ieurs pa liers de température se s ituant dans une
plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
138. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la
croissance de la couche de silicium polyoristallin.
139. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par la délamination est exécutée par une augmentation d' une température d' une couche formée par implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) jusqu'à une valeur égale ou supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser. 140. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (310) est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par la délamination IS grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une température maxima le non infé rieure à environ 700 C 141. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (334) par une attaque au plasma isatrope ou une attaque par voie humide; 2s former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (337) et le film mince de silicium monocristallin des motifs en forme d'îlotsi attaquer en retrait partiellement ou totalement un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de siliclum polycristallin (337) et du film mince de siliclum monocristallin (334), par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film 3s isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (337) et le film mince de silicium monocristallin ont été disposés
sur le substrat isolant (301).
142. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (337) et le film mince de silicium monocristallin (334) des motifs en forme d'îlots; appliquer un film de nivellement en résine sur la totalité d'une surface d'un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicium polycristallin (337) et du film mince de silicium monocristallin
(334);
attaquer en retrait totalement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (337) et le film mince de silicium monocristallin (334) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
143. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS en réalisant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicium polycristallin (337) qui ont été formés sur le substrat isolant, des motifs en forme d'îlotsi et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 144. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de silicium monocristallin (334) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de siliclum polycristallin
(337).
145. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une épaisseur d'un film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium
monocristallin (310) est d'au moins 200 nm.
146. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une épaisseur d'un film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium
monocristallin (310) est d'au moins 300 nm.
147. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (334) ne dépasse pas 10 cm.
148. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (334) ne dépasse pas 5 cm.
149. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une différence entre le substrat isolant (301) et le film mince de silicium monocristallin (334) en termes d'une dilatation linéaire normalisée n'est pas supérieure à environ 250 ppm à une température qui se situe dans une plage allant de la température ambiante à environ 600 C maximum. 150. Procédé selon la revendication 136, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène n'est
pas inférieure à 1016/cm2.
151. Procédé selon la revendication 136, S caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène est
d' environ 3xlO16/cm2.
152. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-
conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (343) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déposer successivement un premier film de SiO2 (302), un film de silicium amorphe (303) et un second film de SiO2 (341) sur une surface du substrat isolant
(301);
éliminer par attaque une zone prédéterminée du second film de SiO2 (341) afin d' exposer une partie du film de silicium amorphe (303)i former un film d'oxyde (342) en oxydant le film de silicium amorphe qui a été exposé afin d'enduire par centrifugation le film d'oxyde (342) avec une solution aqueuse d'acétate de nickel; réaliser la croissance d'une couche de silicium 2s polycristallin (343), la croissance cristalline ayant été favorisée par l' assistance de métal, en chauffant le film de silicium amorphe (303), afin de former le film mince de silicium polycristallin (343); éliminer le second film de SiO2 (341) et le film d'oxyde (342); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (343); découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et diviser le substrat en silicTum monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délaminat ion en exécut ant un traitement thermique, afin de former le film mince de
silicium monocristallin (305).
153. Procédé selon là revendication 152, caractérisé en ce que le traitement thermique est exécuté en un seul palier de température ou en plus ieurs pal iers de température se s ituant dans une
2s plage d'au moins 300 C à au plus 650 C.
154. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce que l'un au moins de Ni, Pt. Sn et Pd est ajouté au film de silicium amorphe lors de la
croissance de la couche de silicium polycristallin.
155. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce que l'étape de division du substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par la délamination est exécutée par une augmentatlon d'une température d'une couche formée par implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) jusqu'à une valeur égale ou supérieure à la température à laquelle l'hydrogène se dissocie du silicium, par un rayonnement laser. s 15. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce que le substrat en silicium monocristallin (310) est divisé au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par la délamination grâce à l'exécution d'un recuit à la lampe comportant une tempé rature maxima le non in férieure à envi ron 700 C 157. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin (305) par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (343) et le film mince de silicium monocristallin des motifs en forme d'ilots; attaquer en retrait partiellement ou totalement un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince 2s de silicium polycristallin (343) et du film mince de silicium monocristallin (305), par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (343) et le film mince de silicium monocristallin ont été disposés
sur le substrat isolant (301).
158. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: éliminer une couche détériorée d'une surface du film mince de silicium monocristallin par une attaque au plasma isotrope ou une attaque par voie humide; former par attaque sur le film mince de silicium polycristallin (343) et le film mince de silicTum monocristallin (305) des motifs en forme d'îlots; appliquer un film de nivellement en résine sur la totalité d'une surface d'un film de SiO2 destiné à une attaque en retrait qui a été déposé sur la totalité des surfaces du film mince de silicTum polycristallin (343) et du film mince de silicium monocristallin
(305);
attaquer en retrait totalement le film de nivellement en résine et partiellement le film de SiO2 destiné à l'attaque en retrait, par une attaque anisotrope; et déposer un film de SiO2 afin de former un film isolant de grille, les étapes étant exécutées après que le film mince de silicium polycristallin (343) et le film mince de silicium monocristallin (305) ont été
disposés sur le substrat isolant (301).
159. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: former un transistor MOS en réalisant par attaque sur le film mince de silicium monocristallin et le film mince de silicium polycristallin (343) qui ont été formés sur le substrat isolant, des motifs en forme d'îlots; et implanter des ions P+ à une dose d'au moins 1015/cm2 et d'au plus 5xl015/cm2 dans au moins chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type N et chaque partie d'une zone de source et d'une zone de drain d'un transistor MOS de type P. 160. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une épaisseur du film mince de s silicTum monocristallin (305) est sensiblement égale à une épaisseur du film mince de silicium polycristallin
(343).
161. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une épaisseur d'un film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicTum
monocristallin (310) est d'au moins 200 nm.
162. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une épaisseur d'un film de SiO2 formé sur la surface du substrat en silicium
monocristallin (310) est d'au moins 300 nm.
163. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
164. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une taille maximale du film mince
de silicium monocristallin (305) ne dépasse pas 5 cm.
165. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une différence entre le substrat isolant (301) et le film mince de silicium monocristallin (305) en termes d'une dilatation linéaire normalisée n'est pas supérieure à environ 250 ppm à une température qui se situe dans une plage allant de la température ambiante à environ 600 C maximum. 166. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène implantés dans la partie d' implantation d' ions
hydrogène n'est pas inférieure à 1016/cm2.
167. Procédé selon la revendication 152, caractérisé en ce qu'une dose des ions hydrogène implantés dans la partie d' implantation d' ions
hydrogène est d' environ 3xl016/cm2.
168. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (4) et un film S mince de silicium monocristallin (5) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (2) et un film de silicTum amorphe (3) successivement sur une surface du substrat isolant (l); réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (3), afin de former le film mince de siliclum polycristallin (4); éliminer une zone prédétermince de la couche de silicium polycristallin par (4) attaque; découper un substrat en siliclum monocristallin (10) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque; et diviser le substrat en silicium monocristallin (10) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (5), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (5) ne dépasse pas 10 cm.
169. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (4) et un film s mince de silicium monocristallin (5) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (2) et un film de silicium amorphe (3) successivement sur une surface du substrat isolant (1); réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (4) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (3) afin de former le film mince de silicium polycristallin (4); éliminer une zone prédéterminée de la couche de siliclum polycristallin (4) par attaque; découper un substrat en silicium monocristallin (10) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d'implantation d'ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (10) qui a été découpé selon la forme prédétermince, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et diviser le substrat en siliclum monocristallin (10) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (5), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (5) ne dépasse pas 5 cm.
170. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (54) et un film mince de silicium monocristallin (55) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (52) et un film de silicium amorphe (53) successivement sur une surface du substrat isolant; réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (54) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (53) afin de former le film mince de silicium polycristallin (54); éliminer par attaque une zone prédétermince de la couche de silicTum polycristallin, et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (52), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; découper un substrat en siliclum monocristallin (60) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (60) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (61) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédétermince; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (60) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaquei et diviser le substrat en silicium monocristallln (60) au niveau de la partie d' implantation d'ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicTum monocristallin, caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
S monocristallin ne dépasse pas 10 cm.
171. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (54) et un film mince de silicium monocristallin (55) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (52) et un film de siliclum amorphe (53) successivement sur une surface du substrat isolant; réaliser la croissance d'une couche de silicTum polycristallin (54) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (53), afin de former le film mince de silicium polycristallin (54); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin, et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (52), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2 (52); découper un substrat en silicium monocristallin selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (60) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (61) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicTum monocristallin (60) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et diviser le substrat en silicium monocristallin (60) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin, caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse pas 5 cm.
172. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (37) et un film mince de siliclum monocristallin (34) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (32) sur une surface du substrat isolant; éliminer par attaque une zone prédéterminée du film de SiO2 (32), dans le sens de l'épaisseur de celui C1; découper un substrat en silicium monocristallin (10) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (11) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en siliclum monocristallin (10) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; diviser le substrat en silicium monocristallin (10) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallini déposer un second film de SiO2 (35) et un film de silicium amorphe (36) successivement sur une surface du substrat isolant (1); et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (36), afin de former le film mince de silicium polycristallin (37), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse pas 10 cm.
173. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (37) et un film mince de silicium monocristallin (34) disposés sur un substrat isolant (1), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (32) sur une surface du substrat isolant; éliminer par attaque une zone prédétermince du film de SiO2 (32), dans le sens de l'épaisseur de celui ci; découper un substrat en silicium monocristallin (10) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (10) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (11) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (10) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; diviser le substrat en silicium monocristallin (11) au niveau de la partie d'implantation d' ions S hydrogène par une exfoliation en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin; déposer un second film de SiO2 (35) et un film de silicium amorphe (36) successivement sur une surface du substrat isolant; et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (37) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (36), afin de former le film mince de silicium polycristallin (37), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin ne dépasse pas 5 cm.
174. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (304) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (302) et un film de silicium amorphe (303) successivement sur une surface du substrat isolant (301); réaliser la croissance d'une couche de silicium polyoristallin (304) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (303), afin de former le film mince de silicium polycristallin (304); éliminer une zoneprédéterminée de la couche de silicium polycristallin (304) par attaque; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone 3s prédétermince qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions S hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et divi ser le substrat en s il. iclum monocri stall in (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une dé laminat ion en exécut ant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (305) sur le substrat isolant (301), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
175. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (304) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (302) et un film de silicium amorphe (303) successivement sur une surface du substrat isolant (301); réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (304) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (303), afin de former le film mince de silicium polycristallin (304); éliminer une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (304) par attaque; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir S partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en siliclum monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (305), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de siliclum
monocristallin (305) ne dépasse pas 5 cm.
176. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (354) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (352) et un film de silicium amorphe (353) successivement sur une surface 3s du substrat isolant; réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (354) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (353), afin de former le film mince de silicium polycristallin (354); éliminer par attaque une zone prédétermince du film mince de silicium polycristallin (354), et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (352), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température amblante; et divi ser le substrat en si l icium monocri stall in (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (305) sur le substrat isolant, caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
177. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (354) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (352) et un film de silicium amorphe (353) successivement sur une surface du substrat isolant; réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (354) en cristallisant thermiquement le film de silicium amorphe (353), afin de former le film mince de silicium polyeristallin (354); éliminer par attaque une zone prédéterminée du film mince de siliclum polycristallin (354), et éliminer par attaque une partie du film de SiO2 (352), correspondant à la zone prédéterminée, dans le sens de l'épaisseur du film de SiO2; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin sur le substrat isolant (301), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 5 cm.
178. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (367) et un film mince de silicium monocristallin (364) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (362) sur une surface du substrat isolant; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminéei nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicTum monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée à température ambiante; diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (364); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (366) successivement sur une surface du substrat isolant (301)i et réaliser la croissance d'une couche de silicium s polyoristallin (367) en chauffant le film de silicium amorphe (366), afin de former le film mince de silicium polyoristallin (367), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (364) ne dépasse pas 10 cm.
179. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (367) et un film mince de silicium monocristallin (364) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (362) sur une surface du substrat isolant; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée, le substrat en silicium monocristallin présentant une surface qui été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions -hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée à température ambiante; divi ser le substrat en s il. icium monocri stal lin (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (364); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (366) successivement sur une surface du substrat isolant (301); et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (367) en chauffant le film de silicium amorphe (366), afin de former le film mince de silicium polycristallin (367), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicTum
monocristallin (364) ne dépasse pas 5 cm.
180. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (337) et un film mince de silicium monocristallin (334) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (332) sur une surface du substrat isolant; éliminer par attaque partiellement une zone prédéterminée du film de SiO2 (332) dans le sens de l'épaisseur de celui-ci; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; divi ser le substrat en s i l icium monocristal l in (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une dé l aminat i on en exécut ant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (334); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (336) successivement sur une surface du substrat isolant (301); et réaliser la croissance d'une couche de silicium 1S polycristallin (337) en chauffant le film de silicium amorphe (336), afin de former le film mince de silicium polyoristallin (337), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (334) ne dépasse pas 10 cm.
181. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (337) et un film mince de silicium monocristallin (334) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un film de SiO2 (332) sur une surface du substrat isolant; éliminer par attaque partiellement une zone prédéterminée du film de SiO2 (332) dans le sens de l'épaisseur de celui-ci; découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédétermince qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions IS hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (334); déposer un film isolant (335) et un film de silicium amorphe (336) successivement sur une surface du substrat isolant (301); et réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin (337) en chauffant le film de silicium amorphe (336), afin de former le film mince de silicium polycristallin (337), caractérisé en ce que: une taille mazimale du film mince de silicium
monocristallin (334) ne dépasse pas 5 cm.
182. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (343) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer un premier film de SiO2 (302), un film de silicium amorphe (303) et un second film de SiO2 (341) sur une surface du substrat isolant (301); éliminer par attaque une zone prédéterminée du second film de SiO2 (341) afin d' exposer une partie du film de siliclum amorphe (303) ; former un film d'oxyde en oxydant le film de silicium amorphe (303) qui a été exposé afin d'enduire par centrifugation le film d'oxyde (342) avec une solution aqueuse d'acétate de nickel; réaliser la croissance d'une couche de silicTum o polycristallin (343), la croissance cristalline ayant été favorisée par l' assistance de métal, en chauffant le film de silicium amorphe (303), afin de former le film mince de silicTum polycristallin (343); éliminer le second film de SiO2 (341) et le film d'oxyde (342); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de silicium polycristallin (343); découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédétermince afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d' implantation d' ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédétermince; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d' implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, à température ambiante; et divi ser le substrat en s ilicium monocri stal l in (310) au niveau de la partie d'implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de s silicium monocristallin (305), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicium
monocristallin (305) ne dépasse pas 10 cm.
183. Dispositif à semi-conducteur comprenant un film mince de silicium polycristallin (343) et un film mince de silicium monocristallin (305) disposés sur un substrat isolant (301), et obtenu par les étapes qui consistent à: déposer successivement un premier film de SiO2 (302), un film de silicium amorphe (303) et un second film de SiO2 (341) sur une surface du substrat isolant
(301);
éliminer par attaque une zone prédéterminée du second film de SiO2 (431) afin d'exposer une partie du film de silicium amorphe (303); former un film d'oxyde (342) en oxydant le film de silicium amorphe (303) qui a été exposé afin d' enduire par centrifugation le film d' oxyde (342) avec une solution aqueuse d'acétate de nickel; réaliser la croissance d'une couche de silicium polycristallin, la croissance cristalline ayant été favorisée par l' assistance de métal, en chanffar.t le film de silicium amorphe (303), afin de former le film mince de silicium polycristallin (343); éliminer le second film de SiO2 (341) et le film d'oxyde (342); éliminer par attaque une zone prédéterminée de la couche de siliclum polyoristallin (343); découper un substrat en silicium monocristallin (310) selon une forme prédéterminée afin de couvrir partiellement ou sensiblement totalement la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque, le substrat en silicium monocristallin (310) présentant une surface qui a été oxydée ou sur laquelle un film de SiO2 (311) a été déposé, et comportant une partie d'implantation d'ions hydrogène dans laquelle des ions hydrogène à une dose prédéterminée ont été implantés à une profondeur prédéterminée; nettoyer le substrat isolant (301) et le substrat en silicium monocristallin (310) afin d'activer des surfaces des deux substrats; lier une surface d'implantation d' ions hydrogène du substrat en silicium monocristallin (310) qui a été découpé selon la forme prédéterminée, à la zone prédéterminée qui a été soumise à l'attaque; et IS diviser le substrat en silicium monocristallin (310) au niveau de la partie d' implantation d' ions hydrogène par une délamination en exécutant un traitement thermique, afin de former le film mince de silicium monocristallin (305), caractérisé en ce que: une taille maximale du film mince de silicTum
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