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Science et ingénierie des matériaux et des procédés
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Soutenance de Sébastien Sollier

Mis à jour le 22 mars 2010
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Etude de la recristallisation de silicium amorphe par collage direct hydrophobe

Sous la direction de Roland Bonnet

Le mardi 23 mars 2010

Résumé

L'élaboration de substrat SOI (Silicon On Insulator) fait l'objet de nombreux travaux de recherches pour des domaines d'applications variés : MEMS, NEMS, cellules solaires, composants électroniques... Pour bon nombre de ces secteurs d'activités, il est intéressant d'avoir des SOI à bas coût. Nous avons donc recherché une approche alternative de fabrication de SOI basé sur la recristallisation d'un film de silicium amorphe. L'originalité de notre approche repose sur une cristallisation orientée induite par l'utilisation d'un collage direct hydrophobe d'une plaquette de silicium monocristallin (100). Au cours de cette étude, la faisabilité de cette cristallisation a été obtenue avec des traitements thermiques à basse température avec la mise en évidence d'une transition de phase amorphe/monocristal depuis l'interface de collage. Après une étude structurelle de cette recristallisation, les différents types de défauts cristallins présents dans le film ont été identifiés ainsi qu'une solution pour en diminuer grandement la concentration.

Study of amorphous silicon recrystallization by hydrophobic direct wafer bonding

For many years, much effort has been undertaken in the elaboration of SOI substrates for various applications such as MEMS, NEMS, solar cells and electronic components... For some of these applications the SOI (Silicon On Insulator) cost is a key parameter and a "low cost" SOI wafer could be very interesting. Thus, we have researched an alternative process to produce a SOI substrate based on amorphous silicon recrystallization. The originality of our researches is based on direct hydrophobic bonding of a monocrystalline silicon wafer (100) to drive the crystallization of an amorphous silicon thin film. The feasibility of recrystallization by thermal annealing at low temperature is shown and the phase transition amorphous/monocrystal through bonding interface is highlighted. The crystallographic defects and a way to minimize their concentration have been also studied.


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mise à jour le 22 mars 2010

Univ. Grenoble Alpes