Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Collaboration de recherche entre le CEMES et Soitec

Zéro défaut !

par Evelyne Prevots - publié le

Partenaire historique du CEA/Léti et de Soitec dans le développement de la technologie Smart Cut, le CEMES renforce ses liens de collaboration avec Soitec et s’engage aujourd’hui sur un partenariat de trois ans autour de deux thèses de doctorat Cifre. La première vise à réduire encore la densité de défauts des plaques silicium (FDSOI), la seconde à préserver ou restaurer les propriétés piézoélectriques de certains matériaux après implantation.

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A gauche : L’expertise du CEMES concerne les phénomènes de précipitation et de croissance de l’hydrogène implanté, responsables de la fracture exploitée dans la technologie Smart Cut. A droite, wafers comportant de fines couches de matériaux variés sur substrat isolant (XOI) produits par Soitec.

Des chercheurs du CEMES développent depuis plus de 30 ans des travaux en implantation ionique, formation de défauts, diffusion et précipitation des impuretés implantées, contribuant significativement à l’état de l’art du domaine, au niveau international.

SOITEC, créé en 1992, est le leader mondial de la production de plaques SOI (Silicon On Insulator) utilisées pour la fabrication des puces qui équipent les smartphones, les tablettes, les ordinateurs, les serveurs informatiques ou les data centers. Pour ce faire, elle utilise la technologie Smart CutTM basée sur l’implantation ionique d’Hydrogène et le collage moléculaire.

C’est dans ce contexte que le CEMES est devenu, dès 1996, un « partenaire académique historique » de la société Soitec et a ainsi permis, au fil du temps et des mécanismes identifiés, l’amélioration du procédé et son extension au transfert d’autres matériaux semiconducteurs.

Aujourd’hui Soitec et le CEMES ont décidé d’amplifier et d’étendre cette collaboration via la mise en place de deux contrats de recherche.

Le premier concerne la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu au cours de l’implantation d’ions hydrogène dans des oxydes piézoélectriques, l’origine des dégradations des propriétés physiques observées ainsi que les moyens de les réduire ou de les restaurer. Ce travail doit permettre la fabrication de fines couches piézoélectriques monocristallines sur isolant telles qu’attendues pour des applications de filtres acoustiques.

Le second concerne l’identification du type et de l’origine de défauts résiduels trouvés en très faibles concentrations en cours de fabrication de couches ultrafines (<10 nm) de silicium sur isolant (FDSOI) utilisées par quasiment tous les industriels de la micro-électronique.

Ces contrats s’appuient d’une part sur les moyens expérimentaux disponibles au CEMES (implanteur, TEM, XRD, Raman) mais aussi sur le background scientifique de ses chercheurs, tant en implantation ionique qu’en (science des) matériaux. Deux doctorants Cifre ont été recrutés qui travaillent en alternance sur les sites toulousain et grenoblois.

 

Personnels impliqués

  • CEMES
    N. Cherkashin (CR)
    A. Claverie (DR)
    S. Schamm-Chardon (DR)
  • SOITEC
    D. Landru (Ingénieur R&D)
    O. Kononchuck (Expert Scientifique)
    A. Louiset (Doc Cifre)
    J. Roi (Doc Cifre)

 

Contacts

claverie chez cemes.fr, cherkashin chez cemes.fr

 

Plus d’informations :

https://www.soitec.com/fr/entreprise/partenaires