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1. EP2544221 - FILM CRISTALLIN, DISPOSITIF ET PROCÉDÉS DE PRODUCTION DE FILM CRISTALLIN ET DE DISPOSITIF

Office
Office européen des brevets (OEB)
Numéro de la demande 11750819
Date de la demande 04.03.2011
Numéro de publication 2544221
Date de publication 09.01.2013
Type de publication A4
CIB
H01L 21/20
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
C30B 33/04
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
33Post-traitement des monocristaux ou des matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée
04en utilisant des champs électriques ou magnétiques ou des rayonnements corpusculaires
H01L 21/02
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
H01L 21/205
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
205en utilisant la réduction ou la décomposition d'un composé gazeux donnant un condensat solide, c. à d. un dépôt chimique
H01L 21/268
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
26Bombardement par des radiations ondulatoires ou corpusculaires
263par des radiations d'énergie élevée
268les radiations étant électromagnétiques, p.ex. des rayons laser
CPC
C30B 33/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
33After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
04using electric or magnetic fields or particle radiation
H01L 21/0237
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02367Substrates
0237Materials
H01L 21/0242
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02367Substrates
0237Materials
0242Crystalline insulating materials
H01L 21/02428
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02367Substrates
02428Structure
H01L 21/02458
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02436Intermediate layers between substrates and deposited layers
02439Materials
02455Group 13/15 materials
02458Nitrides
H01L 21/0254
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02518Deposited layers
02521Materials
02538Group 13/15 materials
0254Nitrides
Déposants NAMIKI PRECISION JEWEL CO LTD
DISCO CORP
Inventeurs AIDA HIDEO
AOTA NATSUKO
HOSHINO HITOSHI
FURUTA KENJI
HAMAMOTO TOMOSABURO
HONJO KEIJI
États désignés
Données relatives à la priorité 2010049860 05.03.2010 JP
Titre
(DE) KRISTALLINER FILM, VORRICHTUNG DAMIT SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR DEN KRISTALLINEN FILM UND DIE VORRICHTUNG
(EN) CRYSTALLINE FILM, DEVICE, AND PRODUCTION METHODS FOR CRYSTALLINE FILM AND DEVICE
(FR) FILM CRISTALLIN, DISPOSITIF ET PROCÉDÉS DE PRODUCTION DE FILM CRISTALLIN ET DE DISPOSITIF
Abrégé
(EN) Provided are a crystalline film in which variations in the crystal axis angle after separation from a substrate for epitaxial growth have been eliminated, and various devices in which the properties thereof have been improved by including the crystalline film. Also provided are manufacturing methods for the crystalline film and the devices. A crystalline film having a thickness in the range of 300 µm or more and 10 mm or less is formed by epitaxial growth on a surface of a single crystal substrate, which is the substrate for epitaxial growth. The crystalline film is subsequently separated from the single crystal substrate. A reformed region pattern is formed by, when a relative position of the reformed region pattern in a thickness direction of the crystalline film in which warpage has occurred after separation is assumed to be 0% at a surface thereof on a concavely warped side and 100% at a surface thereof on a convexly warped side, concentrating a pulsed laser onto an internal portion of the crystalline film in a range of 3% or more and less than 50% in the thickness direction to scan the internal portion, and using multiphoton absorption by the pulsed laser, thereby reducing or eliminating the amount of warpage of the crystalline film and reducing or eliminating variations in the crystal axis angle.
(FR) La présente invention a trait à un film cristallin pour lequel il a été possible de supprimer les variations de l'axe du cristal suite à la séparation à partir d'un substrat en vue d'une croissance épitaxiale, et à divers dispositifs dont les propriétés ont été améliorées grâce au fait qu'ils soient équipés du film cristallin. La présente invention a également trait à des procédés de production du film cristallin et des dispositifs. Le film cristallin selon la présente invention doté d'une épaisseur comprise dans la plage allant de 300 μm à 10 mm est formé au moyen d'une croissance épitaxiale sur la surface d'un substrat monocristallin, qui est le substrat destiné à la croissance épitaxiale. Le film cristallin est par la suite séparé du substrat monocristallin et la position relative dans la direction de l'épaisseur du film cristallin où le gauchissement s'est produit suite à la séparation est balayée en concentrant un laser à impulsions à l'intérieur du film cristallin dans la plage de 3 % à moins de 50 % dans la direction de l'épaisseur, en se basant sur l'hypothèse que la surface du côté courbé pour former une surface concave est de 0 % et la surface se courbant pour former une surface convexe est de 100 %. Un motif de zone de reformation est formé à l'aide d'une absorption multiphoton à partir du laser à impulsions, ce qui permet de réduire ou de supprimer la quantité de gauchissement du film cristallin et de réduire ou de supprimer les variations de l'angle de l'axe du cristal.