转移有用层的方法_2

文档序号:9305593阅读:来源:国知局
过程中发出的声振动,如图4所不O
[0059]因此,通过限制待破裂组件中声振动的发展,本发明减少了有用层3的厚度变化的周期性图案的尺寸。
[0060]以非常通用的方式,使用吸收元件来削弱振动的发展是非常广泛的。此外,许多形式和类型的该元件可以适合于包括本发明的主题的应用。
[0061]为使吸收元件6a,6b适于捕获待破裂组件中发出的振动,可能有益的是限制在待破裂组件5和吸收元件6a,6b之间的接触区中的振动波的反射。
[0062]为实现该目的,吸收元件6a,6b可以以其具有与其上设置有该吸收元件的第一基板I和/或支撑体4的声阻抗匹配的声阻抗的方式选择。如果第一基板I和支撑基板4不是相同类型,并且在其中待破裂组件5的所述侧SI布置有第一吸收元件6a和所述侧S2设置有第二吸收元件6b的情况下,第一吸收元件6a会具有与第一基板I的声阻抗匹配的声阻抗,第二吸收元件6b会具有与支撑体4的声阻抗匹配的声阻抗。
[0063]此外,吸收元件6a,6b必须优选与待破裂组件5的所述侧S1、S2紧密接触,从而有效地将晶片的机械形变向吸收体传递。术语“紧密接触”理解为是指接触水平(即接触表面与总表面的比例)必须高,例如大于70%。可以实行不同的手段来实现该紧密接触。尤其是可以提到以下手段:
[0064]-在吸收元件和待破裂组件5之间使用粘合性膜,例如聚合物粘合剂;
[0065]-在吸收元件和待破裂组件5之间使用具有小于5GPa的低杨氏模量的非粘合性膜,例如弹性体。在此情况下,紧密接触可以通过使组件承受压缩力而实现;
[0066]-在吸收元件6a,6b和待破裂组件5之间使用静电粘合性膜;
[0067]-通过分子粘合来组装吸收元件6a,6b,事先将接触区准备成具有非常小的粗糙度(通常小于0.5nm);
[0068]-在接触区上沉积材料层,该层然后形成吸收元件6a,6b。
[0069]此外,吸收元件6a,6b必须具有确保合适地耗散所捕获的声振动的特征。
[0070]通常而言,刚性吸收元件必须具有足以耗散声振动的厚度,然后在吸收元件的厚度上发生吸收。
[0071]作为选择,吸收元件6a,6b必须选择成具有粘弹性,并且具有大于0.01的高损耗因子。然后声振动的能量通过粘滞摩擦被有效地耗散。这可以包括例如,聚氨酯泡沫(40%密度)、硅聚合物或复合材料,如含有高密度分散颗粒的聚合物基质,或者由粘弹性材料和刚性材料的连续堆叠层而形成的复合材料(已知名称为“构造三明治”或“约束层阻尼”)。
[0072]合适的吸收元件的选择必须通过在测试台上容易执行的有限次的测试来确定,所述测试台如图3所示。在该图中,将代表形成待破裂组件的材料的材料的条带7(宽度为数cm,长度为约1cm)的末端例如保持在两个支撑体8a和Sb上。该条带在第一末端设置有与发电机10连接的压电元件9,能够将具有确定特征的声振动施加至所述条带7。所述条带7在其另一末端上还设置有能够测量传播的声振动的特征的压电传感器11。所述带的主表面能够容纳待评价吸收元件12。
[0073]因此可以容易地确定待评价吸收元件12的吸收和耗散特征。通过发电机10施加具有受控形状、频率和振幅的信号,在布置有待评价吸收元件12的所述条带7中产生声波。将表示在所述条带7中传播的声波的信号记录在传感器11中。然后可以根据频率表示待评价吸收元件12的吸收系数,其定义为测得信号的振幅与施加信号的振幅之比。
[0074]使用该测试台,非常容易确定待评价吸收元件12的吸收和耗散特征。
[0075]具体而言,由前可见,在待破裂组件5中发展出的声振动具有取决于实行的层转移方法参数(植入物质的类型和剂量,热脆化处理的温度和持续时间、破裂引发方法等)的主频率。显然吸收元件必须选择成捕获和耗散该主频率处的声波。
[0076]吸收元件6a,6b优选位于待破裂组件的暴露侧SI,S2的各一侧,并且接触区在这些侧的每侧的整个范围上方延伸。由此确保了发出的声振动的最大化吸收。
[0077]然而,为了简化本发明的方法,也可以将吸收元件6a,6b定位在待破裂组件5的单个暴露侧SI,S2。在该情况下,可以有效将其定位在第一基板I侧上,通常,在转移有用层3之后,其被再加工和再利用作为在新的层转移方法中的第一基板。第一基板I可以最终布置有吸收元件6a。
[0078]无论吸收元件6a,6b是否施加至待破裂组件5的一个和/或另一个暴露侧SI,S2,接触区可以仅在待破裂组件5的暴露侧SI,S2的一部分范围上方延伸。这对于简化在该方法的吸收元件6a,6b的最后去除是有利的。接触区可以具有至少等于有用层3的厚度变化的周期性图案的波长量级的主尺寸(根据形状为长度或直径),例如Imm?10mm以上。因此可以决定将该接触区设置来面向破裂波引发区。当发出声振动时,则声振动被捕获和吸收。在通过施加外力导致引发的情况下,引发区对应于待破裂组件5上该力的冲击点。当破裂引发是自发的时,后者通常位于待破裂组件5的特定区,这可以通过实验和根据实施层转移方法的执行条件而事先确定。
[0079]作为选择,吸收元件6a,6b和待破裂组件5的暴露表面SI,S2之间的接触区可以位于待破裂组件5的边缘,从而使当声振动在待破裂组件5的末端反射时捕获声振动。
[0080]—旦确定吸收元件6a,6b的特征,即可根据多个实施方式实施本发明,现将参照图4?6来描述所述多个实施方式。
[0081]在第一步a),如图4所示,通过在第一基板I中植入轻物质而形成脆化面。第一基板I可以由硅或任何其他材料、半导体等制造。这可以包括例如锗、氮化镓、钽酸锂或蓝宝石。层可以通过沉积或通过热处理设置在所述表面上。这可以包括二氧化硅层,其通过对硅晶片进行热氧化或通过SiGe、InGaN, AlGaN, Ge等任意类型的外延沉积而获得。
[0082]就轻物质而言,这些可以是适于使第一基板I在其脆化面脆化的任何物质。尤其是这可以包括氢和/或氦物质。
[0083]脆化面与第一基板的表面一起限定有用层3。
[0084]然后在第二步b),将支撑体4施加到第一基板I的表面上以形成待破裂组件5。可以由硅晶片组成,或可以是由任何形状的其他材料(例如蓝宝石或玻璃)制造的基板。如同第一基板I,支撑体4可以布置有任何类型的表面层。
[0085]将支撑体施加到第一基板的表面可以通过任何直接组装方法实行:通过分子粘合,通过热压缩,通过静电粘合,等等。支撑体4的施加还可以对应于将材料沉积在第一基板I的表面上,沉积层形成支撑体4。
[0086]其后在以下步骤c)中并且根据本发明的第一实施方式,将吸收元件6a,6b安置来与待破裂组件5的暴露侧SI,S2紧密接触。如之前所述,吸收元件6a,6b可以布置有粘合性膜或非粘合性膜(图4中未示出)以增强紧密接触。
[0087]紧密接触还可以通过在具有低于大气压的压力的环境中以部分真空建立接触来增强。由此限制在待破裂组件5的暴露侧SI,S2和吸收元件6a,6b之间的界面处出现气泡。
[0088]其后在以下步骤d)中,对布置有一个或多个吸收元件6a,6b的待破裂组件5施加热脆化处理。如之前所说明,该热处理将第一基板I在其脆化面2脆化,并且为破裂波(一旦引发)供应足够的能量,从而以自维持方式传播。该热处理通常为在150°C?600°C进行30分钟?8小时,例如在400°C进行4小时。
[0089]在第一替代性实施方式中,热处理自身足以引发破裂波。在热处理最后,有用层3完全从第一基板I脱离。
[0090]在第二替代性实施方式中,在热处理过程中或在热处理之后施加外力,从而引发破裂波。该外力为机械来源或任何其他来源。例如,其可以是通过激光实施的局部加热,或通过超声波提供能量。
[0091]在施加热处理的过程中,可以可选地对待破裂组件5和吸收元件6a,6b施加压力,从而增加其接触表面并将该组件置于紧密接触条件下。可以通过其中放置有该组件的设备施加该压力。
[0092]与实施的替代性实施方式无关,破裂波一旦引发,就以自维持方式传播,从而使有用层2脱离并将其转移至支撑体4上,如图4中的步骤b所示。
[0093]根据本发明,在破裂波引发和/或传播过程中发出的声振动被吸收元件6a,6b捕获或吸收。因此,限制了这些声振动与破裂波的相互作用,并且有用层具有厚度变化尺寸减少的周期性图案。
[0094]在这点上,如虚线所示,图2将通过本发明的应用获得的沿着直径为300mm的绝缘体上硅的直径的厚度变化曲线(以埃计)显示为虚线,吸收元件由厚度为3mm的聚氨酯泡沫构成,并且经由PVDC膜附着。厚度变化的尺寸小于0.lnm。可以将该曲线与同一图2中的实线曲线相比,在实线曲线中在相同条件下获得但是不应用吸收元件6a,6b的厚度变化大于0.3nm。
[0095]在该方法的最后的步骤f)(未显示),除去吸收元件6a,6b,具体而言,除去位于支撑体4的S2侧上的吸收元件。
[0096]在该除去步骤之前,或优选在其之后,可以施加能够完成最终结构体的制造的任何修整步骤(热光滑化处理、通过牺牲氧化或通过蚀刻进行薄化,等等)。
[0097]在结构体的第二实施方式中,如图5所示,在将支撑体4施加至第一基板I的表面的步骤b)之前将吸收元件6a,6b放置成与第一基板I和支撑体4的各暴露侧SI,S2紧密接触。
[0098]根据第三并且是特别有利的实施方式,如图6所示,在热脆化处理的步骤d)之后或在破裂
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