多个薄片材）制成。此外，载体可具有Genl尺寸或更 大，例如，Gen2,Gen3,Gen4,Gen5,GenS或更大（例如，片材尺寸是从IOOmmxlOOmm到3米 x3米或更大）。
[0036] 薄片材20具有第一表面22,结合表面24,周界26,和厚度28。周界16和26可 为任意合适的形状，可相互相同，或可相互不同。此外，薄片材20可为任意合适的材料，包 括例如玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷。如果由玻璃制成，薄片材20可具有任意合适的组成，包 括侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐、钢巧娃酸盐，且取决于其最终应用可包含碱或不含碱。 薄片材的热膨胀系数可与载体的热膨胀系数较接近地匹配，从而防止制品在升高的溫度下 加工时发生翅曲。薄片材20的厚度28是300微米或更小，如上所述。此外，薄片材可 具有Genl尺寸或更大，例如，Gen2,Gen3,Gen4,Gen5,GenS或更大（例如，片材尺寸是从 IOOmmxlOOmm到3米x3米或更大）。
[0037] 制品2需要正确的厚度不仅是为了在现有装置中加工，还因为需要能使它能够耐 受进行加工的苛刻环境。例如，平板显示器（FPD)加工可包括湿、超声、真空和高溫（例 如，> 400°C)加工。如上所述，对于某些过程，溫度可> 500°C，或> 600°C，和最高达 650 °C。 阳03引为了使制品2能够耐受加工的苛刻环境（如FTO制造之时例如），结合表面14应 W足够强度结合到结合表面24,从而薄片材20不与载体10分离。而且，在整个加工中应保 持运种强度，从而加工时薄片材20不与载体10分离。此外，为了能将薄片材20从载体10 去除（从而载体10可再次利用），结合表面14不应通过初始设计的结合力和/或通过因初 始设计的结合力变化导致的结合力过强地结合到结合表面24,例如当制品经历在高溫例如 溫度> 400°C下的加工时可发生运种变化。表面改性层30可用来控制结合表面14和结合 表面24之间的结合强度，从而同时实现运两个目标。通过控制范德华力（vanderWaals) (和/或氨键结合）和共价的吸引能对总粘附能的贡献来实现受控的结合力，该总粘附能通 过调节薄片材20和载体10的极性和非极性表面能分量（component)来控制。运种受控的 结合强到足W耐受FTO加工（包括湿、超声、真空和包括溫度> 400°C的热过程，和在一些 情况下，加工溫度> 500°C，或> 600°C，和最高达650°C)且在施加足够的分离力时仍然 是可解除结合的，且该分离力不会导致毁灭性地损坏薄片材20和/或载体10。运种去结合 允许去除薄片材20和在其上制造的装置，还允许再次利用载体10。
[0039] 虽然表面改性层30显示为薄片材20和载体10之间的固体层，但并非必须如此。 例如，层30的厚度可为0. 1-2纳米量级，且可不完全覆盖结合表面14的每一处。例如，覆 盖率可为《100%，1% -100%，10% -100% ,20% -90%，或者 50% -90%。在其他实施 方式中，层30可最高达IOnm厚，或在其他实施方式中甚至最高达IOOnm厚。即使表面改 性层30不接触载体10和/或薄片材20,也可认为表面改性层30设置在载体10和薄片材 20之间。在任意情况下，表面改性层30的重要方面是其改变结合表面14与结合表面24结 合的能力，由此控制载体10和薄片材20之间的结合强度。表面改性层30的材料和厚度， W及结合之前对结合表面14, 24的处理，可用来控制载体10和薄片材20之间的结合强度 (粘附能）。 W40] 通常，两个表面之间的粘附能通过下式r用于表面能和界面能估算的理论.I.界 面张力的推导和应用（AtheoiTfortheestimationofsurfaceandinterfacial energies.I.derivationandapplicationtointerfacialtension) "，L.A.格利法科 (L.A.Girifalco)和R.J.固德巧.J.Good)，J.Phys.Chem.，V61，p904)给出： 阳 0川 W= 丫 1+丫厂丫 12 (1) 阳0创其中丫 1、丫 2和丫。分别是表面1、表面2的表面能和表面1和2的界面能。单个 表面能通常是两部分之和：色散分量丫d，和极性分量丫P
[0043]丫二丫d+丫P (2) 柳44] 当粘附大部分由伦敦化ondon)色散力（丫d)和极性力例如氨键（丫P)造成时，界 面能可通过下式给出（格利法科（Girifalco)和R.J.固德巧.J.Good),如上所述）：
[0045]
(3)
[0046]把做代入（1)之后，粘附能可大致按照下式计算： W47]
(4)
[0048]在上述公式（4)中，只考虑了粘附能的范德华力（和/或氨键）分量。运些包括 极性-极性相互作用（科索姆化eesom))，极性-非极性相互作用（德拜值ebye))和非极 性-非极性相互作用（伦敦化ondon))。但是，还可存在其它吸引能，例如共价结合和静电 结合。因此，在更概括的形式，上述公式写成如下形式： 柳例
弦）
[0050] 其中W。和W。是共价和静电粘附能。共价的粘附能是相当普通的，例如在娃晶片 结合中，其中把初始地氨键结合的一对晶片加热到更高的溫度，从而把大多数或全部的娃 醇-娃醇氨键转化成Si-O-Si共价键。虽然初始、室溫、氨键结合产生~100-200mJ/m2量 级的粘附能，其允许分离结合的表面，但如在高溫加工（在400-800°C的量级）中实现的完 全共价结合的晶片的粘附能是~1000-3000mJ/m2,运不允许分离结合表面；相反，两个晶片 用作整体件。另一方面，如果两表面被完全用低表面能材料（例如含氣聚合物）涂覆，且 厚度大到足W屏蔽下面的基材的影响，粘附能将是涂覆材料的粘附能，且非常低，导致在 结合表面14, 24之间没有粘附或有很低水平的粘附，由此不能在载体10上加工薄片材20。 考虑两种极端情况：(a)两标准清洁1 (SC1，如本技术领域所公知）清洁的玻璃表面用娃醇 基团饱和且在室溫下通过氨键结合在一起（由此粘附能是~100-200mJ/m2)，然后加热到高 溫把娃醇基团转化成共价的Si-O-Si键（由此粘附能变成1000-3000mJ/m2)。后一种粘附能 过高，使该对玻璃表面不可拆分；和化）使用含氣聚合物完全涂覆的两玻璃表面，其具有低 表面粘附能（~12mJ/m2表面），其在室溫下结合并加热到高溫。在该后一种情况化）中， 表面不仅不能结合（因为把表面放在一起时总粘附能（~24mJ/m2)过低），在高溫下它们 也不结合，因为不存在（或存在极少的）极性反应基团。在运两种极端情况之间，存在一定 范围的粘附能例如50-1000mJ/m2,运可产生所需程度的受控的结合。因此，发明人发现提 供表面改性层30来得到在运两种极端之间的粘附能的各种方式，从而可产生受控的结合， 其足W保持一对玻璃基材（例如玻璃载体10和薄玻璃片材20)在严酷的FTO加工中相互 结合，且其程度（甚至在例如> 400°C的高溫加工之后）还允许在加工完成之后从载体10 拆分薄片材20。此外，从载体10拆分薄片材20可通过机械力进行，且W至少不对薄片材 20形成毁灭性损坏的方式进行，和此外优选地也不对载体10形成毁灭性损坏。
[005U公式（5)描述了粘附能是4个表面能参数加上共价和静电能（如果有的话）的函 数。
[0052] 适当的粘附能可通过明智地选择表面改性剂即表面改性层30和/或结合之前的 表面热处理来实现。适当的粘附能可通过选择结合表面14和/或结合表面24的化学改性 剂来获得，运进而同时控制范德华力（和/或氨键作用，运些术语在本说明书全文中可互 换使用）粘附能W及可能的因高溫加工（例如，在> 400°C的量级）导致的共价结合粘附 能。例如，将SCl清洁玻璃（其初始地使用具有高表面能的极性分量的娃醇基团进行饱和） 的结合表面作为示例，并用低能量的含氣聚合物涂覆该结合表面，提供控制表面被极性和 非极性基团覆盖的分数。运不仅提供控制室溫下的初始范德华力（和/或氨键）结合，还 提供对更高的溫度下的共价的结合的范围/程度的控制。在室溫下进行控制初始范德华力 (和/或氨键）结合从而在表面之间提供结合W使能进行真空或旋涂-淋洗-干燥（SRD) 类加工，在一些情况下，还在表面之间提供容易形成的结合一其中容易形成的结合可在室 溫下进行却不在薄片材20的整个区域上施加外部施加的力，如在用刮刀（squeegee)把薄 片材20压制到载体10或使用减压环境中做的那样。目P，初始范德华力结合提供至少最小 程度的结合，使薄片材和载体固定在一起，从而如果它们中的一种被固定且另一种经受重 力作用时，它们不会分离。在大多数情况下，初始范德华力（和/或氨键）结合具有W下 所述的程度，制品还可通过真空、SRD和超声加工且薄片材不从载体脱层。通过表面改性层 30 (包括制备表面改性层30的材料和/或其待施涂表面处理的表面的表面处理），和/或 通过在把结合表面结合之前的结合表面的热处理，运种同时把范德华力（和/或氨键结合） 和共价的相互作用精确控制在适当的水平，实现了所需的粘附能，其允许薄片材20在整个 FPD类加工中与载体10结合，但同时允许在FPD类加工之后使薄片材20与载体10分离 (通过适当的力，其避免损坏薄片材20和/或载体）。此外，在适当的环境下，可将静电电 荷施加到一个或两个玻璃表面上，从而提供对粘附能的另一水平的控制。 阳05引 FPD加工例如P-Si和氧化物TFT制造通常设及溫度高于400°C，高于500°C，在 一些情况下，等于或高于600°C，最高达650°C的热过程，在不存在表面改性层30时，运导 致薄玻璃片材20与玻璃载体10的玻璃和玻璃结合。因此，控制Si-O-Si键合的形成得到 可再次利用的载体。控制升高的溫度下Si-O-Si键合形成的方法之一是降低待结合的表面 的表面径基浓度。
[0054]如图3所示，它是埃乐尔（Iler)的氧化娃上表面径基浓度随溫度变化的关系 图化K.埃乐尔化K.Iller):氧化娃化学（The化emistryofSilica)(威力-因特赛斯 (Wil巧-Interscience)出版社，纽约，1979)，径基（OH基团）数目/平方纳米随着表面溫 度的增加而降低。因此，加热氧化娃表面（和类似地玻璃表面，例如结合表面14和/或结 合表面24)减少表面径基的浓度，降低两玻璃表面上的径基相互作用的可能性。表面径基 浓度的运种降低进而减少单位面积形成的Si-O-Si,并降低粘附力。但是，消除表面径基需 要高溫下的长退火时间（高于750°C来完全消除表面径基）。运么长的退火时间和高的退 火溫度得到昂贵的过程，且该过程不可行，因为它还可能高于典型的显示器玻璃的应变点。 阳化日]基于上述分析，申请人发现包括薄片材和载体且适于FTO加工（包括LTPS加工） 的制品，可通过平衡下述=个概念来制备：
[0056] (1)通过控制初始室溫结合，改性载体和/或薄片材结合表面，运可通过控制范德 华力（和/或氨键）结合来进行，从而形成中等的粘附能（例如，表面结合之前，每平方 米的表面具有MOmJ表面能）来促进初始室溫结合，和足W耐受非高溫度FTO过程例如真 空加工，S畑加工，和/或超声加工；
[0057] (2) W下述方式对载体和/或薄片材进行表面改性：其是热稳定的，能够耐受FPD 过程且不发生脱气，该脱气可导致脱层和/或装置制造中的不可接受的污染，例如对可能 使用制品的半导体和/或显示器制备过程的不可接受的污染；和
[0058] (3)控制高溫下的结合，运可通过控制载体表面径基浓度，和能在升高的溫度 (例如，溫度>40(TC)下形成强共价键的其它物质的浓度来进行，由此在载体和薄片材 的结合表面之间存在受控的结合能，从而甚至在高溫加工（特别是经过500-650°C的热过 程，如FTO过程中的那样）之后，载体和薄片材之间的粘附力仍然在一定范围内，该范围允 许于至少不损坏薄片材（优选地不损坏薄片材或载体）的情况下使用分离力解除载体与薄 片材的结合，同时又足W保持载体和薄片材之间的连接从而它们在加工时不发生脱层。
[0059] 此外，申请人发现使用表面改性层30与适当地制备的结合表面可平衡上述概念， 从而容易地实现受控的结合区域，即该结合区域提供足够的薄片材20和载体10之间的室 溫结合来使制品2可W在FTO类过程（包括真空和湿过程）中进行加工，且该结合区域控 制薄片材20和载体10之间的共价的结合（甚至在> 400°C的升高的溫度下）从而使得在 制品2完成高溫加工例如FPD类加工或LTPS加工之后，可W将薄片材20从载体10去除 (至少不损坏薄片材，和此外优选地也不损坏载体）。为了评估将提供适用于FTO加工的 可再次利用的载体潜在的结合表面制备，和表面改性层，使用一系列测试来分别评估它们 的合适性。不同的FTO具有不同的要求，但LTPS和氧化物TFT过程看起来似乎是目前最严 格的，因此，选择运些过程中的代表性步骤进行测试，因为运些是制品2理想的应用。真空 过程，湿清洁（包括SRD和超声类过程）和湿蚀刻，对于许多FTO应用而言是常见的。典 型的aSiTFT制造要求最高达320°C的加工。400°C下的退火用于氧化物TFT过程，而在超 过600°C下的结晶和渗杂剂活化步骤用于LTPS加工。因此，使用下面的5个测试来评估特 定的结合表面制备和表面改性层30将允许在整个FTO加工中使薄片材20仍然结合到载体 10,同时在运种加工（包括在溫度> 400°C下的加工）之后允许将薄片材20从载体10 (不 损坏薄片材20和/或载体10的情况下）去除的可能性。测试按顺序进行，并将样品从一 个测试进行到下一个测试，除非失效类型不允许进行后续的测试。 W60] (1)真空测试。真空兼容性测试在STSMultiplex阳CVD预真空锁（Ioadlock)上 进行（可购自英国纽波特的SPT巧-该预真空锁通过具有软化累阀的化araAlOS干累进行 抽吸（埃己拉技术公司巧baraTechnologiesInc.),加利福尼亚州萨克拉口托）。将样 品置于预真空锁中，然后在45秒内将预真空锁从大气压压力抽吸到70毫托（mTorr)。如 果发生下述的情况，则认为发生失效，且在下文的表格的"真空"栏中通过注释"F"来表示： (a)载体和薄片材之间失去粘附（通过裸眼视觉检查，其中如果薄片材从载体掉落或从载 体部分地解除结合，则认为发生失效）；化）载体和薄片材之间发生鼓泡（如通过裸眼视觉 检查所确定-拍摄加工前后的样品的照片，然后比较，如果缺陷尺寸增加的尺度对人眼 可见，则确定发生失效）；或（C)薄片材相对于载体的移动（如通过裸眼视觉检查所确定-拍摄测试前后的样品的照片，其中如果结合缺陷例如气泡移动，或如果边缘解除结合，或 如果存在薄片材在载体上的移动，则认为发生失效）。在下文的表格中真空"栏中的注释 "P"表明根据上述标准，该样品没有失效。
[0061] (2)湿过程测试。使用Semitool型号S畑-470S(可购自应用材料公司（Applied Materials)，加利福尼亚州圣特克拉拉）进行湿加工兼容性测试。测试由60秒50化pm(转 /分钟）淋洗，50化pm下Q-淋洗到15兆欧姆-厘米（MOhm-cm), 50化pm下10秒吹 扫，ISOOrpm下90秒干燥，和2400rpm下于溫热的流动氮气下180秒干燥。如果发生下述 的情况，则认为发生失效，且在下文的表格的"SRD"栏中通过注释"F"来表示：(a)载体和薄 片材之间失去粘附（通过裸眼视觉检查，其中如果薄片材从载体掉落或从载体部分地解除 结合，则认为发生失效）；化）载体和薄片材之间发生鼓泡（如通过裸眼视觉检查所确定-拍摄加工前后的样品的照片，然后比较，如果缺陷尺寸增加的尺度对人眼可见，则确定发 生失效）；（C)薄片材相对于载体的移动（如通过裸眼视觉检查所确定-拍摄测试前后的 样品的照片，其中如果结合缺陷例如气泡移动，或如果边缘解除结合，或如果存在薄片材 在载体上的移动，则认为发生失效）；或（d)薄片材下渗水（如通过50倍的光学显微镜视觉 检查所确定，其中如果可观察到液体或残留物，则确定发生失效）。在下文的表格中，"SRD" 栏中的注释"P"表明根据上述标准，该样品没有失效。
[0062] (3)溫度到 400°C的测试。使用Alwin21Accuthermo610RTP(可购自Alwin21,加 利福尼亚州圣特克拉拉）进行400°C加工兼容性测试。把具有结合的薄片材的载体在腔室 中加热，其进行下述循环：W6. 2°C/分钟的速率从室溫加热到40