[0086] 图5显示使用牛津（Oxford)ICP380蚀刻装置（tool)(可购自英国牛津郡的牛津 仪器公司（OxfordInstruments))从CF4-C4F8混合物沉积的等离子体聚合的含氣聚合物 (PPF巧膜的总（线502)表面能（包括极性（线504)和色散（线506)分量）。将膜沉积 至lJEagleXG@玻璃片材上，光谱楠圆光度仪显示膜是I-IOnm厚。由图5可知，使用含小于 40%C4F8的等离子体聚合的含氣聚合物膜处理的玻璃载体显示> 40mJ/m2的表面能，并在 室溫下通过范德华力或氨键结合在薄玻璃和载体之间形成受控的结合。当在室溫下初始 地结合载体和薄玻璃时，观察到促进的结合。目P，当将薄片材设置到载体上并在某一点将它 们压在一起时，波振面（wave化ont)移动越过载体，但其速度比SCl处理的但上面没有表 面改性层的表面的速度更低。受控的结合足W耐受所有标准FTO过程，包括真空，湿，超声， 和最高达600°C的热过程，即在薄玻璃没有从载体移动或脱层的情况下，受控的结合通过 600°C加工测试。通过如上所述使用剌刀片和/或Kapton?胶带进行剥离实现脱离。两种 不同的PPFP膜（如上所述沉积的）的加工兼容性见表3。实施例3a的PPFPl使用C4F8/ (C4F8+CF4) = 0形成，即，使用CF4/肥但不使用C4F8来形成，实施例3b的PPFP2使用C4F8/ (C4F8+CF4) =0. 38来沉积。两类PPFP膜能够耐受真空，S畑，400°C和600°C加工测试。但 是，在20分钟超声清洁PPFP2之后观察到脱层，表明粘附力不足W耐受运种加工。但是，表 面改性层PPFP2可用于有些应用，例如其中无需超声加工的应用。
[0087] 表3--PPFP表面改性层的加工兼容性测试
[0088]
阳089] 在上述实施例3a和3b中，载体和薄片材分别是EagleXG?玻璃，其中载体是 150mm直径SMF晶片630微米厚，薄片材是100平方毫米100微米厚。因为表面改性层的厚 度较小，发生可在装置制造中导致污染的脱气的风险很小。此外，因为表面改性层不会表现 出降解，存在甚至更小的脱气风险。此外，如表3所示，在真空中于150°C下将薄片材热处理 1小时之前，使用SCl过程清洁各薄片材。
[0090] 此外，可W不同方式作用来控制表面能的其它材料，可用作表面改性层，从而控 制薄片材和载体之间的室溫和高溫结合力。例如，能形成受控的结合的结合表面可通过娃 烧处理玻璃载体和/或玻璃薄片材来形成。选定硅烷从而形成合适的表面能，从而具有用 于应用的足够的热稳定性。待处理的载体或薄玻璃可通过例如02等离子体或UV-臭氧， 和SCl或标准清洁2 (SC2,如本技术领域所公知）清洁进行清洁，从而去除将干扰硅烷与表 面娃醇基团反应的有机物和其它杂质（例如金属）。还可使用基于其它化学品的洗涂，例如 HF,或肥S04洗涂化学品。在施涂硅烷之前，可加热载体或薄玻璃来控制表面径基浓度（如 上针对HMDS表面改性层所述），和/或可在硅烷施涂之后进行加热，来完成硅烷与表面径 基的缩合。在硅烷化之后，结合之前，可使未反应的径基基团的浓度足够低，从而阻止在溫 度> 400°C下薄玻璃和载体之间的永久结合，目P，从而形成受控的结合。运种方法如下所 述。
[0091]连施俩I4a
[0092] 玻璃载体的结合表面用〇2等离子体和SCl处理，然后使用在甲苯中的1%十二烧 基S乙氧基硅烷值DT巧处理，并在真空中于150°C下退火1小时来完成缩合。孤TS处理的 表面呈现的表面能是45mJ/m2。如表4所示，把玻璃薄片材（进行SCl清洁并在真空中于 400°C下加热I小时）结合到上面具有DDTS表面改性层的载体结合表面。制品能够耐受湿 过程和真空过程测试，但没有能够耐受高于400°C的热过程且不在载体下形成气泡，所述气 泡是因为硅烷的热分解造成的。对于所有的线性烷氧基和氯代烷基硅烷RlySi(0R2)y(Cl), 其中X= 1-3,和y+z= 4-X运种热分解是可预期的，但甲基、二甲基、和；甲基硅烷（X= 1-3,Rl=CHs)除外，它们产生具有良好热稳定性的涂层。 阳〇巧]连施例4b
[0094] 玻璃载体的结合表面用02等离子体和SCl处理，然后使用在甲苯中的1% 3, 3, 3， ^氣丙基^乙氧基硅烷（3,3,3,付1；1^11101'0口1'0口5^1付；[1：1160巧3；[1曰]16)灯尸1'巧处理，并在真空中于150°C下退火1小时来完成缩合。TFTS处理的表面呈现的表面能是47mJ/m2。如表 4所示，把玻璃薄片材（进行过SCl清洁并随后在真空中于400°C下加热1小时）结合到 上面具有TFTS表面改性层的载体结合表面。该制品能够耐受真空，SRD，和400°C过程测试 且没有永久结合玻璃薄片材和玻璃载体。但是，60(TC测试产生在载体下形成的气泡，运是 由硅烷的热分解造成的。因为丙基基团的热稳定性有限，运是可预期的。虽然因为鼓泡，该 样品没有通过600°C测试，但该实施例的材料和热处理可用于一些应用，运些应用中可容 忍气泡和它们的不利影响，例如表面平坦度降低或增加的起伏。 阳0巧]连施例4c
[0096] 玻璃载体的结合表面用02等离子体和SCl处理过，然后使用在甲苯中的1%苯基 =乙氧基硅烷（PT巧处理，并在真空中于200°C下退火1小时来完成缩合。PTS处理过的 表面呈现的表面能是54mJ/m2。如表4所示，把玻璃薄片材（进行SCl清洁并随后在真空 中于400°C下加热1小时）结合到具有PTS表面改性层的载体结合表面。该制品能够耐受 真空，SRD，和最高达600°C的热过程且没有永久结合玻璃薄片材和玻璃载体。 阳〇巧]连施俩I4d 阳09引玻璃载体的结合表面用02等离子体和SCl处理，然后使用在甲苯中的1%二苯基 二乙氧基硅烷值PD巧处理，并在真空中于200°C下退火1小时来完成缩合。DPDS处理的 表面呈现的表面能是47mJ/m2。如表4所示，把玻璃薄片材（已进行过SCl清洁并随后在 真空中于400°C下加热1小时）结合到具有DPDS表面改性层的载体结合表面。该制品能够 耐受真空和SRD测试，W及最高达600°C热过程且没有永久结合玻璃薄片材和玻璃载体。
[0099] 实施例4e.
[0100] 玻璃载体的结合表面用02等离子体和SCl处理，然后使用在甲苯中的1 % 4-五氣 苯基S乙氧基硅烷（PFPT巧处理，并在真空中于200°C下退火1小时来完成缩合。PFPTS 处理过的表面呈现的表面能是57mJ/m2。如表4所示，把玻璃薄片材（已经进行过SCl清 洁并随后在真空中于400°C下加热1小时）结合到具有PFPTS表面改性层的载体结合表面。 该制品能够耐受真空和SRD测试，W及最高达600°C的热过程且没有永久结合玻璃薄片材 和玻璃载体。 阳101] 表4-硅烷表面改性层的加工兼容性测试 阳 102]
阳103] 在上述实施例4a-4e中，载体和薄片材分别是EagleXG?玻璃，其中载体是150mm直径SMF晶片，630微米厚，薄片材是100平方毫米，100微米厚。硅烷层是自组装的单层 (SAM)，因此在小于约2nm厚的量级。在上述实施例中，使用有机硅烷来构建SAM，该有机娃 烧具有芳基或烷基非极性尾部基团和单烧氧化物、二烧氧化物或=烧氧化物头部基团。运 些与玻璃表面上的娃醇反应，直接连接有机官能团。非极性头部基团之间的更弱的相互作 用组织有机层。因为表面改性层的厚度较小，发生可在装置制造中导致污染的脱气的风险 很小。此外，因为在实施例4c，4d，和4e中表面改性层没有表现出降解，存在甚至更小的 脱气风险。此外，如表4所示，在真空中于400°C下将玻璃薄片材热处理1小时之前，使用 SCl过程清洁各玻璃薄片材。
[0104] 从实施例4a-4e的比较可知，控制结合表面的表面能大于40mJ/m2从而促进初始 室溫结合不是形成受控的结合的唯一考虑，该受控的结合能够耐受FTO加工和仍然在不损 坏的情况下将薄片材从载体去除。具体来说，从实施例4a-4e可知，各载体的表面能大于 40mJ/m2,运促进初始室溫结合从而制品能够耐受真空和SRD加工。但是，实施例4a和4b 没有通过600°C加工测试。如上所述，对于某些应用，下述是重要的：结合能够耐受最高达 高溫（例如，> 400°C，> 500°C，或> 600°C，最高达650°C，视制品设计所用于的过程 而定）的加工且不将结合降解到不足W把薄片材和载体固定在一起的程度，W及还控制在 运种高溫下发生的共价的结合，从而薄片材和载体之间不存在永久结合。如表4中的实施 例所示，芳香族硅烷特别是苯基硅烷可用于提供受控的结合，其促进初始室溫结合并耐受 FTO加工且仍然允许在不损坏的情况下将薄片材从载体去除。
[0105] 如上在实施例4, 3,和2中所述的分离在室溫进行，无需添加任意其它的热或化学 能来改变薄片材和载体之间的结合界面。唯一的能量输入是机械牵拉和/或剥离力。 阳106] 如上在实施例3和4中所述的材料可施涂到要结合在一起的载体，薄片材，或同 时应用到载体和薄片材表面。 7] 管梓的结合的麻用 WO引 可巧次利用的裁体
[0109] 通过表面改性层（包括材料和相关的结合表面热处理）的受控的结合的应用之 一是在制品中提供再次利用的载体，该制品经历需要溫度> 600°c的过程例如在LTPS加 工中的过程。表面改性层（包括材料和结合表面热处理），的例子参见上文所述的实施例 2e，3a，3b，4c，4d，和4e，可用来提供在运些溫度条件下的可再次利用的载体。具体来说，运 些表面改性层可用来改性薄片材和载体的结合区域的重叠区域的表面能，由此在加工之 后，可将整个薄片材与载体分离。薄片材可一次性分离，或可分几部分分离，例如当首先去 除在薄片材的部分上制备的装置和然后去除其余部分来清洁载体用于再次利用时。在把整 个薄片材从载体去除的情况下，可通过简单地将另一薄片材置于载体上来再次利用载体。 或者，可清洁载体，并通过重新形成表面改性层，准备用于再次携带薄片材。因为表面改性 层阻止薄片材和载体的永久结合，它们可用于其中溫度> 600°C的过程。当然，虽然运些表 面改性层可在溫度> 600°C下的加工中控制结合表面能，但它们也可用于制备将耐受更低 溫度加工的薄片材和载体的组合，并可用于运种更低溫度应用来控制结合。此外，其中制 品的热加工不超过400°C时，如实施例2c，2d，4b所示例化的表面改性层也可W运种方式使 用。 阳"〇]提供管梓的结合区域 阳111] 通过表面改性层（包括材料和相关的结合表面热处理）的受控的结合第二个应用 是在玻璃载体和玻璃薄片材之间提供受控的结合区域。具体来说，使用表面改性层可形 成受控的结合区域，其中在不因结合导致地损坏薄片材或载体的情况下，足够的分离力可 将薄片材部分与载体分离，但在整个加工中保持足够的结合力来相对于载体固定薄片材。 参考图6,玻璃薄片材20可通过结合区域40结合到玻璃载体10。在结合区域40中，载 体10和薄片材20相互共价地结合从而它们作为整体件。此外，存在具有周界52的受控 的结合区域50,其中载体10和薄片材20是连接的，但可相互分离，甚至在高溫加工例如 在溫度> 600°C下的加工之后也可W实现上述效果。虽然图6显示10个受控的结合区域 50,但可提供任意合适数量的结合区域，包括1个。包括材料和结合表面热处理的表面改 性层30,如上文实施例2a，2e，3a，3b，4c，4d，和4e所示例化，可用于提供载体10和薄片材 20之间的受控的结合区域50。具体来说，运些表面改性层可在受控的结合区域50的周界 52之内形成，要么形成在载体10上，要么形成在薄片材20上。因此，当制品2在高溫下 加工时，在结合区域40或在装置加工时形成共价的结合，可在由周界52围住的区域之内 提供在载体10和薄片材20之间的受控的结合，由此分离力可分离（但不毁灭性损坏薄片 材或载体）在该区域中的薄片材和载体，但薄片材和载体在加工（包括超声加工）时不发 生脱层。因此，如通过表面改性层和任意相关的热处理所提供，本发明的受控的结合能改 善US'727中的载体概念。具体来说，虽然证实使用它们的结合周界和非结合中央区域， US'727的载体能够耐受FTO加工（包括>约600°C的高溫加工），但超声过程例如湿清洁 和抗蚀剂（resist)剥离加工仍然极具挑战。具体来说，观察到溶液中的压力波在非结合 区域（如US'727所述的非结合）的薄玻璃中诱导交感振动，因为在该区域中没有或只有 很小的结合薄玻璃和载体的粘附力。可在薄玻璃中形成驻波，其中运些波可导致振动，如 果超声揽拌强度足够高，运可导致结合和非结合区域之间的界面处的薄玻璃破碎。运种问 题可通过下述方式来消除：最小化薄玻璃和载体之间的间隙，W及在运些区域50中在载体 20和薄玻璃10之间提供足够的粘附，或提供受控的结合。结合表面的表面改性层（包括 材料和任意相关的热处理，如通过实施例2a，2e，3a，3b，4c，4d，和4e所示例化）控制结合 能，从而提供足够的薄片材20和载体10之间的结合来避免受控的结合区域中的运些不利 的振动。
[0112] 然后，在提取具有周界57的所需零件56时，在加工和在沿着周界57分离薄片材 之后，在周界52之内的薄片材20的部分可简单地与载体10分离。因为表面改性层控制结 合能来阻止薄片材和载体的永久结合，它们可用于其中溫度>60(TC的过程。当然，虽然运 些表面改性层可在溫度> 600°C下的加工中控制结合表面能，但它们也可用于制备将耐受 更低溫度加工的薄片材和载体组合，并可用于运种更低溫度应用。此外，其中制品的热加 工不超过400°C时，如实施例2c，2d，4b所示例化的表面改性层-在一些情况下，取决于其 它过程要求-也可W运种方式使用来控制粘合表面能。 阳…]提供结合区域
[0114] 通过表面改性层（包括材料和任意相关的结合表面热处理）的受控的结合的第= 个应用是在玻璃载体和玻璃薄片材之间提供结合区域。参考图6,玻璃薄片材20可通过结 合区域40结合到玻璃载体10。
[0115] 在第=个应用的一种实施方式中，结合区域40,载体10和薄片材20相互共价地 结合从而它们作为整体件。此外，存在具有周界52的受控的结合区域50,其中载体10和 薄片材20相互结合，其足W耐受加工，并且甚至在高溫加工例如溫度> 600°C下的加工之 后，仍然允许将薄片材与载体分离。因此，表面改性层30 (包括材料和结合表面热处理），如 上文实施例la,化，Ic, 2b，2c，2d，4曰，和4b所示例化，可用于提供载体10和薄片材20之间 的结合区域40。具体来说，运些表面改性层和热处理可在受控的结合区域50的周界52之 外形成，要么形成在载体10上，要么形成在薄片材20上。因此，当制品2在高溫下加工， 或在高溫下处理来形成共价键，载体和薄片材20在结合区域40之内相互结合，该结合区 域40在由周界52围住的区域之外。然后，在提取具有周界57的所需零件56时，当需要 把薄片材20和载体10切成方块（dice)时，可沿着线5分离制品，运些表面改性层和热处 理共价地结合薄片材20和载体10,从而它们在该区域作为整体件。因为表面改性层提供薄 片材和载体的永久共价结合，它们可用于其中溫度> 600°C的过程。此外，其中制品的热 加工，或初始形成结合区域40的热加工> 400°C但低于600°C时，表面改性层（如实施例 4a的材料和热处理的所示例化）也可W相同方式使用。
[0116] 在第=种应用的第二实施方式中，在结合区域40中，载体10和薄片材20可通过 使用如上所述的各种表面改性层的受控的结合进行相互结合。此外，存在具有周界52的 受控的结合区域50,其中载体10和薄片材20相互结合，其足W耐受加工，和甚至在高溫 加工例如溫度> 600°C下的加工之后，仍然允许将薄片材与载体分离。因此，如果加工在 最高达60(TC的溫度下进行且不希望在区域40中具有永久连接或共价键合，如上文实施 例2e，3曰，3b，4c，4d，和4e所示例化的表面改性层30 (包括材料和结合表面热处理），可用 来在载体10和薄片材20之间提供结合区域40。具体来说，运些表面改性层和热处理可 在受控的结合区域50的周界52之外形成，要么可在载体10上形成，要么可在薄片材20上 形成。形成受控的结合区域50的表面改性层，可与在结合区域40中形成的表面改性层相 同或不同。或者，如果加工只在最高达400°C的溫度下进行且不希望在区域40中具有永 久连接或共价键