制备基板上晶体岛的方法与流程

文档序号:11521811阅读:179来源:国知局
制备基板上晶体岛的方法与流程
交叉引用本申请要求以下申请的优先权:2016年6月16日递交的编号为15/184,429的美国申请;以及2017年2月10日递交的编号为15/429,367的美国申请;上述申请的内容以引用方式被包含于此。本申请涉及一种与基板邻接的一个或多个岛状材料晶体岛的制造方法。
背景技术
:某些电子应用,如有机发光二极管(organiclightemittingdiode,oled)显示器背板,需要在大区域上分布高品质半导体材料的小岛。该区域的对角线可以为50英寸以上,超出了利用传统的基于晶锭(boule)的技术所能够制造的晶体半导体晶片的尺寸。wo2013/053052a1(通过引用将其并入本文)公开了以下内容:制造大量的小型、松散的晶体半导体球体。然后将这些球体分布在图案化的基板上并以预设位置固定在所述基板上,从而在所述基板上形成球体的阵列。将球体平坦化,使得各球体的截面暴露,由此提供高品质的晶体半导体岛阵列,以用于在整体平坦化的表面上进行器件制造。美国专利第4,637,855号(通过引用将其并入本文)公开了通过以下方式在基板上制造硅球体:将冶金级硅的浆料施加在基板上,然后将浆料层图案化以提供均一尺寸的冶金硅区域。然后加热所述基板以熔化硅,然后硅在所述基板表面上成珠,从而形成熔融的硅球,然后所述硅球冷却而结晶。所述球体对基板具有非常弱的附着,可以通过简单地将硅球敲松脱使硅球从基板上脱离。然后,收集松脱的球体并进行进一步加工。us2012/0067273a1(通过引用将其并入本文)公开了通过以下方式制造硅晶片:使基板接触熔融硅的储库,从而在基板上形成固体硅层,然后使该固体硅层与基板脱离。所公开的方法可以用于制造大面积的硅晶片。技术实现要素:本申请提供了一种与基板邻接的一个或多个岛状材料晶体岛的制造方法。对于各晶体岛,可以将岛状材料颗粒沉积到基板上,然后加热基板和颗粒使颗粒熔化,融合颗粒以形成各个独立的熔球。冷却基板和各熔球使熔球结晶,从而使晶体岛固定在基板上。该方法可以允许使用颗粒原料制造晶体岛。另外,在一些实施例中,固定在基板上的晶体岛可以允许对岛进行进一步加工。例如,可以使各晶体岛的至少一部分平坦化从而暴露各岛的截面。如果晶体岛是品质足够高的晶体半导体,这些截面可以用于制造电子器件。该方法还可以用于制造晶体岛阵列,所述晶体岛阵列可以分布在一定区域上,此区域的面积可以超过利用传统基于晶锭的技术能够制造的晶体半导体晶片的面积。根据本申请的第一方面,提供了一种制造岛状材料晶体岛的方法,该方法可以包括:将岛状材料颗粒沉积在基板上;加热所述基板和所述岛状材料颗粒以熔化和融合所述颗粒,从而形成熔球;以及冷却所述基板和所述熔球使所述熔球结晶,从而将岛状材料晶体岛固定在所述基板上。所述晶体岛可以包括岛状材料单晶体或岛状材料多晶体。所述方法可以进一步包括使所述晶体岛的至少一部分平坦化从而暴露出所述晶体岛的截面。所述固定可以包括所述熔球以小于约90度的润湿角润湿所述基板,从而使所述晶体岛附着于所述基板上。所述沉积步骤可以包括在所述基板上设有凹陷,将所述岛状材料颗粒转移至凹陷中。当所述沉积包括设有凹陷并且将所述岛状材料颗粒转移到所述凹陷中时,所述固定可以包括使所述凹陷的部分表面包封所述晶体岛的部分表面。当所述沉积包括设有凹陷并且将所述岛状材料颗粒转移到所述凹陷中时,所述凹陷的形状可以被设定为有至少一个顶点。当所述沉积包括设有凹陷并且将所述岛状材料颗粒转移到所述凹陷中时,所述凹陷可以包括第一凹陷和所述第一凹陷中的第二凹陷,所述第二凹陷可以比所述第一凹陷更小更深。当所述沉积包括设有凹陷并且将所述岛状材料颗粒转移到所述凹陷中时,所述转移可以包括以下步骤中的一个或多个:将所述岛状材料颗粒使用晶锭技术放入所述凹陷中;以及利用带电针使所述岛状材料颗粒静电沉积到所述凹陷中。当所述沉积包括设有凹陷并且将所述岛状材料颗粒转移到所述凹陷中时,所述转移可以包括:使悬浮液流到所述基板上并流入所述凹陷中,刮去位于所述基板上的在所述凹陷外的所述悬浮液,所述悬浮液可以包括岛状材料颗粒在载体介质中的分散体;所述加热可以包括:在使所述岛状材料颗粒熔化并且融合之前去除所述载体介质。所述冷却可以包括以下步骤中的一个或者多个:氧化所述熔球的外表面;过冷却所述熔球;以及对所述基板施加物理冲击。所述沉积可以包括将所述岛状材料颗粒转移到所述基板上的孔中。当所述沉积包括将所述岛状材料颗粒转移到所述基板上的所述孔中时,可以在所述孔的第二端施加压力,将所述熔球的一部分地推出所示孔的第一端外,从而形成凸弯月面。当所述沉积包括将所述岛状材料颗粒转移到所述基板上的所述孔中时,所述固定可以包括使所述孔的部分表面包封所述晶体岛的部分表面。当所述沉积包括将所述岛状材料颗粒转移到所述基板上的所述孔中时,所述方法可以进一步的包括,在冷却使所述熔球结晶后,平坦化所述弯月面的一部分从而暴露出所述晶体岛的截面。当所述沉积包括将所述岛状材料颗粒转移到所述基板上的所述孔中时,在所述孔外侧与所述孔的所述第一端相邻的所述基板的表面部分与所述熔球的润湿角可以小于90度。所示沉积步可以包括将所述岛状材料颗粒分散在载体介质中制备悬浮液,将所述悬浮液转移到所述基板上,所述加热可以包括在使所述岛状材料颗粒熔化并且融合之前去除所述载体介质。.当所述沉积包括将所述岛状材料颗粒分散在载体介质中以制备悬浮液并将所述悬浮液转移到所述基板上,所述加热进一步包括在使所述岛状材料颗粒熔化并且融合之前去除所述载体介质时,所述转移可以包括以下步骤中的一个或者多个:将所述悬浮液压印在所述基板上;利用网丝印刷将所述悬浮液印在所述基板上;将所述悬浮液喷印在所述基板上;以及将所述悬浮液旋涂在所述基板上并以蚀刻方式在旋涂完成的所述基板上制作图案。所述沉积可以包括:将所述岛状材料分散在载体介质中制备悬浮液;将所述悬浮液制成片材;将所述片材固化形成固体片;去除所述固体片的一个或多个部分以在所述固体片上制作图案;所述加热可以进一步包括在所述岛状材料颗粒熔化并融合前去除所述载体介质。所述熔球可以与和所述熔球接触的所述基板表面的第一部分存在第一润湿角,所述熔球可以与和所述熔球接触的所述基板表面的第二部分存在第二润湿角,所述第二部分与所述第一部分可以邻接,所述第二润湿角可以大于所述第一润湿角。所述基板与所述熔球接触的区域可以包括一个或多个引导性凸起、一个或多个引导性凹陷以及金属网格,以在冷却所述熔球时控制结晶过程的起始。所述基板在所述岛状材料熔点约20℃以下的温度内的热膨胀系数(cte)可以与所述岛状材料在所述温度下的热膨胀系数匹配。所述岛状材料中可以包括硅。所述基板中可以包括氧化铝。所述固定可以包括以包覆层包覆所述晶体岛和所述基板从而形成堆垛结构,由此使所述晶体岛夹在所述基板和所述包覆层之间。当所述固定包括以包覆层包覆所述晶体岛和所述基板从而形成堆垛结构,由此使所述晶体岛夹在所述基板和所述包覆层之间时,所述方法还可以包括使所述堆垛结构平坦化从而暴露出所述晶体岛的截面。根据本申请的第二方面,提供了一种制造岛状材料晶体岛的方法,该方法可以包括:在第一基板上沉积岛状材料颗粒;通过放置与所述第一基板相邻的第二基板,将所述岛状材料颗粒层夹在所述第一基板和所述第二基板之间;加热所述第一基板、所述第二基板和所述岛状材料颗粒使所述颗粒熔化且融合从而形成熔球;以及冷却所述第一基板、所述第二基板和所述熔球使所述熔球结晶,从而形成岛状材料晶体岛。所述冷却可以进一步包括以下步骤中的一个或者多个:对所述熔球施加压力脉冲;将晶种添加到所述熔球中;以及过冷却所述熔球。所述第一基板可以具有第一区域,所述第一区域可以是所述第一基板与所述熔球接触的表面的一部分;所述第二基板可以具有第二区域,所述第二区域可以是所述第二基板与所述熔球接触的表面的一部分;一个或多个所述第一区域和一个或多个所述第二区域可以包括一个或多个凸起、一个或多个凹陷和金属网络中的一种或几种,以在冷却所述熔球时控制结晶的起始。根据本申请的第三方面,提供了一种制造岛状材料晶体岛的方法,该方法可以包括:将岛状材料颗粒沉积到基板上;加热所述基板和所述岛状材料颗粒以熔化和融合所述颗粒来形成熔盘;加热所述基板和所述岛状材料颗粒使所述熔盘结晶,从而使岛状材料晶体岛固定在所述基板上;以及使所述晶体岛的至少一个部分平坦化以暴露所述晶体岛的截面。根据本申请的第四方面,提供了一种岛状材料晶体岛的制造方法,该方法可以包括:将岛状材料沉积在基板上;加热所述基板和所述岛状材料,以熔化所述岛状材料以形成第一熔盘,和第二熔盘,其中,所述第二熔盘可以包括氧和所述岛状材料,所述第二熔盘可以沉积在所述第一熔盘和所述基板之间;冷却所述基板、所述第一熔盘和所述第二熔盘使所述第一熔盘结晶,从而形成岛状材料晶体岛。.该方法可以进一步包括平坦化所述晶体岛的至少一部分来暴露所述晶体岛的截面。该方法可以进一步包括,在所述冷却完成后:以包覆层包覆所述晶体岛和所述基板从而形成堆垛结构,使所述晶体岛夹在所述基板和所述包覆层之间;以及平坦化所述堆垛结构从而暴露出所述晶体岛的截面。该方法可以进一步包括,在所述沉积前:在所述基板上形成氧化物层;其中,所述沉积可以包括将所述岛状材料沉积到所述氧化物层上;所述第二熔盘可以包括在熔融状态下的所述氧化物层。所述氧化物层的形成可以包括包含所述岛状材料氧化物的沉积在所示基板上的所述氧化物层。所述沉积可以包括根据预先设定的图案沉积所述氧化物层。所述形成氧化物层可以包括:根据预先设定的图案将所述岛状材料沉积到所述基板上;以及氧化所述岛状材料。所述沉积所述岛状材料可以包括以下一个或者多个步骤:沉积岛状材料颗粒;以及沉积一层岛状材料。所述加热可以包括在非氧化气氛下加热所述基板、所述岛状材料和所述氧化物层。该方法可以进一步包括以下步骤中的一个或多个,在所述沉积之前:根据预先设定的图案抛光所述基板;以及根据预先设定的图案粗糙化所述基板。所述沉积可以包括将所述岛状材料以数个互相连接的节点的形状沉积到所示基板上,每一个节点可以连接一个或多个其它节点。所述第二熔盘中可以进一步包括来自于所述基板的铝。所述加热可以包括加热所述基板和所述岛状材料至至少1500℃。所述第一熔盘的最大厚度可以至少十倍小于所述第一熔盘的最大长度和最大宽度中较小的一个。根据本申请的第五方面,提供一种半导体设备,可以包括:基板;沉积在所述基板上的中间盘,所述中间盘可以包括氧和岛状材料;岛状盘可以沉积在所述中间盘上,所述岛状盘可以包括所述岛状材料,所述岛状盘可以是结晶的;其中,所示岛状材料可以沉积在所述基板上,熔化所述岛状材料,然后通过将所述熔化的岛状材料固化在所述基板上从而形成所述中间盘。所述基板可以包括氧化铝,所述岛状材料可以包括硅。所述中间盘可以进一步包括来自所述基板的铝。根据本申请的第六方面,提供了一种制造岛状材料晶体岛的方法,该方法可以包括:将岛状材料沉积在基板上;加热所述基板和所述岛状材料,所述加热可以使所述岛状材料熔化而形成熔融群,所述加热也可以形成包括氧和所述岛状材料的熔盘,所述熔盘可以沉积在所述基板和所述熔融群之间;冷却所述基板、所述熔融群和所述熔盘使所述熔融群结晶而形成结晶群,所述结晶群的至少一部分可以形成岛状材料晶体岛。该方法可以进一步包括平坦化所述晶体岛的至少一部分来暴露所述晶体岛的截面。该方法可以进一步包括,在所述冷却完成后:采用包覆层包覆所述晶体岛和所述基板来形成堆垛结构;以及平坦化所述堆垛结构来暴露所述晶体岛的截面。该方法可以进一步包括,在所述沉积前:在所述基板上形成氧化物层;其中,所述沉积可以包括在所述氧化物层上沉积所述岛状材料;以及所述熔盘可以包括在熔融状态下的所述氧化物层。所述氧化物层的形成可以包括将所述包含岛状材料氧化物的氧化物层沉积到所述基板上。所述沉积可以包括根据预先设定的图案来沉积所述氧化物层。所述氧化物层的形成可以包括:根据预先设定的图案来将所述岛状材料沉积在所述基板上;以及氧化所述岛状材料。所述加热可以包括在非氧化气氛下加热所述基板、所述岛状材料和所述氧化物层。该方法可以进一步包括以下步骤中的一个或者多个,在所述沉积之前:依据预先设定的图案来抛光所述基板;以及根据预先设定的图案来粗糙化所述基板。所述基板中可以包括氧化铝。所述熔盘中可以进一步包括来自所述基板的铝。所述岛状材料可以包括硅,所述加热可以包括加热所述基板和所述岛状材料至至少1500℃。冷却所述熔融群可以形成远离所述基板的第一固化部分和靠近所述基板的第二固化部分,在冷却中所述第一固化部分可以从所述第二固化部分上自行脱离开,所述第二固化部分可以形成晶体岛。所述沉积可以包括:在所述基板的一个表面上放置模板,所述模板可以包括一个通道,所述通道可以包括接近所述基板表面的第一端和与所述第一端相对的第二端,所述基板表面可以覆盖所述第一端;以及采用所述岛状材料填充所述通道的至少一部分。该方法可以进一步包括:在冷却完成后,将所述模板从所述基板上移除。在将所述模板移除后,所述结晶群的第一部分仍留在所述基板上以形成晶体岛,所述结晶群的第二部分留在所述通道内。所述通道可以包括:接近所述第一端的第一区域,在所述第一区域处所述通道可以包括第一横截面;远离所述第一端的第二区域,在所述第二区域处所述通道可以包括第二横截面,所述第一横截面可以不同于所述第二横截面。所述通道内表面可以包括一个顶点来将所述第一区域和所述第二区域区分开。所述模板可以进一步包括一个或者多个通道,每一个通道都可以相应的包括接近所述基板表面的第一端和相对于所述第一端的第二端,所述基板表面可以覆盖所述相应的第一端;所述沉积可以进一步包括采用所述岛状材料填充一个或多个所述通道的至少一部分。所述第二端可以与用以存放所述岛状材料的储库相连接,用以将所述岛状材料至少部分填充所述通道。所述储库可以与所述模板一体成型。所述储库可以包括一个结晶引发处,所述结晶引发处可以包括在所述储库表面上的一个或多个凹陷或者延伸,所述结晶引发处可以用于与所述熔融群相接触并且在冷却过程中引发结晶。附图说明为了更好地理解本申请描述的各种实施例,并更清楚地展示出如何实施这些实施例,本申请仅以实施例方式描述附图,附图中:根据一些非限制性实施例,图1描述了一种制造邻接基板的晶体岛的方法。根据一些非限制性实施例,图2描述了基板上晶体岛的俯视透视图。根据一些非限制性实施例,图3描述了具有凹陷的基板的顶俯视视图。根据一些非限制性实施例,图4描述了凹陷的一些可能的形状。根据一些非限制性实施例,图5描述了在凹陷内具有凹陷的基板的俯视透视图。根据一些非限制性实施例,图6a至6d描述了在凹陷内形成晶体岛的不同阶段的具有凹陷的基板的截面图。根据一些非限制性实施例,图7描述了在凹陷内具有凹陷的基板的截面图。根据一些非限制性实施例,图8描述了在凹陷内具有凹陷的基板的截面图。根据一些非限制性实施例,图9a至9c描述了在孔中形成晶体岛的不同阶段的具有孔的基板的截面图。根据一些非限制性实施例,图10描述了一种在基板上沉积岛状材料颗粒的方法。根据一些非限制性实施例,图11描述了基板上的一个晶体岛的截面图,其中,基板与晶体岛均被包覆。根据一些非限制性实施例,图12描述了基板上的一个晶体岛的截面图,其中,基板与晶体岛均被包覆。根据一些非限制性实施例,图13描述了一种制造层夹在两个基板之间的晶体岛的方法。根据一些非限制性实施例,图14描述了层夹在两个基板之间的熔球的截面图。根据一些非限制性实施例,图15描述了基板上金字塔阵列和邻接的晶粒的俯视平面图。根据一些非限制性实施例,图16描述了层夹在两个基板之间的熔球的截面图。根据一些非限制性实施例,图17a至17d描述了在基板上制造晶体岛的各阶段的截面图。根据一些非限制性实施例,图18描述了基板上晶体岛的显微照片。根据一些非限制性实施例,图19a至19c描述了在基板上制造晶体岛的各阶段的侧视截面图。根据一些非限制性实施例,图20a至20c描述了在基板上制造晶体岛的各阶段的侧视截面图。根据一些非限制性实施例,图21a至21b描述了在基板上制造晶体岛的各阶段的侧视截面图。根据一些非限制性实施例,图22a至22b描述了在基板上制造晶体岛的各阶段的俯视平面图.具体实施方式图1中的方法100反映了本申请的一种实施例。方法100可以用于制造邻接基板、在基板上或者在基板内的晶体岛。首先,如105所示,可以邻接基板、在基板上或者在基板内沉积岛状材料。岛状材料可以是颗粒状。岛状材料颗粒可以被沉积在基板的预设位置上,该预设位置可以包括但不限于沉积在基板全部或者部分表面上。岛状材料颗粒可以以大体上纯净的粉末,带有添加剂或者杂质的粉末或者分散在载体介质中的岛状材料颗粒的形式被沉积。添加剂可以用于与岛状材料进行掺杂、合金化或者形成混合物。接下来,如110所示,可将基板和岛状材料颗粒进行加热。加热可以通过传导、对流和/或辐射加热的方式进行,可以在炉、窑或本领域技术人员已知的其它合适的加热设备中进行。加热可以使得岛状材料颗粒熔化并融合以形成岛状材料熔球。当用载体介质沉积岛状材料时,加热可以在熔化并融合岛状材料颗粒之前以蒸发、烧除或其它方式去除载体介质。可以对岛状材料和基板材料进行选择以使得基板在熔化并融合岛状材料颗粒所需的温度下不会熔化。接下来,如115所示,可以冷却基板和熔球以使熔球结晶,从而将得到的晶体岛固定在基板上。在一些实施例中,固定岛的强度足以允许对岛进行机械抛光或者其它研磨加工,并且不会使岛从基板上脱离。这些工艺可以用以暴露出岛的截面。图2展示了在基板205上形成的晶体岛210的阵列。方法100可用于制造一个或任何数量的晶体岛。当形成多个岛时,可以将多个岛以有序的阵列排布,或者可以将多个岛以不具有可觉察的周期性的次序分布在基板上。在一些实施例中,各岛210相对于基板205的位置可以是已知的,以允许对岛进行后续加工。岛210可以是单晶或者多晶,也可以是纳米晶体岛和非晶岛。在一些实施例中,在形成岛210后,可以将各岛进行平坦化、磨蚀或者其它方式的处理,以便从各岛表面上去除某种材料,从而暴露各岛的截面。例如,当岛由诸如硅等半导体组成时,暴露出的截面可以用于制造电子器件。当原始的颗粒岛状材料含有杂质时,方法100中所描述的熔化和结晶过程可以通过以下方式减少晶体岛内的杂质:随着晶格开始在熔球内形成,可以将杂质推向各个熔球的表面,该过程可以被称为吸杂。晶格倾向于排斥任何干扰晶格原子有序排布的杂质,从而可以将至少一部分杂质从晶体内排出。当晶体岛为多晶时,杂质可以被推向晶体之间的晶界。在一些实施例中,可以通过将岛状材料转移到基板表面上的一个或多个凹陷中从而将该岛状材料颗粒沉积在基板上。图3展示了基板305中的凹陷310。在一些实施例中,可以有多个凹陷,这些凹陷可以按有序阵列排布。凹陷可以通过蚀刻形成,也可通过本领域技术人员已知的其它方式形成,这些方式可以包括但不限于激光烧蚀或利用光刻掩模的局部蚀刻。凹陷310可以容纳熔球,凹陷310可以用于更精确地定位熔球以及得到的晶体岛相对于基板305的位置。另外,凹陷的形状可以通过提供结晶起始用的成核位点引导结晶过程。在一些实施例中,如图4所示,凹陷可以具有一个或多个顶点425,例如,凹陷405、410、415和420。顶点425可以位于锥体的末端,例如,凹陷420,也可以位于部分倒锥体的末端,例如,凹陷405或者415。凹陷可以具有如凹陷410和415所示的多个顶点。具有顶点425形式的多个成核位点可以增加形成多晶岛的可能性,降低形成单晶岛的可能性。成核位点还可以是凹陷310表面的较小的三维凹陷或者凸起。这种较小的凹陷可以具有一个或多个顶点(未示出)。这些顶点可以作为熔球结晶的成核位点。如图5所示,在一些实施例中,基板505可以具有较大并且较浅的凹陷510,凹陷510中可以存在较小和较深的凹陷515。图6a至6d展示了基板605的截面,基板605可以具有一个较大的凹陷610和凹陷610内的一个较小并且较深的凹陷615。如图6b所示,可以沉积岛状材料颗粒620以填充较大凹陷610和较小凹陷615。如图6c所示,颗粒620可以熔化并融合形成熔球625。熔球的表面张力可以将熔球牵拉为近似球形,然后,熔球可以冷却并且结晶形成晶体岛。如图6d所示,可以将晶体岛和/或基板605平坦化从而在基板605中产生晶体岛630。凹陷610可以充当最终形成熔球625的岛状材料颗粒的储库。凹陷615可以用于定位熔球625,利用图5所述的顶点启动结晶过程。凹陷610和凹陷615的相对体积可以决定熔球的尺寸。该相对体积与凹陷610和凹陷615的深度可以共同决定基板605中不同深度处的晶体岛630的截面尺寸。当岛状材料颗粒620融合形成熔球625而使得凹陷610的至少一部分体积变空时,可以在熔球625结晶后回填该空白空间。回填可以有助于形成平坦表面。图7展示了具有大凹陷710和大凹陷内的小凹陷715的基板705的侧视截面。如该截面所示,小凹陷715的表面可以覆盖熔球725(以虚线表示)一半以上的表面,从而可以将结晶的熔球725物理固定在基板上。即使在小凹陷715的表面覆盖熔球725一半以下表面的实施例中,所述覆盖依然可以将晶体岛物理固定在基板上。凹陷715的形状可以包括但不限于球形的一部分。任何合适的形状都可以用于凹陷715。当希望将晶体岛物理固定在基板上时,凹陷715的形状可以实现以下目的:熔球可以流入该形状,但固体晶体岛不能从凹陷715中被物理移出。例如,凹陷715的形状可以为满足以下条件的任何形状:凹陷715的开口可以小于必须通过该开口将晶体岛移出凹陷715的晶体岛的最大尺寸。图8展示了具有大凹陷810和大凹陷810内小凹陷815的基板805的侧视截面。小凹陷815可以具有凸起820。凸起820可以伸入将被熔球840占据的空间。凸起820可以具有至少一个顶点825。作为凸起820的替代或者补充,小凹陷815可以具有凹陷830。凹陷830可以在小凹陷815的表面。凹陷830可以具有至少一个顶点835。可以将凹陷830描述为从将被熔球840占据的空间向小凹陷815的凸起。凹陷815可以具有任意数量或者组合的凸起820和凹陷830。顶点825和顶点835可以形成用于启动熔球840结晶的成核位点。如果熔球840结晶,凸起820和凹陷830可以将晶体岛物理固定在凹陷815中,进而将晶体岛固定在基板805上。图7和图8中的固定方法还可以用在单级凹陷中,例如,如图3所示的凹陷310。除了这些将晶体岛物理固定在基板上的方法外,还可以使用表面附着将晶体岛固定在基板上。例如,如果熔球与基板的润湿角小于约90度,则熔球可以充分润湿基板表面并将晶体岛固定在基板表面。当岛状材料颗粒为松散粉末时,可利用以下方式将岛状材料颗粒转移到基板的凹陷内,所述方式可以包括但不限于:1)用刮板将粉末转移到凹陷中;以及2)利用带电针拾取粉末并将粉末沉积在凹陷中,从而将粉末静电沉积到凹陷中。当岛状材料颗粒分散在载体介质中形成悬浮液时,可以使悬浮液流到基板上以填充凹陷,并从基板表面上刮去凹陷外的过量悬浮液。当使用所述载体介质时,在加热步骤中,在使岛状材料颗粒熔化并融合之前可以将所述载体介质以蒸发、烧除或其它方式去除。在冷却阶段,仅凭冷却便可足以启动熔球的结晶。也可以使用其它技术以促进或更精细地控制结晶的启动和发展进程。例如,可以将熔球过冷却至其熔点以下。过冷却可以表现为以下形式:在结晶开始之前将熔球冷却至低于熔球熔点约300℃。对承载熔球的基板施加物理冲击或者震动也可以引发结晶。对承载熔球的基板施加物理冲击或者震动也可以在熔球过冷却时使用。另外,可以将熔球的表面暴露在不同化学反应物中,例如,氧,以进一步引导结晶过程。氧可以在熔球的表面上形成薄层或“外皮”,所述薄层或“外皮”可以用于将熔融硅与基板隔开,也可以用于增加熔球的表面张力。在图9a所示的实施例中,基板905可以包括用于填充岛状材料颗粒915的孔910。孔910可以包括第一末端940和第二末端945。可用晶锭技术使得孔910中填充有岛状材料颗粒915。孔910中还可以填充包含分散在载体介质中的岛状材料颗粒的悬浮液。可以使悬浮液流到基板上并流入孔910中,然后可将位于孔910外的过量悬浮液从基板表面上刮除。在填充孔910后,可以加热基板905和岛状材料915使岛状材料熔化并融合为熔球935。当使用载体介质时,在岛状材料颗粒熔化并融合之前可以将载体介质在加热操作中以蒸发、烧除或其它方式去除。可选地,可以在加热之前翻转基板905。例如,当孔910具有闭合端时,可以采用翻转使孔910的开放端朝向地心引力方向。图9b展示了熔球935,在熔球935上可以形成延伸到孔910的第一端940外的凸弯月面920。弯月面920可以在重力下形成。另外,如果基板905的与孔910的第一端940相邻的表面925与熔球935具有小的润湿角,这种情况可以促使熔球935润湿基板905的表面925,使弯月面920形成并延伸到孔910的第一端940外。另外,如果通过孔910的第二端945对熔球920施加压力以将熔球920被推出孔910的第一端940,可以促使熔球930伸出孔910外并形成弯月面920。如图9c所示,如果熔球935结晶,可以将弯月面920抛光和/或平坦化,从而暴露晶体岛950的截面并形成基板905中的晶体岛950。图9a至9c展示了一个孔910,但是也可以采用多个孔。这些孔可以以有序阵列排布。可以利用将各岛950包封并物理固定的各个孔(例如,孔910),和/或晶体岛950附着于孔910表面的表面附着力,将晶体岛固定在基板905上。当熔球935与孔910的表面之间的润湿角小于约90度时,附着力可以更强。在一些实施例(未示出)中,可以将岛状材料颗粒分散在载体介质中形成悬浮液。然后,可以将悬浮液转移到基板上。然后,可以加热基板和悬浮液,所述加热可以将载体介质以蒸发、烧除或者其它方式去除。加热操作还可以熔化并融合岛状材料颗粒从而形成熔球。冷却和固定可以如上文所述进行。小于约90度的熔球和基板之间的润湿角可以使基板和晶体岛之间具有更强的附着力,也可以有助于将晶体岛固定在基板上。可以利用以下技术按照本领域已知的程序将悬浮液转移到基板上,该技术可以包括但不限于将悬浮液压印、网丝印刷或者喷墨印刷在基板上。还可以将悬浮液旋涂在基板上形成层。然后,可以在该层上蚀刻图案以定义基板上存在岛状材料颗粒的一个或者多个区域和不存在岛状材料颗粒的其它区域。在具有小润湿角的区域制作图案可以使熔球在基板上进一步定位并因此使晶体岛在基板上进一步定位。该方法可以适用于一个晶体岛或多个晶体岛。在基板上制作图案以获得大、小润湿角区域的方法是本领域公知的,在基板上制作图案以获得大、小润湿角区域的方法可以包括在基板表面上施用带有图案的掩模,然后对未掩盖的区域进行化学改性或在未掩盖的区域上沉积其它材料,例如,sio2。图10展示了本申请的另一实施例,所述实施例描述了在基板上沉积岛状材料颗粒的方法1000。首先,如1005所示,可以将颗粒分散在载体介质中形成悬浮液。然后,如1010所示,可以通过将悬浮液以涂布、旋涂或利用本领域已知的其它方法将悬浮液制成片。然后,如1015所示,可以将悬浮液片转化为固体片。将悬浮液片转化为固体片可以通过将悬浮液以干燥、烘焙、交联或其它方式使悬浮液固化来实现。然后,如1020所示,可以通过将固体片的一个或多个部分切掉或移除以形成带图案的片,从而在固体片上制作图案。可以利用机械冲压、蚀刻或者本领域已知的其它手段制作图案。然后,如1025所示,可以将带有图案的片覆盖在基板上。在此阶段,可以如上文所述进行余下的加热和冷却-固定操作。在加热过程中,在岛状材料颗粒熔化并融合之前,载体介质可以被以蒸发、烧除或其它方式去除。熔球和基板之间小于90度的润湿角可以有助于晶体岛与基板的附着。该实施例可以用于在基板上制造单个岛或者多个岛,多个晶体岛可以以有序阵列排布。在不存在凹陷的实施例中,仍然可以引导和控制熔球结晶过程的起始。陷入或突出与熔球接触的基板表面的一个或多个引导凹陷和/或引导凸起可以启动结晶过程。这些引导凹陷和引导凸起可以具有至少一个顶点,以提供结晶过程的启动位点。或者,可以通过控制熔球与基板的接触区域的形状,提供结晶过程的启动位点。通过在基板上润湿角相对小和相对大的区域制作图案,可以使熔球沿带图案的较小润湿角区域的形状润湿或者接触基板,同时可以避免熔球润湿或者接触基板上润湿角较大的区域。小润湿角区域的形状可以是图4中所描述的任何形状。该形状可以具有至少一个顶点,以提供结晶过程的启动位点。控制结晶过程启动的另一方法可以是将金属网格沉积在基板上,至少将金属网格沉积在基板的与熔球接触的区域上。所沉积的金属可以充当熔球结晶过程的启动位点。网格可以由其它材料制成,例如,耐火材料或镍。所沉积的材料可以具有其它形状,例如,非网格的沉积材料的点或者其它图案。在一些实施例中,在晶体岛形成后,可以对岛和基板进行包覆。图11展示了包覆有层1115的基板1105和晶体岛1110的截面。层1115、基板1105和晶体岛1110的组合可以形成堆垛结构,其中,晶体岛1110可以层夹在基板1105和包覆层1115之间。然后,可以对所述堆垛结构进行平坦化处理以去除构成堆垛结构的一些材料,暴露出晶体岛的截面。可以利用任何适当的物理或化学沉积方法来沉积包覆层1115,所述方法可以包括但不限于旋涂或静电施加粉末涂布。所述包覆层可以为薄层,例如,图11中的层1115,或者,所述包覆层可以为更厚的层,例如,图12中以截面显示的层1215。当使用包覆层时,如图11和图12所示,可以通过将晶体岛层夹在基板和包覆层之间来将晶体岛物理固定在基板上。包覆层的这种固定作用可以有助于将具有大润湿角(因此与基板的接触面积较小)的晶体岛固定在基板上。例如,大润湿角可以是大于约90度的角。在一些实施例中,可以对基板上的多个岛进行包覆。本申请的另一实施例可以反映在图13所示的方法1300中。1305展示出可以在第一基板上沉积岛状材料颗粒。可以如上文所述将颗粒以松散粉末的形式沉积或者可以将颗粒分散在悬浮液中进行沉积。可以根据基板上的图案沉积,和/或在基板的特定位置上沉积。然后,如1301所示,岛状材料颗粒可以层夹在第一基板和与第一基板相邻放置的第二基板之间。接下来,如1315所示,可以加热基板和颗粒以将颗粒熔化并融合为熔球,而不使第一基板或第二基板熔化。当将颗粒以载体介质中的悬浮物的形式沉积时,加热操作在熔化并融合颗粒之前可以将载体介质以蒸发、烧除或其它方式消除。然后,如1320所示,可以冷却基板和熔球以使熔球结晶,从而形成晶体岛。1310描述的层夹操作和1315描述的加热操作可以以相反的次序进行,所述熔球可以在所述熔球被层夹在第一基板和第二基板之间之前形成。图14展示了层夹在第一基板1405和第二基板1410之间的熔球1415。当熔球1410与第一基板1405和第二基板1410之间的润湿角都较大时,晶体岛对基板的附着力可能较弱。弱附着力可以促使将晶体岛从基板上去除,从而形成自支撑晶片(free-standingwafer)。第一基板和/或第二基板的表面上的特征可以用于启动熔球的结晶过程。图15展示了在基板上的与熔球接触的区域上形成的金字塔1505的阵列。金字塔1505可以从基板表面上凸出或陷入基板表面。也可以采用其它形状替代金字塔,例如,锥体。所述其它形状可以如金字塔1505一样具有顶点,所述顶点可以作为熔球的结晶过程的启动位点。各金字塔1505可以启动结晶过程从而形成晶粒1510,晶粒1510最终可以在晶界1515处与相邻的晶粒相接。利用此方法,可以将熔球图案化为多晶型晶体。如上所述,在结晶过程中,熔球中的至少部分杂质可以被推向晶界区域。该过程可以使晶粒1510的中心区域具有相对较少的杂质,从而产生较高品质的晶体以用于后期加工,例如,可以在晶粒1510上进行器件制造。该过程可以将晶界分离至不会在后续加工中制造器件的区域。虽然图15展示了四个均一尺寸的晶粒1510,但晶粒1510也可以具有不同尺寸。图16展示了层夹在2个基板1605和1601之间的熔球1615的截面。如上所述。基板中的一个或者全部两个可以包括凹陷或凸起以引导结晶过程。基板1605可以包括与熔球1615接触的凸起1620。基板1610可以包括与熔球1615接触的凹陷1625。凸起1620和凹陷1625可以具有不同形状。可以在第一基板1605和/或第二基板1610上/内使用任意数量的凸起1620和凹陷1625。作为凸起和凹陷的补充或替代,还可以使用沉积在第一和/或第二基板上的金属或其它材料的网格或阵列(所述基板在此接触熔球),以启动和引导结晶过程。图13的1320所示的冷却步骤还可以包括使熔球过冷却。过冷却可以包括在结晶过程开始之前将熔球冷却至低于熔球熔点约300℃的温度。也可以对过冷却状态或其它状态下的熔球施加压力脉冲或者机械冲击。还可以向过冷却状态或其它状态下的熔球添加晶种。在一些实施例中,基板在低于岛状材料熔点约20℃以内的温度下的热膨胀系数(coefficientofthermalexpansion,cte)可以与所述岛状材料在所述岛状材料的熔点下的热膨胀系数相匹配。这种热膨胀系数的匹配可以降低岛状材料和基板在冷却和收缩时二者之间的应力。更低的应力可以利于制得缺陷更少、品质更高的晶体,也可以提高晶体岛对基板的附着力。岛状材料可以包括但不限于半导体。所述半导体可以包括但不限于硅。基板材料可以包括但不限于氧化硅、氧化铝、蓝宝石、铌、钼、钽、钨、铼、钛、钒、铬、锆、铪、钌、锇、铱以及这些材料的组合和合金。基板还可以是具有足够高的熔点或者软化点的陶瓷或玻璃。基板还可以是高温共烧陶瓷(high-temperatureco-firedceramic,htcc)。可以在高温共烧陶瓷的生坯阶段(greenphase)对高温共烧陶瓷进行加工,以及以机械加工的方式对高温共烧陶瓷进行图案制作。当岛状材料为硅时,氧化铝可以是具有相对较大的润湿角的材料,氧化硅可以是具有相对较小润湿角的材料。在一些实施例中,岛状材料熔球可以具有平扁的形状或者圆盘的形状。例如,如图1所示,在110,加热基板和岛状材料颗粒可以使颗粒熔化并融合而形成熔盘,和/或熔融的盘状或平扁状的球体。在115,冷却可以使熔盘固化和结晶,从而将岛状材料盘状晶体岛固定在基板上。固定操作可以包括使晶体岛直接附着在基板上。作为补充或替代,固定操作可以包括通过将晶体岛附着在直接固定在基板上的中间层和/或表面层的方式将晶体岛直接附着在基板上。在一些实施例中,晶体岛的某些部分可以直接附着在基板材料上,其它部分可以附着在至少覆盖基板一部分的表面层和/或中间层上。在一些实施例中,在冷却操作完成后,晶体岛的至少一部分可以被平坦化以暴露出晶体岛的截面。图17a至图17d展示了制造晶体岛的一种示例性方法的几个步骤,其中晶体岛可以是盘状和/或平扁状。图17a展示了沉积在基板1705上的晶体岛1710。基板1705可以与本申请中描述的其它基板类似,岛状材料1710可以与本申请中描述的其它岛状材料类似。图17a展示了可以将岛状材料1710按堆状的方式沉积,岛状材料1710也可以按任何其它合适的方法沉积。例如,岛状材料1710可以以粉末的形式沉积。当岛状材料1710以粉末的形式沉积时,粉末可以通过网筛在基板1705的特定位置上沉积形成一个小堆或者粉末小堆阵列。网筛上网孔的尺寸可以决定基板1705上的粉末小堆的形状和尺寸。在一些实施例中,岛状材料1710可以被沉积在基板上而形成一层材料。在一些实施例中,岛状材料1710可以被悬浮在载体介质中形成悬浮液,悬浮液可以被沉积在基板1705上。所述岛状材料1710层和/或悬浮液可以在基板1705上形成图案和/或沉积在基板1705上的特定位置上。在一些实施例中,岛状材料1710可以被印在基板1705上。根据图17b,当岛状材料1710被沉积在基板1705上时,岛状材料1710和基板1705可以被加热以熔化岛状材料1710从而形成第一熔盘1715。加热同样可以形成处于第一熔盘1715和基板1705之间的第二熔盘1707。第二熔盘1707可以包括氧和岛状材料。熔盘可以是平扁的形状,所述平扁的形状可以包括但不限于碟状、饼状、片状、小盘状、铁饼状、薄片状和/或扁圆状。熔盘的最大厚度可以至少十倍小于熔盘的最大长度和最大宽度中较小的一个。在一些实施例中,熔盘的最大厚度可以至少五倍小于熔盘的最大长度和最大宽度中较小的一个。在一些实施例中,熔盘的最大厚度可以至少两倍小于熔盘的最大长度和最大宽度中较小的一个。第一熔盘和第二熔盘可以基本不融合,或者完全不融合,从而导致在熔融状态下第一熔盘和第二熔盘可能存在很大程度的或者完全的相分离。另外,第二熔盘1707在熔融状态下可以有较大的密度,因此,在重力作用下第二熔盘1707可以层夹在基板1705和第一熔盘1715之间。在加热后,基板1705、第一熔盘1715和第二熔盘1707可以被冷却从而使第一熔盘1715固化和/或结晶而形成岛状材料晶体岛。在此过程中,第二熔盘1707可以固化形成氧化物盘。晶体岛可以具有类似于第一熔盘1715的盘状(或大致平扁的形状)。晶体岛可以是单晶、多晶和/或纳米晶。在一些实施例中,在形成晶体岛之后,晶体岛的至少一部分会被平坦化来暴露晶体岛的截面。在一些实施例中,岛可以经历机械平坦化(和/或化学机械平坦化)处理而不从基板上脱落。晶体岛可以稳固的附着在氧化物盘上,继而稳固的附着在基板上,从而使岛经历平坦化而不与基板脱落。晶体岛对于基板的强附着力可以归因于一些因素。其中一个因素可以是晶体岛和氧化物盘之间以及氧化物盘和基板之间相对小的润湿角和由此导致的相对大的接触面积。如果晶体岛和氧化物盘中的一个有较大的润湿角,那么晶体岛就可能会有团成近似球状的趋势,这样晶体岛、基板和氧化物盘之间的接触面积就会变小,晶体岛、氧化物盘和基板间的附着力会变弱。这种团成近似球状的晶体岛可能会较弱的附着在基板上,所以在平坦化的过程中,例如,机械平坦化和/或化学机械平坦化,晶体岛就可能会从基板上脱落。其它促进强附着性的因素可以包括基板的多孔性,这同样可以增加基板与氧化物盘之间和/或晶体岛与基板的接触面积。另一个因素可以包括氧化铝基板对于包含硅氧化物的氧化物层有很强的附着性,因为氧化铝基板可以包含一些与铝氧化物混合的玻璃。大部分玻璃可以包括硅氧化物,氧化铝基板里的玻璃成分可以很强的附着在包含硅氧化物的氧化物盘上。在一些实施例中,如图17c所示,在冷却后,晶体岛和基板1705可以被包覆层1720包覆以形成堆垛结构。包覆层1720可以与本申请中的其它包覆层相似。如图17d所示,在包覆完成后,堆垛结构可以被平坦化来去除包覆层和晶体岛的一部分,从而将晶体岛的截面1725暴露。在一些实施例中,当在氧存在的环境下加热基板1705上的岛状材料1710时,可以形成第二熔盘1707。例如,如果岛状材料1710和基板1705在空气下加热,那么氧可以以气体形式存在。在一些实施例中,第二熔盘1707可以包括熔融的岛状材料氧化物,所述熔融的岛状材料氧化物可以与包含熔融岛状材料的第一熔盘1715存在相分离。第二熔盘与加热过程中超过岛状材料熔点的温度,可以使岛状材料熔球蔓延成盘状,而非使岛状材料熔球在表面张力的影响下团成近似球状。所述超过岛状材料熔点的温度可以降低熔融岛状材料的粘性,从而可以提高熔融岛状材料蔓延成熔盘的能力。另外,第二熔盘可以使第一熔盘冷却和固化成盘状和/或平扁状。如果没有第二熔盘,由于温度会降低到岛状材料的熔点,温度的降低可以导致熔融岛状材料表面张力的增加,从而可能导致熔融岛状材料团成近似球状。此外,第二熔盘可以使第一熔盘结晶成晶体岛,同时可以最大限度的减少在冷却过程中由于岛状材料和基板之间的晶格和/或热膨胀系数的不匹配而导致的对形成晶体的干扰。减少所述干扰和/或不匹配可以增强晶体岛通过氧化物熔盘在基板上的机械附着作用。在一些实施例中,可以在氧化铝基板上制造硅晶体岛。氧化铝基板可以包括10×10×0.5毫米规格的氧化铝陶瓷基片(aluminaceramicsubstrate),其中基板的一边可以被抛光(alceramic101005s1,购自mti公司)。硅颗粒可以以堆状沉积在氧化铝基板上。沉积可以通过使用孔径为1毫米的网筛实现。然后,氧化铝基板和硅岛状材料堆可以根据表1中描述的温度条件,在空气氛围下进行加热:表1:温度条件步骤加热速度(℃/分钟)阶段温度(℃)停留时间(分钟)1310000.121016006031012000.1455000.1从表1中可以看出,最高温度可以是1600℃,超过了硅的熔点1414℃。在一些实施例中,最高温度需要至少约1500℃。这是因为硅可以沉积在氧化铝上,第一熔球可以平面化形成第一熔盘,平扁状/盘状晶体岛的最终形成在温度低于1500℃时并不会被观察到。在表1的步骤4中,加热设备已经被关闭,样品可以被进一步冷却以便后续处理。另外,尽管1600℃下的停留时间为60分钟,然而,1600℃下停留时间超过5分钟就可以使熔融岛状材料展平形成第一熔盘,最终形成平扁状和/或盘状晶体岛。一般来说,在一些实施例中,最高温度可以是至少高于岛状材料熔点86℃。在一些实施例中,最高温度可以是至少高于岛状材料熔点186℃。图18展示了在氧化铝基板1805上的平扁状和/或盘状岛1810的俯视光学显微照片,该样品是依照表1中的温度条件制作的。当岛状材料包含硅并且基板包含氧化铝时,在一些实施例中,第二熔盘和第二熔盘固化形成的氧化物盘中除了可以包括氧和硅,还可以包括铝。在一些实施例中,铝可以来源于氧化铝基板。在一些实施例中,第二熔盘可以包括一种或多种来自于基板的元素。在一些实施例中,第二熔盘以及第二熔盘固化形成的氧化物盘,可以通过在有氧参与的条件下加热沉积在基板上的岛状材料而形成。在一些实施例中,氧化层可以在岛状材料沉积在基板上之前在基板上形成。所述氧化层可以包括岛状材料和氧。在一些实施例中,氧化层也可以包含其它物质,例如,氧化层可以包括但不限于来源于基板上的元素。在一些实施例中,氧化层可以先在基板上形成,此时沉积操作可以包括将岛状材料沉积在氧化层上。在一些实施例中,第二熔盘可以包括在熔融状态下的氧化层。在一些实施例中,氧化层的形成可以包括将氧化层沉积在基板上,所述氧化层可以包括岛状材料氧化物。在一些实施例中,沉积可以根据预先设定的图案进行,例如,使用掩模、印刷、光刻等。在一些实施例中,氧化层的形成可以包括将初始数量的岛状材料沉积在基板上,然后氧化所述初始数量的岛状材料以形成氧化层。所述初始数量的岛状材料的沉积可以根据预先设定的图案进行。所述初始数量的岛状材料可以以颗粒或岛状材料层的形式进行沉积。例如,对于硅岛状材料,所述初始数量的岛状材料可以以硅颗粒/粉末和/或非晶硅层、纳米晶硅层和/或多晶硅层的形式被沉积。在一些实施例中,如果氧化层在基板上的形成先于岛状材料在氧化层上的沉积,那么在加热操作中就不需要进一步的氧化。这样,加热可以在非氧化氛围下进行。例如,加热气氛中可以基本上无氧。在一些实施例中,可以在加热过程中使用惰性气氛。例如,加热操作可以在氩气气氛中进行。在一些实施例中,岛状材料可以按特定的图案沉积在基板上。所述图案可以包括互相连接的和/或连续的图案,所述图案可以包括但不限于多个互连节点,每个节点可以与一个或多个其它节点相连接。所述节点可以使熔融的岛状材料的结晶过程从一个或几个成核位点开始,然后推进到整个图案。这种结晶模式可以使晶体岛的一部分具有相似取向的晶格。在一些实施例中,一个单晶可以通过所有或基本上所有的相互连接的岛状材料的图案增长。本申请所描述的用于启动和/或控制结晶过程的所有方式和方法都可以用于启动和/或控制沉积在预先设定的图案中的熔融岛状材料的结晶过程。虽然上面描述了熔融材料盘,但是,熔融材料的形状可以是任何常见的平扁状,熔融材料的形状可以取决于岛状材料和/或氧化层在基板上沉积和/或形成的图案。例如,如果岛状材料根据互连节点的模式沉积在基板上,那么加热操作可以产生大致平扁的熔融岛状材料层,所述熔融岛状材料层通常也可以是互连节点的形状。熔融氧化层也可以大致为互连节点的形状。此外,如果熔融岛状材料层结晶,产生的晶体岛状材料可以包括形状为互连节点的大致平扁的层。虽然以上关于图17a至17b以及图18的描述都指出熔融岛材料的形状可以是第一熔盘,然而,可以预见的是,岛状材料的熔融量不一定形成平扁状或者圆盘状,也可以形成任何有边界并且连续的熔融材料形状,熔融材料可以受熔融材料的材料特性(例如,粘度、表面张力等)和外部因素(例如,重力、支撑熔融材料的基板/容器的形状等)影响而得到任何形状。这些形状可以被一般地和/或通俗地表述为群、体、量、团、滴、球、点等。这些一般的和/或通俗的表述可以包括平扁状和/或盘状的熔融岛状材料。因此,岛状材料的熔球和/或熔盘也可以被描述为岛状材料熔融群。当熔融群被冷却时,所述熔融群可以固化形成结晶群。所述结晶群的全部或者一部分可以进而形成岛状材料结晶群。在一些实施例中,如果被沉积的岛状材料的量和/或体积相对于沉积在基板上的材料的占用空间是较大的,那么,一经加热,熔融岛状材料的体积对于熔融岛状材料形成平扁状或者盘状来说过可能过大。如此大量的熔融岛状材料可以形成更圆的熔融群,所述熔融群可以有一个相对于所述熔融群的最大长度和最大宽度来说的最大厚度,所述熔融群的最大厚度可以大于与所述熔融群具有相同的最大长度和/或最大宽度的平扁状或盘状熔融群的最大厚度。此外,在一些实施例中,所述更圆的熔融群可以从远离基板的点开始冷却和结晶。当结晶波从所述远离基板的点向基板传播时,所述结晶波可以产生熔融群的内部应变和/或应力。所述应力可以包括但不限于结晶群(和/或冷却和结晶的熔融群)与固化的氧化盘(和/或冷却和固化的熔融氧化盘)由于热膨胀系数不同导致的张力。这些应力可以导致远离基板的第一固化部分自发地从附着在基板上的冷却并且固化的熔融群的其它部分上脱落下来。这些仍然附着在基板上的剩余物可以形成靠近基板的第二固化部分并且形成晶体岛。在这种情况下,结晶群可以被分为两部分:第一固化部分和第二固化部分。在一些实施例中,分离的第一固化部分的全部或一部分可以作为岛状材料被收集和回收/再利用。上述对于结晶波的描述指出所述结晶波可以从一个远离基板的点开始,可以预见的是,在一些实施例中,基于熔融群周围组分的加热条件和/或冷却条件,结晶波可以向着相反的方向传播,结晶波可以从一个接近基板的点向一个远离基板的点传播。在一些实施例中,结晶波可以受熔融群附近组分的加热条件和/或冷却条件的影响而有不同的传播方向。如果结晶波和/或结晶图案和/或冷却在第一固化部分和第二固化部分产生足够的内应变/内应力,这两个固化部分就可以彼此自行分离。可以预见的是,这些内应力可以随着熔融群的固化和持续冷却而增加,当结晶主体在冷却阶段时,这些内应力可以变得足够大以引起自分离。在一些实施例中,基板表面的粗糙度可以被图案化以引导基板上熔融氧化层和/或熔融岛状材料层的形成。例如,基板可以根据预先设定的图案进行抛光和/或粗糙化。不同表面粗糙度的基板区域可以使熔融氧化物和/或熔融岛状材料具有不同的润湿角。另外,不同表面粗糙度的基板区域可以以不同的机械强度附着在氧化层上。根据图17a至17d所描述的方法,和/或本申请描述的其它类似方法,可以制造半导体器件。所述器件可以包括基板和设置在基板上的中间盘。中间盘可以包括氧和岛状材料。中间盘可以包括氧化盘。半导体器件也可以包括设置在中间盘上的岛状盘。所述岛状盘可以包括岛状材料,所述岛状盘可以是结晶态。岛状材料的形成可以不在基板上,岛状材料形成之后可以沉积在基板上。中间盘可以通过熔化岛状材料,然后将岛状材料固化到基板上而形成。如上所述,在一些实施例中,氧化中间盘可以在加热步骤中形成,加热和/或熔化可以在有氧和超过岛状材料的熔点的最高温度下进行。另外,虽然上述描述可以指中间盘和岛状盘,可以预见的是,中间氧化物和/或晶体岛状材料可以是任何类层的或者平扁的形状或结构。岛状盘的最大厚度可以至少十倍小于岛状盘最大长度和最大宽度中较小的一个。在一些实施例中,岛状盘的最大厚度可以至少五倍小于岛状盘最大长度和最大宽度中较小的一个。在一些实施例中,岛状盘的最大厚度可以至少两倍小于岛状盘最大长度和最大宽度中较小的一个。在一些实施例中,基板中可以包括氧化铝和/或岛状材料中可以包括硅。此外,在一些实施例中,中间盘中可以包括铝。铝可以来自于氧化铝基板。晶体岛的平坦化截面可以用来做电子器件,例如,晶体管或者其它电路元件。因此,本申请所描述的方法和设备可以用于有源矩阵显示器背板(例如,oled显示器)、光电探测器阵列(例如,x射线探测器),也可以用于制造特定的集成电路,例如,用于放大器和运算放大器中的集成电路。当在基板上形成多个晶体岛,和/或当在给定的平坦化截面上制造多个电子器件时,这些岛和/或器件可以被单独利用。当独立的晶体岛(或晶体岛阵列)被用于制造独立的显示器和/或探测器时,这些显示器和/或检测器可以拼接在一起形成较大的拼接显示器和/或探测器。在一些实施例中,将岛状材料沉积在基板上可以包括在基板的表面上放置一块模板,所述模板可以包括一个通道,所述通道可以包括邻接所述基板表面的第一端和与第一端相对的第二端。基板表面可以加盖和/或覆盖第一端。在模板被放置在基板上之前或者之后,通道的至少一部分可以被岛状材料填充。图19a展示了放置在基板1905表面1910上的模板1915的侧视截面图。模板1915可以包括通道1920,通道1920可以包括邻接基板1905表面1910的第一端1925和与第一端1925相对的第二端1930。通道1920的一部分填充了岛状材料1935。基板1905可以类似于基板1705和/或本申请描述的其它基板。模板1915可以由高温共烧陶瓷和/或其它合适的材料制成,其它合适的材料可以包括不会在本申请描述的操作温度下熔化并且不会和晶体岛反应和/或污染晶体岛而使得晶体岛不适合形成电子器件的材料。通道1920可以有任何合适的形状和/或截面,例如,通道1920可以包括但不限于圆柱形截面和/或圆形截面。当模板1915和岛状材料1935在基板1905上时,模板1915、岛状材料1935和基板1905可以按照本申请中描述的方式被加热然后冷却,其中加热可以导致岛状材料1935熔化而形成熔融群然后被固化形成结晶群1940,如图19b所示。氧化层1945可以形成在基板1905和结晶群1940之间。结晶群1940和氧化层1945的形成可以与图17a至17d以及图18所描述的晶体岛和氧化盘的形成相同。模板1915和结晶群1940的一部分可以通过,例如,化学抛光和/或机械抛光被移除,从而暴露岛状材料晶体岛。平坦化的过程并没有在图中展示出来。然而,类似的平坦化步骤在图6d和图17d中都有相关描述。在一些实施例中,可以选择性的蚀刻或者选择性的移除模板1915,然后,可以平坦化结晶群1940。此外,根据图19c,在一些实施例中,可以通过将模板1915从基板1905上剥离下来以制造固定在基板1905上的岛状材料晶体岛。在这个过程中,结晶群1940的第一部分1950可以留在和/或固定在基板1905上以形成晶体岛,结晶群1940的第二部分1955可以留在通道1920内。由于模板1915可以从基板上剥离,因此,氧化层1945和第一部分1950可以留在基板1905上,氧化层1945和第一部分1950可以在通道1920中留下相应的空间1960。空间1960可以接近通道1920的第一端1925(如图19a所示)。在一些实施例中,模板1915可以被剥离,可以采取一些措施来减少氧化层1945、第一部分1950以及通道1920的表面之间的静摩擦。例如,但不限于,可以通过选择模板1915的材料,利用熔融氧化物材料和/或熔融岛状材料减少通道表面的润湿性。另外,可以通过选择通道1920表面的形态(例如,粗糙度)和/或成分利用熔融氧化物材料和/或熔融岛状材料减少通道表面的润湿性。类似的措施,和/或其它合适的措施,也可以被用以减少模板1915和基板1905之间的静摩擦。可以使用几种不同的方法来导致和/或促进第一部分1950从第二部分1955上分离:在一些实施例中,第二部分1955可以自发地从第一部分1950上分离和/或脱落,如本申请中所述的自行分离。在一些实施例中,通道1920的表面可以包括应力集中处和/或分离引发处(并未在图19a至19c中显示)以使第一部分1950从第二部分1955上脱离。应力集中处和/或分离引发处可以包括通道1920表面的凹陷和/或凸起。所述应力集中处可以集中结晶群1940在第一部分1950和第二部分1955之间的点的内应力/应变。所述应力集中处可以促进所述自发分离。作为补充或替代,对于分离引发处,所述凹陷和/或凸起可以允许在模板1915上施加机械脉冲和/或声波脉冲来冲击结晶群1940,使得第一部分1950从第二部分1955上脱离。在一些实施例中,热冲击(例如,温度的快速变化)可以用于替代和/或附加到机械脉冲和声波脉冲上。在一些实施例中,应力集中处和/或分离引发处可以包括一个区域或一个圆周带,在应力集中处和/或分离引发处上,通道1920的表面可以是粗糙或者凹凸不平的。在一些实施例中,应力集中处和/或分离引发处可以包括从通道1920表面凸起的针状凸起图案。虽然图19b至19c展示了氧化层1945的形成,可以预见的是,在不同的操作条件下,例如,在较低的最高温度和/或缺少氧气的条件下,可能会不存在氧化层,结晶群1940和第一部分1950可以直接与基板1905相连接。此外,虽然图19c展示了第一部分1950和第二部分1955之间的平滑边缘,可预见的是,所述边缘可以是不平滑和/或粗糙的。在这种情况下,第一部分1950可以通过平坦化来露出平坦的和/或光滑的适于制造电子器件的截面。此外,由于岛状材料可以残留(以第二部分1955的形式)在剥离的模板1915的通道1920中,因此,所述模板可以在形成其它晶体岛的加热/冷却循环中重复使用,而不需要在通道1920中添加另外的岛状材料。以这种方式,模板1915可以作为多用的和/或重复利用的“打印头”在一个或多个基板上形成和/或“打印”多个晶体岛。此外,在一些实施例中,模板1915可以包括多个通道,所述多个通道可以包括多种形状和/或多种排布。所述多个通道模板可以用于在一个或多个基板上形成和/或“打印”相应的不同形状和/或排布的晶体岛。图20a、图20b和图20c总体来说和图19a至图19c相似,它们的不同点在于通道2020和通道1920的形状不同。图20a展示了基板1905的侧视截面图以及模板2015。所述模板2015可以包括通道2020,通道2020可以包括第一端2025和与第一端2025相对的第二端2030。通道2020中可以至少部分填充岛状材料1935。通道2020可以包括接近第一端2025的第一区域2065和远离第一端2025的第二区域2070。在第一区域2065,通道2020可以包括比第二区域2070的截面面积大的截面。在一些实施例中,通道2020在第一区域2065和第二区域2070可以有任何合适的不同的截面面积和/或形状。通道2020的内表面可以包括用以区分第一区域2065和第二区域2070的顶点2075。顶点2075可以作为图19b至19c中所描述的应力集中处和/或分离引发处。虽然在图20a中顶点2075是直角的顶点,可以预见的是,所述顶点可以是通道2020表面的任何尖锐的或者角状凸起和/或凹陷的顶点。图20b至20c中,由于通道2020的截面面积比第一区域2065的截面面积大,因此,模板2015可以形成氧化层2045和第一部分2050(该部分可以来自晶体岛),所述第一部分2050可以包括较大的表面积,在通道2020的纵向方向上却不需要有较大的截面面积。在加热和冷却后,在通道2020中的岛状材料1935可以熔化,然后固化形成结晶群2040和氧化层2045。然后,模板2015可以被移除和/或剥离,结晶群2040的第一部分2050可以留在和/或固定在基板1905上,结晶群2040的第二部分2055可以留在通道2020内。由于模板2015可以被剥离,所以氧化层2045和第一部分2050可以留在基板1905上,氧化层2045和第一部分2050可以在通道2020中留下相应的空间2060。图21a和图21b中展示的用以制造晶体岛的方法中的操作类似于图19a至图19c以及图20a至图20c中的描述,主要区别是模板2115的形状与模板1915和模板2015的形状不同。此外,图21a至图21b中描述的过程也可以有类似于图19b和20b的步骤/状态。然而,为了简化表达,这些状态/步骤并没有在图21a至图21b中示出。模板1915以及模板2015与模板2115之间的第一个区别是,模板2115可以包括两个通道,2120a和2120b。因此,模板2115可以同时形成和/或“打印”两个晶体岛。虽然图21a至图21b展示的模板2115可以包括两个通道2120a和2120b,可以设想的是,在一些实施例中,模板2115可以包括一个或任意数量的通道,这些通道可以以任何合适的方式进行排布。模板1915以及模板2015与模板2115之间的第二个区别是,模板2115可以包括壁2130。所述壁2130可以从模板2115的表面2125上沿远离通道2120a和2120b的径向方向延伸出去。在一些实施例中,壁2130可以从模板2115的表面2125上向着背离模板2115的侧面和/或表面的方向延伸,其中,所述模板2115可以接触和/或邻接模板1905。壁2130可以与模板2115一体成型。壁2130和表面2125可以共同形成用以存储岛状材料1935的储库2135。储库2135可以与通道2120a和2120b的末端进行连接,存储在储库2135中的岛状材料1935可以转移进入并且填充一个或多个通道2120a和2120b的至少一部分。在额外的岛状材料1935需要从外源引入到模板2115之前,存储在储库2135中的岛状材料1935可以使模板2115形成/“打印”相对较大数量的晶体岛。图21b中,在加热熔化岛状材料1935形成熔融群然后冷却熔融群形成结晶群和氧化层2145a的循环后,模板2115可以从基板1905上剥离。在剥离中,结晶群的第一部分2150a可以固定在基板1905上以形成晶体岛,而结晶群的第二部分2155可以留在模板2115中。由于模板2115可以剥离,因此,氧化层2145a和第一部分2150a可以留在基板1905上,氧化层2145a和第一部分2150a可以在通道2120a中留下相应的空间。虽然没有标记或者描述(为了简洁起见),但是,如图21b中所示的类似的氧化层、第一部分和空间也会相应地在通道2120b中形成。虽然在图21a至21b中展示的储库2135可以包括一个特定的几何形状,并且储库2135可以与模板2115一体成型,然而,可以设想的是,在一些实施例中,储库可以是任何其它合适的尺寸、形状和/或容量。另外,可以设想的是,在一些实施例中,可以通过壁和/或其它部分形成储库2135,所述壁和/或其它部分可以不与模板2115一体成型,而是可以被固定和/或连接在模板2115和/或通道2120a和2120b上的。在一些实施例中,储库可以包括一个独立的与通道2120a和2120b相连接的容器以使岛状材料可以从储库转移到通道2120a和2120b中。图22a和图22b中展示了放置在基板1905上的模板2215的俯视图。模板2215与模板2115的功能可以类似,但有一个不同点,模板2215可以包括4个通道,2220a、2220b、2220c和2220d。壁2225可以从模板2215的表面朝着远离通道2220a至2220d的径向的方向延伸出去。在一些实施例中,壁2225可以从模板2215的上端面延伸出去,所述上端面可以与模板2215用于与基板1905邻接的面相对。壁2225可以向着远离与基板1905邻接的面的方向延伸。壁2225可以和模板2215的上端面一起形成用以存储岛状材料1935的储库2230。储库2230可以和通道2220a至2220d连通,岛状材料1935可以从储库2230转移到通道2220a至2220d以至少部分填充所述通道。壁2225可以包括内表面2235,所述内表面可以与存储在储库2230内的岛状材料1935相接触。表面2235可以包括有尖锐顶点的凹口2240。在加热过程中,凹口2240可以与储库2230内的熔融群的一部分相接触,所述熔融群在储库2230和通道2220a至2220d之间可以是连续不断的。在冷却过程中,凹口2240和/或凹口2240的顶点可以用作结晶引发处使熔融群的结晶从单个顶点开始,结晶群可以是单晶的和/或有均匀的晶体取向。所述均匀可以使通道2220a至2220d中形成的晶体岛互相之间有同样的晶体取向。由于电子器件制造中的一些过程(例如,氧化物生长)可以依赖于晶体取向,因此,不同晶体岛之间的晶体取向的一致性可以使在晶体岛上/中的制造电子器件有更好的一致性。虽然图22a至图22b展示的凹口2240可以作为结晶引发处,然而,可以设想的是,在储库2230的表面上,任何其它合适的形状都可以用来引发和/或控制熔融群结晶。例如,结晶引发处可以包括但不限于储库2230表面上的凸起和/或凹陷。在一些实施例中,所述凹陷和/或凸起可以包括尖锐的和/或呈一定角度的形状以促进和/或引发结晶。在一些实施例中,结晶引发处可以包括固定在储库2230表面的一个附加的部分和/或不同材料,由此,附加部分和/或不同材料可以与熔融群相接触。在一些实施例中,结晶引发处可以是储库2230表面的一部分,可以通过控制与熔融群相接触的材料(例如,模板、基板和/或任何周围的气氛/气体)的冷却条件和/或加热条件被来推动结晶波从储库开始,通过通道,然后传播至基板,从而使结晶引发处可以影响结晶群的晶粒和晶体取向。在图19至图22中展示的模板可以包括模板本体中的一个或多个通道,可以预见的是,不同的合适的形状、尺寸和/或结构都可以用于模板。例如,模板可以包括但不限于一个或多个通道,所述通道可以分开形成,然后被固定到一起。在一些实施例中,模板可以包括多个共同形成通道的片。在一些实施例中,当结晶群和/或晶体岛形成时,模板的各个部分可以彼此分离/移除以释放结晶群和/或晶体岛。本申请的上述实施方式作为本申请的示例,在不背离仅由所附权利要求限定的本申请范围的情况下,本领域技术人员可以对这些实施方式进行改变和修改。当前第1页12
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