用于制造目的在于随后的分离的结构的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种工艺，该工艺用于通过组合至少两个衬底制造一种结构，该两个 衬底中至少一个衬底是意在用于电子、光学、光电及/或光伏应用，该结构的目的在于衬底 随后沿着预定的分离界面分离。
【背景技术】
[0002] 这种结构的一个特别的例子是可分离结构，其中分离界面是通过分子粘附力结合 的实施所沿的界面。
[0003] 表述"分子粘附力结合"意为，利用粘附力（主要是范德华力），并且不使用粘合 层，通过两个衬底的表面的紧密接触而结合。
[0004] 不希望受限于此，然而可以认为可分离结构主要可以使用在四种不同的用途：
[0005] a)机械加固物的结合：为了防止在某些制造步骤中损坏或破坏弱衬底或薄层，可 能需要在弱衬底或薄层上结合机械加固物，然后当加固物的存在不再需要时，能够去除这 种机械加固物。
[0006] b)矫正不良结合：为了提高制造工艺的盈利率并且防止例如不良结合衬底的报 废，分离能够使开始时没有正确结合的两个衬底分离，然后在清洁后再次结合。
[0007] c)临时的保护：在某些存储或运输衬底的步骤中，特别是在塑料盒中，为了避免 任何污染的风险，临时地保护衬底的表面是有益的，特别是那些准备随后用于电子部件的 制造的衬底。一种简单地解决方案包括结合两个衬底使得其待保护表面分别地互相结合， 然后在其最后使用时分离这两个衬底。
[0008]d)层的双重转移：这包括在作用层和第一支持衬底（可选地由贵重材料制备）之 间制造可逆的结合界面，然后通过分离所述可逆的结合界面，将作用层转移至第二最终衬 底。
[0009] 然而，在需要沿着非结合界面的界面，分离由两个组合的衬底形成的结构的情况 下也可以应用。
[0010] 例如，这种界面可以是在第一材料和第二材料之间的界面，两种材料可以已经通 过增加第二材料至第一材料而相互结合，例如通过沉积、外延等等。
[0011] 一种变形是，这种界面可以是例如形成在材料内并且由气泡、夹杂物等等的存在 标记的弱区域。
[0012] 沿着非结合界面的界面的分离可以特别地应用于将层从第一衬底转移至第二衬 底。
[0013] 所述待转移的层可以因此不通过结合至第一衬底形成，而是，例如可以通过外延 或沉积在所述衬底形成，或者，可选地，可以是较厚层的一部分，其中其通过一层弱化该较 厚层的气泡划定。
[0014] 无关设想中的应用，有必要没有损坏、划伤或污染两个衬底的分别位于分离界面 两边的表面，并且不破坏这两个衬底地，实施这种分离。
[0015] 根据各种应用，这两个"待分离衬底"可以是两层一个衬底和相同的衬底或两层两 个不同的衬底。
[0016] 而且，待分离的结构的两个衬底的尺寸越大，或者他们的结合能越高，分离的实施 越困难，特别是要没有损坏地实施时。
[0017] 此外，从Maszara关于两个衬底之间的结合能的测量的研宄我们知道 (参见W.PMaszara，G.Goetz，A.Caviglia和J.B.McKitterick的文章：J.Appl Phys. 64,（1988),4943)通过在两个衬底之间，在其结合界面引入薄刃，能够测量两个衬底 之间的结合能。
[0018] Maszara确定了下述关系：
【主权项】
1. 用于通过组合至少两个衬底（Sl，S2)制造一种结构的工艺（S)，这两个衬底中的至 少一个衬底意在使用于电子、光学、光电及/或光伏应用，所述结构包含至少两个分离界面 (II，12)与所述结构的主要面平行延伸，目的在于所述结构（S)沿着从所述界面中选择的 一个界面（Il)分离，通过在所述衬底（Sl，S2)之间插入刃（B)并且通过所述刃施加用于 分开所述两个衬底的分离力，所述分离实施，其特征在于，其包含选择用于所述分离的界面 (Il)的形成，使得所述界面比其它界面（12)对应力腐蚀更敏感，也就是说，对所述分离力 和能够破坏硅氧烷键（Si-O-Si)的液体出现在所述界面（Il)的共同作用更敏感。
2. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述选择的界面（Il)形成在两种材料之 间，其中至少一种材料是氧化硅。
3. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于形成所述选择的界面（I 1)的其它材料选自 氧化硅或硅，可选地由自然氧化层覆盖。
4. 根据权利要求1至3中的一项所述工艺，其特征在于所述至少一个其它界面（12)形 成在两种不包含硅氧烷键的材料之间。
5. 根据权利要求4所述的工艺，其特征在于所述材料是金属。
6. 根据权利要求4和5所述的工艺，其特征在于所述至少一个其它界面（12)是铜/铜 界面或钛/钛界面。
7. -种用于分离能够通过根据权利要求1至6中的一项所述的工艺获得的结构（S)的 工艺，所述结构包含至少两个组合的衬底（S1，S2)，这两个衬底中的至少一个意在使用于电 子、光学、光电及/或光伏应用，所述结构包含至少两个分离界面（II，12)，所述分离沿着从 所述界面中选择的一个界面（Il)实施，所述工艺包含在所述衬底（S1，S2)之间插入刃（B) 以及通过所述刃施加用于分离所述两个衬底的分离力，所述工艺的特征在于，促进所述界 面（Il)的应力腐蚀的液体施加至所述选择的界面（II)。
8. 根据权利要求7所述的工艺，其特征在于所述至少一个其它分离界面（12)比所述选 择的界面（Il)对应力腐蚀更不敏感，并且在于，在所述刃在所述衬底之间插入之前，使所 述界面（II，12)与促进应力腐蚀的液体相接触。
9. 根据权利要求8所述的工艺，其特征在于在所述分离之前和分离的过程中，所述结 构淹没在浴中或促进应力腐蚀的液体喷射至所述结构上。
10. 根据权利要求9所述的工艺，其特征在于所述至少一个其它分离界面（12)具有比 所述选择的界面（Il)更高的断裂能，并且在于所述分离包含： -第一阶段，通过在所述两个衬底之间插入所述刃（B)启动所述分离，所述阶段在促进 应力腐蚀的液体不存在的情况下实施， -第二阶段，继续所述分离，在所述分离过程中，使所述选择的界面（Il)与所述促进应 力腐蚀的液体相接触。
11. 根据权利要求10所述的工艺，其特征在于为了所述分离，所述结构部分地淹没在 促进应力腐蚀的液体的浴中，并且所述刃插入在所述结构的上表面区域。
12. 根据权利要求10和11所述的工艺，其特征在于在继续所述分离的阶段，促进应力 腐蚀的液体喷射在所述两个分开的衬底之间的空间中。
13. 根据权利要求8至12中的一项所述的工艺，其特征在于所述促进应力腐蚀的液体 选自去离子水、乙醇、水蒸气、氨水和联氨。
【专利摘要】本发明涉及一种用于通过组合至少两个衬底(S1，S2)制造一种结构的工艺(S)，这两个衬底中的至少一个衬底意在使用于电子、光学、光电及/或光伏应用，所述结构包含至少两个分离界面(I1，I2)与所述结构的主要面平行延伸，目的在于所述结构(S)沿着从所述界面中选择的一个界面(I1)分离，通过在所述衬底(S1，S2)之间插入刃(B)并且通过所述刃施加用于分开所述两个衬底的分离力，所述分离实施，其特征在于，其包含选择用于所述分离的界面(I1)的形成，使得所述界面比其它界面(I2)对应力腐蚀更敏感，也就是说，对所述分离力和能够破坏硅氧烷键(Si-O-Si)的液体出现在所述界面(I1)的共同作用更敏感。本发明也涉及一种用于分离一种结构(S)的工艺，该结构能够通过所述工艺获得。
【IPC分类】H01L21-762
【公开号】CN104603929
【申请号】CN201380046058
【发明人】D·朗德吕
【申请人】Soitec公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年9月3日
【公告号】EP2893559A1, US20150214098, WO2014037784A1