專利名稱：具有受控機械強度的可拆除基片及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組裝兩個微電子晶片的方法和生成結(jié)構(gòu)。它在構(gòu)造薄層基片時和把各層或元件轉(zhuǎn)移到任何種類的支撐上時獲得應(yīng)用。
背景技術(shù)：
元件日益必須集成到與用來生產(chǎn)它們的那些不同的支撐上。
例如，可以列舉在塑料材料基片上或在可彎曲基片上的元件。元件指的是完全或部分“加工”，即完全或部分生產(chǎn)的任何微電子、光電子或傳感器(例如，化學(xué)、機械、熱、生物或生物化學(xué)傳感器)器件。
能使用一種層轉(zhuǎn)移方法把元件集成到可彎曲支撐上。
有多種其它應(yīng)用例子，其中層轉(zhuǎn)移技術(shù)能提供用來把元件或?qū)蛹傻绞虑芭c用于其生產(chǎn)的不同的支撐上的一種適當(dāng)解決辦法。在相同的思路中，當(dāng)需要把帶有或不帶有元件的一個薄層與其原始基片隔離時，例如通過分離或消除后者，層轉(zhuǎn)移技術(shù)也非常有用。仍在相同的思路中，翻轉(zhuǎn)一個薄層和把它轉(zhuǎn)移到另一個支撐上提供給工程師有價值的自由度，以設(shè)計否則不可能的結(jié)構(gòu)。抽樣和翻轉(zhuǎn)薄膜能用來生產(chǎn)埋入結(jié)構(gòu)，例如像用于動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)的埋入電容器，其中與通常的情形截然不同，首先形成電容器，并且然后在新基片上構(gòu)造電路的剩余部分之前轉(zhuǎn)移到另一個硅基片上。另一個例子涉及稱作雙柵極結(jié)構(gòu)的晶體管結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。使用一種常規(guī)技術(shù)在一個基片上生產(chǎn)CMOS晶體管的第一柵極，并且然后翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移到一個第二基片上以生產(chǎn)第二柵極和完成晶體管，由此使第一柵極埋在結(jié)構(gòu)中(見，例如，K.Suzuki，T.Tanaka，Y.Tosaka，H.Horie和T.Sugii，“High-Speed and Low-Power n+-p+ Double-Gate SOI CMOS”，IEICE Trans.Electron.，vol.E78-C，1995，pp.360-367)。
在發(fā)光二極管(LED)的領(lǐng)域中遇到把薄層與其原始基片隔離的要求，例如，如在文檔W.S Wong等，Journal of ElectronicMATERIALS，第1409頁，Vol.28，N°12，1999和I.Pollentier等。第1056頁，SPIE Vol.1361 Physical Concepts of Materials for NovelOpto-electronic Device Application I(1990)中報告的那樣。這里的目的之一在于改進發(fā)射光的抽取的控制。另一個目的涉及這樣的事實，在這個具體例子中，用來生產(chǎn)外延堆的藍寶石基片事后體積龐大，特別是因為它是電氣絕緣的，這防止進行電氣接觸。對于生長材料的階段有利的能夠在之后除去藍寶石基片因而顯得是希望的。
例如，在對于電信和微波的應(yīng)用領(lǐng)域中遇到一種相同情形。在這種情況下，希望把元件最終集成到具有高電阻率，典型地至少幾kohms.cm的支撐上。然而，一種高電阻基片不必以與通常采用的標(biāo)準(zhǔn)基片相同的成本和相同的質(zhì)量得到。在硅的情況下，標(biāo)準(zhǔn)電阻率的200和300mm硅晶片是可得到的，而對于大于1kohms.cm的電阻率，200mm尺寸的提供非常少而300mm尺寸根本沒有。一種解決辦法在包括(例如具有從14到22ohm.cm的電阻率的p型硅的)標(biāo)準(zhǔn)基片的原始結(jié)構(gòu)上生產(chǎn)元件時和然后在最后加工步驟期間包括把一個包含元件的薄層轉(zhuǎn)移到一個玻璃、石英、藍寶石等絕緣基片上。
從技術(shù)觀點出發(fā)，這些轉(zhuǎn)移操作的主要好處在于使其中形成元件的層的性質(zhì)和最后支撐的那些性質(zhì)無關(guān)，并因此它們在多種其它情形下是有益的。
也可以列舉其中對于元件生產(chǎn)有益的原始基片成本過高的情形。在例如提供改進性能(較高使用溫度、顯著提高的最大使用功率和頻率等)、但其成本與硅相比非常高的碳化硅的情況下，把昂貴原始基片的一個薄層(在這個例子中是碳化硅)轉(zhuǎn)移到便宜的最后基片(這里是硅)上、和可能在一次重新循環(huán)操作之后重新覆蓋用于再次使用的昂貴原始基片的剩余部分是有益的。轉(zhuǎn)移操作能在元件的生產(chǎn)之前、期間或之后進行。
以上技術(shù)在其中得到一個薄基片對于最后應(yīng)用是重要的所有領(lǐng)域中也能證明是有益的。特別是可以列舉功率用途，不管為了與散熱有關(guān)的原因，還是因為在某些情況下電流必須以與經(jīng)其電流通過的厚度成第一近似比例的損失流經(jīng)基片的厚度。也可以列舉為了靈活性原因要求一個薄基片的智能卡用途。對于這些用途，在較厚或標(biāo)準(zhǔn)厚度基片上生產(chǎn)電路，這首先具有對于各種加工步驟的良好機械阻力的優(yōu)點，并且第二具有與其在一定生產(chǎn)設(shè)備上的使用有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)相一致的優(yōu)點。然后最后薄化通過分離實現(xiàn)。這種分離能伴隨有向另一個支撐的轉(zhuǎn)移。在某些情況下，向另一個支撐的轉(zhuǎn)移不是不可缺少的，特別是如果在薄化期間目標(biāo)最后厚度足以產(chǎn)生自支撐結(jié)構(gòu)。
各種技術(shù)能用來把各層從一個支撐轉(zhuǎn)移到另一個上。在某些情況下，層和支撐的組裝可能是臨時的。例如，情況是這樣，當(dāng)對于其功能是在轉(zhuǎn)移期間或在轉(zhuǎn)移之前在其層經(jīng)受的各種處理期間提供保證保持的薄層轉(zhuǎn)移處理(handle)基片使用時。對于這個主題見T.Hamagushi等，IEDM 1985，p.688-691的文檔。然后在選擇用來組裝層和基片的裝置時產(chǎn)生一個問題。具體地說粘結(jié)裝置必須足夠強，以便完成其作用并且特別是抵抗由施加到要轉(zhuǎn)移的部分上的處理強加的應(yīng)力。而且，必須有可能分離組件，以便拆下要轉(zhuǎn)移的層。當(dāng)在轉(zhuǎn)移之前當(dāng)把該層固定到處理基片上時必須完全或部分生產(chǎn)元件(微電子的、光電、機械、壓電、超導(dǎo)體、或磁性元件)時，在粘結(jié)裝置上有另外的應(yīng)力(熱的、機械的等)。即使在元件構(gòu)造過程期間，粘結(jié)裝置因此也必須都牢固以在薄層與處理基片之間提供組件，并且同時是可逆的以實現(xiàn)處理基片的最終脫開。
更一般地，產(chǎn)生的問題是把晶片與另一個晶片組裝，該晶片能是基片、薄層、或足夠厚以便自支撐、合成的或其它的，包括部分、完全加工或未加工的至少一種或多種半導(dǎo)體材料，組件必須此后在組件界面處分離。在脫開之前，必定有可能在兩個晶片的至少一個上完全或部分生產(chǎn)元件或者完成外延生長步驟。
已經(jīng)設(shè)想各種解決方案。
第一種解決方案包括通過研磨消除支撐晶片，但在這種情況下消耗晶片(在過程期間損壞)。如果一個蝕刻阻擋層提供在兩個晶片之間，則情況也是這樣支撐晶片由研磨和蝕刻的組合消耗。
基于“搬走”原理的其它方法也分離結(jié)合到一種原始支撐上的一個薄層，同樣不必消耗后者。這些方法一般使用可能與機械力有關(guān)的一個埋入中間層的選擇性化學(xué)蝕刻。這種類型的方法非常廣泛地用來把III-V元素轉(zhuǎn)移到不同類型的支撐上(見C.Camperi等，IEEETransactions on photonics technology，vol.3，12(1991)，1123)。如在P.Demeester等的論文，Semicond.Sci.Technol.8(1993)，1124-1135中解釋的那樣，一般在外延生長步驟之后發(fā)生的轉(zhuǎn)移能在元件的生產(chǎn)之前或之后執(zhí)行(分別通過“后加工”或“預(yù)加工”)。然而，基于搬走的這些技術(shù)取決于它對于橫向規(guī)模超過1mm難以得到搬走的事實。
另一種情形包括在絕緣體硅片(SOI)結(jié)構(gòu)的情況下利用埋入氧化物的存在，并且不管后者是如何標(biāo)準(zhǔn)(即，生產(chǎn)而不尋求任何具體的可拆除性效果)。如果把結(jié)構(gòu)足夠強地粘結(jié)到另一個基片上并且把一個高應(yīng)力施加到結(jié)構(gòu)上，則最好在氧化物中實現(xiàn)的局部斷裂能導(dǎo)致在整個基片比例上的切削效果。文檔“PHILIPS Journal ofResearch”，vol.49，N°1/2，1995在第53至55頁上表示這種的一個例子。不幸地是，斷裂難以控制并且必需較高機械應(yīng)力產(chǎn)生它，這沒有免除折斷基片或損壞元件的危險。
文檔EP0702609 A1公開了通過控制結(jié)合能量把一層轉(zhuǎn)移到最終基片上。然而，在以上文檔中，有在一個薄層與一個第一基片之間的一個第一結(jié)合能量。然后控制在層與第二基片、目標(biāo)基片、或操作器之間的粘合常數(shù)的結(jié)合能量，從而它在層與第一基片之間大于第一結(jié)合能量。
用來增大在兩個晶片之間的結(jié)合能量的技術(shù)是眾所周知的。它們用在以前列舉的情形中，但也用在其它情形中。例如，有SOI結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。
如果要得到SOI結(jié)構(gòu)，則最后打算提供表面準(zhǔn)備操作，并且常常借助于在結(jié)合之后執(zhí)行的退火，高結(jié)合能量典型地從1到2J/m2。按常規(guī)，在借助于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備操作SiO2/SiO2結(jié)合的情況下，結(jié)構(gòu)的結(jié)合能量是在室溫下幾十mJ/M2和在400℃下退火30分鐘之后的500mJ/M2(通過由Maszara開發(fā)的衛(wèi)板(blade)方法確定結(jié)合能量(見Maszara等，J Appl.Phys.，64(10)，p.4943，1988))。當(dāng)在高溫(1100℃)下退火結(jié)構(gòu)時，結(jié)合能量一般具有2J/m2的量級(C.Maleviile等，Semiconductor wafer bonding，Science Technologyand Application IV，PV 97-36，46，The Electrochemical SocietyProceedings Series，Pennington，NJ(1998))。存在在結(jié)合之前的其它準(zhǔn)備形式，例如要結(jié)合的表面對于等離子體(例如氧等離子體)的暴露，并且能產(chǎn)生等效結(jié)合能量而不總是必需這種退火(YA，Li andR.W.Bower，Jpn.JAppl.Phys.，vol.37，p.737，1998)。借助于這個數(shù)值的能量的密封與脫開不相容。
一些變形稱做結(jié)合SOI(BSOI)及結(jié)合和蝕刻背部SOI(BESOI)。除分子粘合結(jié)合之外，這些變形基于通過拋光技術(shù)和/或化學(xué)蝕刻技術(shù)的原始基片的實際除去。在這種情況下消耗基片。
本發(fā)明者已經(jīng)表明，通過修改親水性質(zhì)和表面的粗糙度能得到不同的機械強度，大于或小于常規(guī)得到的機械強度。例如，如在由O.Rayssac等的論文中指示的那樣(Proceedings of the 2ndInternational Conference on Materials for Microelectronics，IOMCommunications，p.183，1998)，氫氟酸蝕刻增大氧化硅層的粗糙度。該論文描述8000rms蝕刻增大粗糙度近似0.2nm到0.625nm。已經(jīng)證實，對于面對表面具有0.625nm和0.625nm RMS粗糙度的SiO2/SiO2結(jié)合在1100℃下退火之后產(chǎn)生500mJ/m2量級的最大結(jié)合能量值，即遠低于在以前列舉的標(biāo)準(zhǔn)情形中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此包括在一種通過分子粘結(jié)結(jié)合兩個晶片的組裝技術(shù)中，生成結(jié)構(gòu)打算在組件界面處分離。在層上已經(jīng)完全或部分生產(chǎn)元件或傳感器之后或者在晶片之一上的外延生長步驟之后，一般實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的脫開或搬走。
本發(fā)明也包括在一種結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)包括由具有容易控制機械強度級的一個界面或一個中間層接合在一起的兩個晶片，從而所述結(jié)構(gòu)與元件的完全或部分生產(chǎn)相容(例如，外延堆的沉積)，而且從而能分離所述結(jié)構(gòu)。文獻一般把這樣的結(jié)構(gòu)稱作“可拆除結(jié)構(gòu)”或“可拆除基片”。
為此，本發(fā)明提出通過一個晶片的一個表面和另一個晶片的一個表面的分子粘結(jié)結(jié)合產(chǎn)生一個界面，具有一個施加到被結(jié)合的表面的至少一個上以控制界面的機構(gòu)強度級的以前處理步驟，借助于或不借助于一個中間層(氧化物、氮化物)能完成分子粘結(jié)結(jié)合。
在與晶片的各部分處的分離確切相對應(yīng)的情況下(模片、元件、模片組或子組等)，晶片的準(zhǔn)備最好包括一個步驟，由此在脫開步驟之前劃界出所述層的至少一段。
為了控制界面的機械強度，準(zhǔn)備要組裝的兩個表面至少一個的步驟是必需的，以便控制其粗糙度和/或親水性能。
-為了通過控制粗糙度準(zhǔn)備表面，例如，在SiO2表面的情況下，能使用氫氟酸蝕刻。當(dāng)然，根據(jù)要被蝕刻的材料的性質(zhì)，其它化學(xué)處理是可能的。
-為了產(chǎn)生SOI類型的一個可拆除基片，考慮SiO2/SiO2和Si/SiO2的例子。在不同種類層的情況下(Si3N4是另一個常規(guī)例子，但也有硅化物)，使用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理就足夠了(例如用于Si3N4的HF或H3PO4，與用于Si的NH4OH/H2O2/H2O(也叫作SC1)類似)。
-界面的機械強度通過處理修改，例如熱處理，以便以一種受控方式強化界面，即，通過控制熱處理參數(shù)(處理時間、溫度、溫度梯度等)，從而它與以后的脫開相容。熱處理包括與元件的以后生產(chǎn)有關(guān)的那些。然后能分子粘結(jié)結(jié)合以這種方式處理的表面，借助于或不借助于一個中間層(例如，像一個氧化物或氮化物層)。
-生產(chǎn)界面的步驟跟隨有搬走兩個晶片的步驟；在脫開之后，能執(zhí)行生產(chǎn)全部或部分微電子、光電子、機械、熱電、超導(dǎo)體或磁性元件的步驟。在生產(chǎn)界面的步驟與搬走步驟之間，能便利地執(zhí)行另一個結(jié)合步驟以產(chǎn)生一個第二界面。這種結(jié)合步驟便利地包括分子粘結(jié)結(jié)合或粘合劑結(jié)合(例如，使用一種由UV輻射硬化的粘合劑、一種樹脂、一種聚合物粘合劑)。在這種情況下，通過酸蝕刻和/或機械應(yīng)力和/或熱和/或光應(yīng)力的施加能便利地執(zhí)行在第二界面高度處的搬走。在搬走之后能再次便利地使用還沒有處理或轉(zhuǎn)移的晶片。
-晶片最好是從Si、Ge、SiGe、SiC、GaN和其它等效氮化物、AsGa、InP或鐵電或壓電材料(LiNbO3、LiTaO3)或“加工”或沒有加工的磁性材料選擇的半導(dǎo)體材料的。
-在兩個晶片的至少一個中能產(chǎn)生一個薄層。
-通過平面化和/或化學(xué)機械拋光或其它拋光和/或化學(xué)蝕刻得到薄化。
-通過切斷能得到薄層。
-通過分裂一個薄弱埋入層實現(xiàn)切斷。
-通過植入得到薄弱埋入層，并且通過熱和/或機械和/或化學(xué)處理得到分裂。
-植入的物質(zhì)是一種氣體(氫、氦等)。
關(guān)于產(chǎn)品，本發(fā)明提出一種在結(jié)合界面處接合在一起的兩晶片的組件，結(jié)合界面的機械強度處于受控級，特別是通過控制表面粗糙度和/或親水性能。
根據(jù)最佳特征，有可能組合·在兩個晶片的至少一個中能產(chǎn)生一個薄層。
·便利地通過分子粘結(jié)結(jié)合或粘合劑結(jié)合，例如使用由UV輻射硬化的粘合劑，把所述層進一步結(jié)合到一個第二基片上。
·根據(jù)它是否是結(jié)合粗糙化表面、多孔材料、埋入的缺陷、氣體或非氣體微腔的一個問題，選擇性地使用局部或非均勻處理(熱處理、UV曝光、激光輻射、等)選擇性地修改界面或連接層的化學(xué)和/或機械強度，以便選擇性地增強或選擇性地弱化除其它之外的某些區(qū)域。
·該層具有半導(dǎo)體材料(Si、Ge、SiGe、SiC、GaN和其它等效氮化物、AsGa、InP、Ge等)或者鐵電材料或壓電材料(LiNbO3、LiTaO3)、或者處理或未處理的磁性或超導(dǎo)體材料(YbaCuO、NbN等)。


由經(jīng)由說明和非限制性例子和參照附圖給出的如下描述，顯現(xiàn)本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點，其中-圖1是在基片上的薄層、在層與具有結(jié)合能量的基片之間的界面的組合的截面中的視圖，-圖2是在沉積或生長一個表面層之后圖1組合的視圖，-圖3是在分子粘結(jié)稱作最后基片的一個第二基片之后以前結(jié)構(gòu)的視圖，-圖4是在薄層與第一基片之間的界面處的搬走動作期間的視圖，-圖5是在搬走和除去自由界面層之后得到的晶片的視圖，-圖6是圖1類型可拆除組件的視圖，-圖7是其在元件，例如一個第一晶體管柵極，的生產(chǎn)之后的視圖，-圖8是其在沉積氧化物之后的視圖，-圖9是其在平面化之后的視圖，-圖10是其在分子粘結(jié)結(jié)合(包括熱處理)之后的視圖，-圖11是其在脫開和還原以除去自由界面層之后的視圖，-圖12是圖1類型可拆除組件的視圖，-圖13是其在元件生產(chǎn)之后的視圖，-圖14是其在通過氫氟酸蝕刻和/或機械力的施加而沒有到一個目標(biāo)基片的轉(zhuǎn)移的視圖，-圖15是其在脫開到一個最后基片和一個能重新循環(huán)的基片中的視圖，-圖16是在元件之間切削溝道或凹槽之后、圖13的一種變形，-圖17其視圖，表示例如在氫氟酸蝕刻之后搬走的元件，-圖18是與圖1類似的視圖，-圖19是在一個透明基片的粘合劑結(jié)合之后在圖3組件的截面中的視圖，-圖20是在搬走和拋光之后這個組件的上部的視圖，-圖21是在搬走和拋光之后這個組件的上部的視圖，-圖22是與圖1類似的整體視圖，表示通過化學(xué)和機械切削消除的區(qū)域，-圖23是其在結(jié)合一個上部基片之后的視圖，-圖24是與圖1的類似的組件的視圖，-圖25是其在沉積一個基于GaN的外延堆之后的視圖，-圖26是其在基片結(jié)合之后的視圖，-圖27是其在搬走時的視圖，-圖28是其在除去自由界面層之后的上部的視圖，及-圖29是其在除去初始在堆下方的層之后的視圖。
具體實施例方式
為詳細描述選擇的最佳例子主要涉及一般以例如200mm直徑的圓形基片形式得到的硅。這些方法以非限制方式和不脫離本發(fā)明范圍地易于變換到其特征具體在于除硅之外的材料的其它系統(tǒng)上。
根據(jù)本發(fā)明的方法的某些實施例往往鼓勵以整體級把層搬離其基片，即在基片的整體規(guī)模上，而其它往往搬走限制的各段。
為了生產(chǎn)一種可拆除SOI基片，考慮SiO2/SiO2和Si/SiO2結(jié)合的例子。在不同種類層的情況下(Si3N4是另一個常規(guī)例子，但也有硅化物)，并且通過從下文描述的類推，只要使用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理就足夠了(例如用于Si的NH4OH/H2O2/H2O(也稱作SC1)和用于Si3N4的H3PO4或HF)。圖1表示其中基片(11)和薄層(14)是單晶硅的并且兩個中間層(12)和(13)在分別結(jié)合在基片(11)和薄層(14)上之前形成的選擇。當(dāng)然，只有兩個中間層(12)或(13)的一個可能就足夠了，并且它們可能都不存在(即Si/Si結(jié)合的)。如果中間層(12)和(13)存在并且都是SiO2的，則系統(tǒng)稱作SiO2/SiO2結(jié)合。如果兩個之一存在，并且包括SiO2，那么系統(tǒng)稱作Si/SiO2結(jié)合。
多種技術(shù)能用來生產(chǎn)像在圖1中表示的結(jié)構(gòu)，除與分子粘結(jié)結(jié)合有關(guān)的特定方面之外，對于不可分離SOI基片的生產(chǎn)包括以前列舉的那些(見Semiconductor Wafer Bonding，Science andTechnology，Q.Y.Tong and U.Gsele，Wiley Intersciencepublications)。除其中把一個例如輔助外延層沉積到層(14)上的某些特定情況之外，下文把層(14)稱作是包括元件的層的活性層。某些變形稱作結(jié)合SOI(BSOI)及結(jié)合與蝕刻背部SOI(BESOI)。除分子粘結(jié)結(jié)合之外，這些變形基于通過拋光技術(shù)和/或化學(xué)蝕刻技術(shù)的原始基片的物理除去。下文部分描述為層轉(zhuǎn)移技術(shù)的其它變形除分子粘結(jié)結(jié)合之外基于通過沿減弱區(qū)域的“切削”的脫開，如在文檔US-A-5374564(或EP-A-533551)和US-A-6020252(或EP-A-807970)沿一個摻雜區(qū)域的分離，或文檔EP0925888通過沿已經(jīng)致使多孔的一個埋入層的斷開的分離，中描述的方法。
參照與用于可分離基片生產(chǎn)的結(jié)合有關(guān)的特定方面，在SiO2/SiO2(或甚至Si/SiO2)結(jié)合的情況下，氧化物層能以幾種方式準(zhǔn)備(沉積、硅的熱氧化)并且能具有根據(jù)用途變化的厚度。對于這個例子，選擇1μm厚熱氧化物。因此得到如下結(jié)構(gòu)用1μm熱氧化物覆蓋的硅基片。
這隨后是氫氟酸蝕刻以使氧化物表面粗糙，要求的粗糙化隨除去氧化物的厚度增大。對于每種用途，能優(yōu)化粗糙度，特別是根據(jù)生產(chǎn)元件(或外延增長)的方法，這在元件生產(chǎn)和適于最后分離的方法期間在沒有分層地結(jié)合之后必須使用。典型地，除去約幾十至幾百納米的氧化物厚度的氫氟酸蝕刻是一種良好的最初折衷。氫氟酸蝕刻增加氧化物層(12)和/或(13)的粗糙度。這能與選擇性濕潤或干燥清理結(jié)合以得到專用于氧化物層的親水性質(zhì)。生成的效果是比標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合弱的結(jié)合之一。
用來控制可拆除界面的結(jié)合能量的另一種選擇是在結(jié)合操作之后使用熱退火。在結(jié)合之后實現(xiàn)的在退火中的約100°的溫差，特別是在超過800℃的范圍內(nèi)，導(dǎo)致結(jié)合能量的顯著變化。這種選擇能與至少一個中間層(12)和/或(13)、或其自己(即根本沒有任何粗糙化步驟)組合地使用。對于結(jié)合實施的一種高度有益的選擇，但一定不要認為對于本發(fā)明的限制，不是退火在圖4中表示的結(jié)構(gòu)的整體，或者在足夠低的溫度下退火它，最好溫度不超過在其下生產(chǎn)元件的溫度，外延層等或?qū)τ谝粋€短時間等。這種可選擇例對于為了元件和其它結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)不需要高溫的用途、對于不使用機械應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的非常攻擊性的化學(xué)處理的用途、及對于在脫開之后不需要到另外一個支撐上的轉(zhuǎn)移的用途(自支撐最后結(jié)構(gòu))特別有吸引力。
在其中在基片(11)上完成它們的情形下，已經(jīng)列舉氧化物的粗糙化和沉積。一個可選擇例是在薄層(14)的側(cè)面上，或甚至在兩側(cè)上，執(zhí)行這些操作。
除可拆除基片本身的生產(chǎn)之外，使用基于分子結(jié)合的技術(shù)，有關(guān)于其使用和關(guān)于實現(xiàn)它的裝置的幾種裝置。
可分離基片的好處，依據(jù)未加工活性層或加工活性層的厚度(即，其當(dāng)已經(jīng)加工它以生產(chǎn)元件的全部或部分的厚度)，在于它允許活性層的分離以得到一個自支撐層(一個較厚層，不管厚度在其構(gòu)造之后的沉積步驟期間制造或得到的可分離基片中已經(jīng)存在，如是在外延生長步驟中的情形)或一個一般較薄、轉(zhuǎn)移到一個目標(biāo)支撐上的表面層，不管后者是最后支撐或者只是本身打算拆除的臨時支撐。
有把表面層轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基片上的各種方式。
首先，通過成為要轉(zhuǎn)移到另一個基片上的薄層的分子粘結(jié)結(jié)合能實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。
可拆除基片的好處在于能夠任意在基片上“安裝”和“拆下”薄層，通過翻轉(zhuǎn)該層，允許在層兩個表面上的元件的全部或部分生產(chǎn)。
作為說明，在生產(chǎn)一種這里稱作第二SOI結(jié)構(gòu)的新SOI結(jié)構(gòu)的上下文中描述一種分離方法。這種方法比以前描述的技術(shù)仍然具有多個好處。這里選擇的例子與具有一個埋入氧化物層500厚的第二SOI基片的生產(chǎn)有關(guān)，直接使用這種方法難以得到該厚度。
通過以前描述的方法之一得到第一結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生與圖1相對應(yīng)的一種可分離基片。在這個例子中，單晶硅層14成為活性層。到其中連接層已經(jīng)在結(jié)合之前粗糙化并且還沒有經(jīng)受在非常高溫度(希望小于1100℃并且小于1000℃或甚至900℃更好)下的任何強化熱處理的這種可分離基片上，通過熱氧化形成一個500氧化物層以產(chǎn)生在圖2中表示的結(jié)構(gòu)。這種氧化物成為第二SOI結(jié)構(gòu)的埋入氧化物。在本例子中，把可分離基片(11+12+13+14+15)分子粘結(jié)結(jié)合到要成為活性層的最后支撐的一個硅基片16上(見圖3)。得到的堆最好在高溫(1100℃)下穩(wěn)定以強烈固結(jié)在層(15)和(16)的界面處的第二結(jié)合。第一結(jié)合，如果經(jīng)受相同的處理，仍然具有小于第二結(jié)合的機械強度，因為首先使它粗糙。能使用一種化學(xué)和/或機械分離方法。例如，把以上得到的堆首先浸入在一個氫氟酸槽中，其一個目的在于從組件的邊緣開始過蝕刻氧化物層12和13。最好蝕刻兩個界面12/13和15/16。況且，可分離基片的界面12/13便利地是一個氧化物/氧化物界面。它因此使在氧化物與硅之間的界面15/16的蝕刻便利。因而，在這個第一搬走步驟期間，在第二結(jié)合的界面處比在可分離基片的界面處有較少表面蝕刻。機械分離(通過加壓水噴嘴，如在文檔EP0925888中那樣，通過壓縮空氣噴嘴，如在文檔FR2796491中那樣，通過牽引，如在文檔WO00/26000中那樣，通過刀片的插入等)完全解除最后結(jié)構(gòu)13+14+15+16(見圖4)。在氧化物13除去之后，例如由氫氟酸蝕刻，得到最后SOI結(jié)構(gòu)(圖5)。用作在可分離基片內(nèi)的基片的Si晶片11能重新循環(huán)和重新使用，例如以生產(chǎn)另一個可分離基片(最好在消除層12之后)。
便于分離開始的另一種方法是消除基片外環(huán)的至少一部分。為此能采用濕潤或干燥化學(xué)蝕刻技術(shù)或其它機械拋光技術(shù)、激光切削等技術(shù)，局限于環(huán)(這產(chǎn)生其中除去陰影面積的圖22配置，這在固定一個第二基片之后產(chǎn)生圖23配置)。
注意，以前在層14上形成的500厚埋入氧化物層15可能在結(jié)合之前已經(jīng)形成在基片16上而不是在基片14上。另一種變形把500厚度劃分成兩部分，在基片16上的一部分例如250厚，而在層14上的另一部分在這個例子中也是250厚。
注意，如果兩個分子粘結(jié)結(jié)合界面都是氧化物/氧化物類型的，則能以這樣一種方式實現(xiàn)在高溫下的第二結(jié)合的穩(wěn)定，從而保證希望的氫氟酸蝕刻發(fā)生在第一界面處。在這種方法中，一個薄弱第一界面的產(chǎn)生實現(xiàn)在第一結(jié)合界面處的完整堆的希望分離。
使用根據(jù)本發(fā)明方法的另一個例子與雙柵極晶體管結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)有關(guān)(見圖6至11)。與晶體管的制造有關(guān)的第一操作基本上包括使用常規(guī)技術(shù)(圖6)在一個可分離基片上生產(chǎn)第一CMOS晶體管柵極(圖7)，如在圖1中所示，例如以與對于帶有一個薄埋入氧化物層的SOI結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)以前描述的相同方式。在900/1000℃量級的溫度范圍內(nèi)能降低結(jié)合穩(wěn)定溫度。然后使用一種常規(guī)沉積技術(shù)(例如CVD)把具有1μm量級厚度的一個氧化物層沉積到這個基片上(圖8)。使用一種常規(guī)化學(xué)/機械拋光技術(shù)使氧化物平面化(圖9)。這隨后是對于另一個硅基片16的分子粘結(jié)結(jié)合(圖10)。如果對于第一柵極形成的結(jié)構(gòu)能承受這樣高的一個溫度，則希望在從1000到1100℃的溫度下穩(wěn)定結(jié)合，否則在900/1000℃量級的溫度下。最后(圖11)，以與以上準(zhǔn)確相同的方式(刀片的插入、加壓水噴嘴、壓縮空氣噴嘴等)實現(xiàn)分離。在恢復(fù)晶體管制造過程之前，特別是為了生產(chǎn)第二柵極，通過化學(xué)蝕刻除去氧化物層13的剩余部分。因為借助于對于硅已知蝕刻選擇性的氫氟酸溶液蝕刻氧化物，所以一旦已經(jīng)完全蝕刻氧化物，露出一個硅表面，蝕刻就自然停止。這種分離技術(shù)超越例如基于通過植入得到的其它斷裂的技術(shù)的主要優(yōu)點在于，就其產(chǎn)生缺陷的可能性-例如對于最后拋光操作-而論不必使有問題的精整工序過分復(fù)雜。
在多種其它用途中能使用相同的過程。如果第一SOI結(jié)構(gòu)(見圖1)用來生產(chǎn)晶體管、電路、元件等，這些能最后轉(zhuǎn)移到多種類型的專用支撐上。例如，對于其電氣絕緣性質(zhì)(高電阻率硅、石英、藍寶石等)能選擇基片16，以便為微波和電信電路提供理想支撐，由此限制在基片中的損失。對于與平屏幕有關(guān)的用途，對于最后支撐選擇一種透明基片，例如熔化硅。
在薄基片上生產(chǎn)電路的情況下，這里簡要描述分離的另一個例子(圖12至15)。感興趣的最后厚度典型地小于幾百μm，甚至約幾十μm。它們例如與功率用途或?qū)τ谥悄芸ê蛯τ谄湟竽撤N柔性的其它電路的用途(塑料材料支撐、彎曲支撐等)有關(guān)。這個例子與不必轉(zhuǎn)移到一個目標(biāo)基片的一種分離類型有關(guān)。當(dāng)層14足夠厚自我支撐但太薄不能沒有損壞地承受集體電路生產(chǎn)過程(典型地小于幾百μm厚，并且甚至約幾十μm)時，這里目的是在生產(chǎn)電路或元件之后實現(xiàn)分離而不轉(zhuǎn)移層14。例如，生產(chǎn)可分離基片的方法在每個方面與以前描述的生產(chǎn)圖1結(jié)構(gòu)的那些的任一種相同。在200mm直徑硅晶片的情況下，標(biāo)準(zhǔn)基片厚度是725μm。如果用途要求例如80μm的最后基片厚度，對于支撐基片11選擇一個硅基片725-80＝645μm(圖12)。生成的組件因此與標(biāo)準(zhǔn)厚度相對應(yīng)，并且把足夠的抵抗力供給用來構(gòu)造元件的過程。在后者生產(chǎn)之后(圖13)，可以使用以前列舉的分離技術(shù)之一(圖14)，不同之處在于能省略基片16。在分離之后，自支撐層14(圖15)單獨代表感興趣的最后基片，其特征在于包括元件的80μm基片厚度。
用來準(zhǔn)備分離界面的參數(shù)必須適于在可分離基片上在分離之前必須完成的技術(shù)操作，特別是熱和化學(xué)處理，并且根據(jù)機械應(yīng)力的性質(zhì)。例如，如果可分離基片包括一個承受550℃的外延生長溫度的一個SiO2-SiO2結(jié)合界面的鍺表面層(它在生長GaInAs情況下是典型的以構(gòu)成在空間使用的太陽能電池)，那么對于可分離的基片rms粗糙度必須便利地是0.4nm。
使用的另一個例子涉及用于智能卡的電路生產(chǎn)，其中支撐的柔性成為關(guān)鍵的，首先因為電路尺寸的增大，而其次因為趨勢是要求卡具有日益高的變形抵抗力。在這個角度上其厚度大于約50μm的單晶硅支撐太脆弱，因為如果它經(jīng)受彎曲力，如對于智能卡可能常常發(fā)生的那樣，則其厚度太大。
注意，對于模片的生產(chǎn)，這里能提供有(見圖16)從圖13配置開始的、一個扯下工具SA能個別除去的凹槽隔離段(圖17)。
圖18表示與在圖1中表示的類似的最初組件，使一個最初基片11′覆蓋有一個氧化硅層12′，氧化硅層12′分子粘結(jié)結(jié)合到一個第二氧化硅層13′上，氧化硅層13′又覆蓋有一個硅層14′。在硅層14′內(nèi)生產(chǎn)電路。然后，對于到第二支撐16′上的組件，最好選擇一種產(chǎn)生一個非常薄層15的粘合劑，而在例如＜400℃的低溫下具有最高可能機械強度，從而沒有損壞在這個結(jié)合步驟之后產(chǎn)生的活性層的元件的危險。這些可能便利地是由加熱或通過暴露于UV輻射硬化的粘合劑(在這種后一情況下，足以選擇對于UV透明的最后基片16′)(見圖19)。
為了搬走可分離基片(這里在結(jié)合界面12′/13′處)，可能顯得難以產(chǎn)生純化學(xué)搬走，因為粘合劑和對于UV透明的基片(在實際中由石英和玻璃制成)對于化學(xué)制品(氫氟酸、溶劑等)不全是惰性的。另一方面，如果使在分離界面處的結(jié)合能量低于粘合劑和構(gòu)成集成電路的各層的強度(這能比較容易地實現(xiàn))，則一種純機械作用可以足以搬走在界面12′/13′處的結(jié)構(gòu)。它然后有可能使用基片11′幾次。為了便于分離，可能便利的是消除基片的一個外環(huán)。除基片外環(huán)的有限化學(xué)蝕刻之外，通過在粘合劑結(jié)合之后在結(jié)構(gòu)中進行圓形切削進一步有可能消除環(huán)。切削能便利地由激光實現(xiàn)(見圖22和23)。
作為一般規(guī)則，得到第一基片的殘余物，基片的支撐至今稱作“可分離的”(圖20)和可重新使用的，最好在拋光層12′和轉(zhuǎn)移到其它支撐16′，如在圖21中那樣，或要不然如果層14′的厚度是適當(dāng)?shù)膭t免除和自支撐的活性層14′之后。
不像以前的例子，第二基片16′在長得多的過程中能代之以僅是一個中間基片。在圖21中表示的結(jié)構(gòu)本身能是一種可分離結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)然后借助于中間基片16′或到又一個支撐上的另一種層轉(zhuǎn)移操作繼續(xù)，一般涉及基片16′的消除。把借助于以前描述的技術(shù)得到的可分離基片粘合劑結(jié)合到已經(jīng)加工之后的中間基片上。中間基片能是剛性的或柔性的(見以上例子)。如果它是剛性的，則它甚至能是硅晶片。
對于粘合劑結(jié)合，特別是對于切削硅晶片和封裝集成電路或包裝或背端(“Blu Tak”、Teflon粘合劑膜等)的操作，能設(shè)想熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員已知的粘合劑膜的使用。如果粘合劑膜是雙側(cè)的，則也可以把一個中間基片粘著到膜的后表面上，以起一個基片或用來在切削時加強組件的支撐的作用。
能設(shè)想的搬走技術(shù)包括牽引力和/或剪力和/或彎曲力的施加。也可以把力的施加與界面的化學(xué)蝕刻、或諸如超聲波之類的其它手段相結(jié)合。如果要搬走的界面是氧化物型的，則在結(jié)合界面處便于蝕刻低能量界面，并且這鼓勵加工層到中間基片的轉(zhuǎn)移。在這些條件下，保護處理層是便利的(例如在氫氟酸蝕刻的情況下通過氮化物的另外沉積)。
用來施加應(yīng)力的裝置能是機械的(特別是通過在結(jié)合界面處插入刀片)、和/或搬走工具的使用(見WO00/26000)、和/或噴嘴的使用，或者涉及插入一個氣體流，如在文檔FR2796491中描述的那樣，和/或流體(見EP0925888、EP0989593)。在氣體流(或甚至流體流，例如如果界面是氧化物的則是氫氟酸流)的情況下，能便利地預(yù)先準(zhǔn)備可分離基片(例如通過化學(xué)蝕刻)以把流體局部供給到結(jié)合界面。這便于在多層結(jié)構(gòu)結(jié)合界面處的潛在搬走，其中搬走必定發(fā)生，通過保護包括元件的結(jié)構(gòu)的各層。因而有可能搬走結(jié)合界面，即使當(dāng)在內(nèi)部元件層之間的粘合較弱時也是如此。
然后能總體或部分地把有時稱作“處理(handle)”的中間層(為了形成凹口或切削先驅(qū))切削成與能轉(zhuǎn)移到不同支撐上的電子元件相對應(yīng)的元件。轉(zhuǎn)移能是集體的，在這種情況下所有元件，即使它們僅通過一個支撐互連，也同時在相同的技術(shù)操作中轉(zhuǎn)移，或一個元件一個元件地(或一個模片一個模片地)，如果后者一個接一個地轉(zhuǎn)移。支撐能是塑料材料的，如在智能卡的情況下那樣，并且在這種情況下，一種粘合劑便利地用于轉(zhuǎn)移。元件也能轉(zhuǎn)移到包括其它電子或光電器件的晶片上，在這種情況下，轉(zhuǎn)移能同樣使用分子粘結(jié)技術(shù)(見圖1至5，假定在層(14)中形成的元件的另外存在)。通過諸如拾取和放置裝置之類的常規(guī)裝置能轉(zhuǎn)移元件。例如，也能把元件轉(zhuǎn)移到另一個支撐上以提高熱性能。
然后，通過施加應(yīng)力或局部加熱(例如使用激光)，借助于機械力能把以前結(jié)合到其最后支撐上的薄層與其處理分離(一個元件或一個元件地，或總體地)。
與根據(jù)本發(fā)明力圖鼓勵層與其基片以整體，即在基片整體的規(guī)模上，分離的方法的實施例相反，其它力圖分成各段，各段的形狀清楚地與模片或由活性層生產(chǎn)的元件相關(guān)。一種有趣的變形包括使用常規(guī)元件切削技術(shù)(鋸、激光切削等)至少部分繞模片、各段等切削或定界溝槽。另一種有益的變形基于與照相平版操作有關(guān)的化學(xué)蝕刻的使用， 以產(chǎn)生相同的溝槽和/或除去在模片輪廓處的連接區(qū)域。例如，在大面積上準(zhǔn)備分子粘結(jié)結(jié)合時，只把層3和4切削到表示的輪廓(圖16)，其后把每段搬離基片，這相當(dāng)于認為把基片搬離每段(作為一個選擇例，一次和同時能切削所有層或所有段。
當(dāng)然，以前描述的實施例不限于單晶硅的單一情形，并且能擴展到多種材料，如其它半導(dǎo)體材料(Ge、SiGe、SiC、GaN和其它等效氮化物、AsGa、InP等)、鐵電和壓電材料(LiNbO3、LiTaO3)、及磁性材料，不管元件是否是在分離之前生產(chǎn)。
如已經(jīng)描述的那樣，對于包括帶有必須經(jīng)受550℃的外延生長溫度的SiO2-SiO2結(jié)合界面的鍺表面層的可分離基片的情形(如在生長GaInAs以構(gòu)成用在空間中的太陽能電池的情況下是典型的)，那么rms粗糙度對于可分離的基片應(yīng)該便利地是0.4nm。
另一個例子(圖24至29)是在可分離基片(圖24)上外延生長一個外延堆。這特別適用于藍和白LED和薄層激光二極管的生產(chǎn)(例如，對于改進的發(fā)射光的抽取或改進的熱量消除，由于到是良好熱導(dǎo)體的基片的轉(zhuǎn)移，如銅或金剛石)。在這種情況下，有關(guān)的外延堆(圖25)基于從GaN(AIN、GaAIN、GaAIInN等)導(dǎo)出的合成半導(dǎo)體。一種方法包括使用以前描述的形成等效于圖1(或以前列舉的類似圖)的可分離結(jié)構(gòu)的過程之一，其中層(14)是SiC6H(轉(zhuǎn)移Si表面在圖中的頂部處)的，層(12)和(13)是氧化硅的，如在圖1的例子中，及基片(11)是多晶硅SiC(或藍寶石)的?；诘锏亩言谶@種結(jié)構(gòu)上外延生長。使用的外延技術(shù)對于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員是熟知的，例如像用于一個種類的分子束外延(MBE)、和用于另一個種類的金屬有機化學(xué)蒸氣沉積(MOCVD)。在前一種情況下，外延生長溫度幾乎不超過600℃，而用于第二種類的典型溫度能高達1100℃。對于以上兩種技術(shù)的每一種，必須優(yōu)化與結(jié)合界面的機械強度有關(guān)的參數(shù)(粗糙化、通過熱處理強化、氫氟酸性能等)的選擇。在第二種情況下，例如選擇以前描述的基于通過氫氟酸蝕刻使兩個氧化物層12和13粗糙化的過程之一。以后在1100℃下的MOCVD外延生長產(chǎn)生其厚度是約1μm的堆。在外延生長階段之前，典型地在從900至1200℃的溫度范圍內(nèi)選擇性地退火該結(jié)構(gòu)，以便強烈強化環(huán)的機械強度。在生長步驟之后，組件經(jīng)受氧化物的沉積、通過CMP的平面化、和其中適用的一個基片16的分子粘結(jié)結(jié)合(例如到一個硅基片上)、及在1100℃下退火以加強后一種結(jié)合。最后，在結(jié)合界面處分離可拆除基片(圖27)。包括在50％氫氟酸槽中幾小時的預(yù)備步驟便利地足以從基片的邊緣把氧化物層橫向蝕刻到幾毫米的深度。這接著是借助于機械力的分離，例如通過插入一個刀片、應(yīng)用加壓水噴嘴、或應(yīng)用壓縮空氣噴嘴，例如使用以前描述的技術(shù)，產(chǎn)生在圖28所示的情形。一個最后還原步驟除去氧化物層(13)的殘余部分。用作用于外延堆的一個成核層的至少SiC層14能通過蝕刻選擇性地消除(圖29)。在最后轉(zhuǎn)移之前或之后能生產(chǎn)二極管。
注意，根據(jù)本發(fā)明，粗糙化和修改氟化氫性能的一個可選擇例是使用用來退火結(jié)合界面的低溫，而不是在其中不必粗糙化表面的結(jié)合情況下1100至1200℃的傳統(tǒng)溫度。便利地優(yōu)化退火溫度，以得到對于元件足夠但足夠低以允許在要求時間下分離的結(jié)合能量。
按照在其自己權(quán)利方面是原始的本發(fā)明的一個方面，在界面的生產(chǎn)、和借助于化學(xué)蝕刻和/或機械力的施加，例如通過空氣或其它流體，搬走的一個可選擇技術(shù)生產(chǎn)步驟(均勻或不均勻結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)、元件的完全或部分生產(chǎn)、外延生長等)之后，這里局限于可拆除基片的結(jié)合界面。
本發(fā)明因而已經(jīng)證明，表面的粗糙化或親水性能的修改能產(chǎn)生可拆除結(jié)合界面，即使在高達1100℃的高溫下退火之后也是如此。通過明智地把在結(jié)合之前的粗糙化準(zhǔn)備與適當(dāng)?shù)臒嵬嘶鹛幚硐嘟Y(jié)合，已經(jīng)表明可拆除SOI基片能不用在組件界面處的最終拆除，而承受用于CMOS晶體管的生產(chǎn)的過程的步驟的大多數(shù)(特別包括在高溫，典型1100℃下的熱處理步驟、以及例如氮化物的沉積限制層的步驟)，并且通過受控機械應(yīng)力的故意施加在結(jié)合界面處能事后分離。對于與例如在分離基片之前的外延沉積步驟的執(zhí)行有關(guān)的其它用途也已經(jīng)證明這點。
權(quán)利要求
1.一種通過把一個第一晶片的一個表面分子粘結(jié)結(jié)合到一個第二晶片的一個表面上來生產(chǎn)一種可拆除結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括在結(jié)合之前，一個處理所述表面的至少一個的步驟以產(chǎn)生兩個晶片之間的界面的機構(gòu)強度控制級，與部分或全部元件的兩個晶片的至少一個的生產(chǎn)相容并且與結(jié)構(gòu)的以后拆除也相容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理步驟包括修改表面至少一個的粗糙度和/或親水性能的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，修改粗糙度的步驟包括一個增大粗糙度的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，增大一個表面的粗糙度的步驟包括所述表面的局部化學(xué)蝕刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，化學(xué)蝕刻是酸蝕刻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，使用氫氟酸進行酸蝕刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，在兩個晶片的至少一個中產(chǎn)生一個薄層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過晶片的化學(xué)和/或機械薄化得到薄層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過分裂一個晶片的一個埋入薄弱區(qū)域得到薄層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，埋入薄弱區(qū)域通過植入氣體物質(zhì)得到。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的步驟跟隨有一個分離在結(jié)合界面處的結(jié)構(gòu)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，通過化學(xué)蝕刻和/或熱應(yīng)力的施加和/或機械力的施加執(zhí)行拆除步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，在搬走之前，把晶片的至少一個切削成至少一個元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，一個元件一個元件地執(zhí)行拆除。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14任一項所述的方法，其特征在于，在產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的步驟與拆除步驟之間，實現(xiàn)一個第二結(jié)合步驟，在此期間把結(jié)構(gòu)結(jié)合到一個基片(16、16′)上，在其薄層處。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合步驟包括分子粘結(jié)結(jié)合。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合步驟包括粘合劑結(jié)合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，使用由UV輻射硬化的粘合劑執(zhí)行所述粘合劑結(jié)合。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18任一項所述的方法，其特征在于，通過化學(xué)蝕刻和/或機械和/或熱和/或光子應(yīng)力的施加執(zhí)行搬走基片的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19任一項所述的方法，其特征在于，在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的步驟與拆除步驟之間，實現(xiàn)一個產(chǎn)生所有或部分微電子、光電、機械、壓電、超導(dǎo)體、或磁性元件的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項所述的方法，其特征在于，在分離結(jié)構(gòu)之后，再次使用晶片的至少一個。
22.根據(jù)權(quán)利要求7至21任一項所述的方法，其特征在于，薄層是一層半導(dǎo)體材料。
23.一種可拆除結(jié)構(gòu)，包括通過分子粘結(jié)在相應(yīng)表面處結(jié)合在一起的兩個晶片，所述表面的至少一個已經(jīng)處理成具有受控粗糙度和/受控制氫氟酸性能，以得到在兩個晶片之間的界面處的一個選擇機械強度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，處理表面的每一個。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，晶片的一個是一個基片，而另一個是結(jié)合到一個第二基片(16、16′)上的薄層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，分子粘結(jié)結(jié)合所述第二基片。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，粘結(jié)結(jié)合所述第二基片。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，使用由UV輻射硬化的粘合劑實現(xiàn)所述粘合劑結(jié)合。
29.根據(jù)權(quán)利要求25至28任一項所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，薄層是一層半導(dǎo)體材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于一個可拆除基片的生產(chǎn)的方法，包括用于借助于使用分子粘結(jié)把一層的一個表面固定在基片的一個表面上生產(chǎn)界面的一個方法步驟，其中在固定之前，提供用于所述表面至少一個的一個處理階段，使在界面處的機械耐力處于這樣一種受控制級，以與以后拆除相容。
文檔編號H01L21/762GK1541406SQ02809744
公開日2004年10月27日 申請日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者伯納德·阿斯巴, 伯納德 阿斯巴, 莫里索, 休伯特·莫里索, 奧利維耶·雷薩克, 耶 雷薩克, 吉瑟朗, 布魯諾·吉瑟朗 申請人:原子能委員會