本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于產(chǎn)生固體層的方法以及涉及一種根據(jù)權(quán)利要求15的根據(jù)這種方法制造的固體層裝置。

背景技術(shù)：

例如在半導(dǎo)體技術(shù)中，非常耗費(fèi)地且成本密集地制造固體層，由此相對(duì)小的改進(jìn)已經(jīng)能夠引起明顯的成本節(jié)約或功率收益。

根據(jù)Jan Oliver先生著有的名稱為“Extrem dünne Trennschicht hilft,die hauchdünnen Halbleiter-Stapel leichter von der Unterlage zu(極其薄的分離層有助于將極薄的半導(dǎo)體堆疊更容易地與底層分離)”的文獻(xiàn)(來源http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Neues_Verfahren_fuer_blau e_und_weisse_Leuchtdioden_1771015588408.html)，由半導(dǎo)體氮化鎵構(gòu)成的薄層是對(duì)于明亮輻射的藍(lán)色的和白色的發(fā)光二極管的關(guān)鍵。該文獻(xiàn)還公開，由藍(lán)寶石構(gòu)成的極其平滑的且更整齊的底層形成薄的氮化鎵層的必要的基礎(chǔ)。然后僅能夠在這些人造的襯底上以所需的質(zhì)量生長結(jié)晶的半導(dǎo)體層。然而在此借助于使用昂貴的激光器分離氮化鎵層是困難的，因?yàn)榈墭?gòu)建與藍(lán)寶石載體的穩(wěn)定的結(jié)合。因此，藍(lán)寶石基底首先借助于僅三百萬分之一毫米薄的、由氮化硼構(gòu)成的層蒸鍍。然后，它們?cè)谒鰧由隙询B由氮化鎵構(gòu)成的多個(gè)層，所述多個(gè)層部分地?fù)接性劁X和銦。所述堆疊基本上已經(jīng)對(duì)應(yīng)于藍(lán)色的發(fā)光二極管，然而所述堆疊還必須從藍(lán)寶石載體剝離。借助于之前所施加的、由氮化硼構(gòu)成的分離層，整個(gè)堆疊于是僅以純機(jī)械的方式不借助于使用激光器從藍(lán)寶石載體取下。

所述解決方案是不利的，因?yàn)樵趦H以機(jī)械的方式取下所產(chǎn)生的層時(shí)能夠容易造成所產(chǎn)生的層的或載體襯底的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)固體層的方法和一種借助于所述方法制造的固體層，其中通過本發(fā)明會(huì)降低損壞所產(chǎn)生的層和/或載體襯底的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于制造一個(gè)或多個(gè)固體層或多層裝置的方法來實(shí)現(xiàn)之前所提出的目的。根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括下述步驟：提供載體襯底，所述載體襯底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在載體襯底中或在載體襯底的暴露的第一表面上產(chǎn)生剝離層，其中剝離層具有裸露的表面；在剝離層的裸露的表面上產(chǎn)生固體層，尤其第一固體層，其中固體層具有與剝離層隔開的自由的表面；在載體襯底的暴露的第二表面上或在固體層的自由的表面上設(shè)置或構(gòu)成容納層；在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，其中通過至少對(duì)容納層調(diào)溫來產(chǎn)生應(yīng)力，其中在剝離層之內(nèi)或在剝離層和固體層之間的邊界區(qū)域中由于應(yīng)力而展開縫隙，其中通過縫隙將固體層與之前所產(chǎn)生的多層裝置分裂。

所述解決方案是有利的，因?yàn)橥ㄟ^將所產(chǎn)生的固體層與載體襯底由于在剝離層之內(nèi)的熱感應(yīng)引起的縫隙展開而分離能夠在面積方面產(chǎn)生明顯更大的固體層，因?yàn)楣腆w層的在縫隙產(chǎn)生和縫隙展開時(shí)產(chǎn)生的負(fù)荷相對(duì)于從現(xiàn)有技術(shù)中已知的純“機(jī)械的剝離”明顯更小。

其他實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，剝離層配置為，使得其在至少一個(gè)機(jī)械特性、尤其斷裂強(qiáng)度方面顯著地與另一層的、尤其與固體層的相同的機(jī)械特性不同。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)橥ㄟ^不同的機(jī)械特性簡(jiǎn)化縫隙產(chǎn)生和縫隙展開。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在載體襯底上或在載體襯底中多孔地、尤其多納米孔地產(chǎn)生剝離層，使得剝離層的斷裂強(qiáng)度小于固體層的斷裂強(qiáng)度。代替孔同樣可考慮的是，在產(chǎn)生剝離層時(shí)或在產(chǎn)生剝離層之后在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生或引入缺陷，其中通過缺陷特別優(yōu)選地降低剝離層的斷裂強(qiáng)度。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)閮?yōu)選能夠控制在剝離層之內(nèi)的孔的產(chǎn)生進(jìn)而能夠以限定的方式實(shí)現(xiàn)或調(diào)節(jié)期望的特性。多孔的層還是有利的，因?yàn)樗龆嗫椎膶硬槐匦?、然而必要時(shí)能夠相對(duì)于外延產(chǎn)生的層更快地產(chǎn)生。此外，多孔的剝離層能夠由相同的材料構(gòu)成，由所述材料也構(gòu)成載體襯底。然而同樣可考慮的是，剝離層在此由與載體襯底不同的材料或材料組成物構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，剝離層生長在載體襯底上并且設(shè)有摻雜部，其中借助于摻雜部調(diào)節(jié)或影響剝離層的斷裂強(qiáng)度，使得所述剝離層的斷裂強(qiáng)度小于固體層的斷裂強(qiáng)度。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)閯冸x層的摻雜能夠非常精確地執(zhí)行，由此能夠有針對(duì)性地控制或調(diào)節(jié)至少一個(gè)機(jī)械特性、尤其斷裂強(qiáng)度。

然而，附加地或替選地同樣可行的是，通過將之前在載體襯底上或在載體襯底中產(chǎn)生的無定形的層轉(zhuǎn)換為結(jié)晶層而產(chǎn)生剝離層，其中載體襯底以結(jié)晶的狀態(tài)存在并且通過將無定形的層轉(zhuǎn)換為結(jié)晶的剝離層將載體襯底的晶格的晶格信息傳遞到剝離層上。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)槟軌蚍浅＞_地產(chǎn)生非常薄的固體層。在此，剝離層一方面用作犧牲層，所述犧牲層能夠容易地被破壞，由此能夠?qū)⑺a(chǎn)生的固體層簡(jiǎn)單地且工藝安全地從載體襯底移除。另一方面，剝離層在產(chǎn)生固體層時(shí)將載體材料的晶格信息轉(zhuǎn)發(fā)給固體層。如果載體襯底例如由藍(lán)寶石構(gòu)成，剝離層由硅構(gòu)成且固體層同樣由藍(lán)寶石構(gòu)成，那么能夠利用硅的相對(duì)更小的強(qiáng)度，以便將借助于藍(lán)寶石載體襯底的晶格信息產(chǎn)生的藍(lán)寶石固體層與藍(lán)寶石載體襯底分離。

代替摻雜或除了摻雜以外同樣可考慮的是，在產(chǎn)生剝離層時(shí)或在產(chǎn)生剝離層之后在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生或引入缺陷，其中通過缺陷還特別優(yōu)選降低剝離層的斷裂強(qiáng)度。此外可考慮的是，在剝離層中產(chǎn)生孔并且附加地進(jìn)行剝離層的摻雜或者部分地或完全地?fù)诫s剝離層。剝離層例如能夠具有氮化硼或由氮化硼構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在載體襯底上或在載體襯底中產(chǎn)生剝離層作為無定形的層。優(yōu)選地，固體層由基礎(chǔ)層部分和由主層部分構(gòu)成，其中尤其優(yōu)選直接或間接地在無定形的剝離層上產(chǎn)生基礎(chǔ)層部分，并且在基礎(chǔ)層部分上產(chǎn)生主層部分?；A(chǔ)層部分和主層部分優(yōu)選由相同的材料或相同的材料組合物構(gòu)成。然而同樣可考慮的是，基礎(chǔ)層部分和主層部分由不同的材料或材料組合物構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，縫隙在剝離層之內(nèi)的分離平面中展開，其中分離平面平行于載體襯底的第二表面和/或平行于固體層的設(shè)置在剝離層上的表面延伸，其中分離平面優(yōu)選位于剝離層中的下述區(qū)域中，所述區(qū)域距載體襯底比距固體層更遠(yuǎn)地隔開。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)槠湟穑簞冸x層的殘留在固體層上的部分是非常薄的，或者與在分離或分裂之前相比，相對(duì)于剝離層的沿Y方向的或沿垂直于剝離平面的面積上最大地在一個(gè)平面中延伸的表面的方向的總延伸更少地延伸。優(yōu)選地，剝離層的殘留的部分在分裂之后具有下述厚度，該厚度小于在分裂前剝離層的總厚度的一半、四分之一、八分之一或十六分之一。剝離層的在分裂之后殘留在固體層上的部分優(yōu)選以切削的方式、尤其以研磨的方式和/或以化學(xué)的方式剝離或溶解。還可考慮的是，固體層和剝離層剛好在這些層之間的邊界區(qū)域中彼此分裂或分離。邊界區(qū)域在此優(yōu)選是下述區(qū)域，在該區(qū)域中剝離層和固體層彼此接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，剝離層和固體層至少部分地分別通過生長或蒸鍍產(chǎn)生，并且固體層優(yōu)選由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，或固體層優(yōu)選具有半導(dǎo)體材料、尤其氮化鎵(GaN)或砷化鎵(GaAs)。然而同樣可考慮的是，在第一步驟中產(chǎn)生剝離層并且在另一步驟中將剝離層設(shè)置或耦聯(lián)在載體襯底上。還可考慮的是，尤其在不生長剝離層的情況下修改載體襯底，使得在沒有增加厚度的情況下構(gòu)成內(nèi)層，所述內(nèi)層用作剝離層并且固體層直接或間接地設(shè)置、產(chǎn)生或生長在所述內(nèi)層上。

根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，固體層具有大于或等于10cm²并且優(yōu)選大于或等于100cm²的表面積。所述實(shí)施方式是有利的并且借助根據(jù)本發(fā)明的分裂過程才是可行的，因?yàn)橛绕涮囟ǖ陌雽?dǎo)體材料的如此大面積的固體層在純機(jī)械地取下時(shí)會(huì)被破壞或損壞。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，通過至少將容納層冷卻至小于10℃、尤其小于0℃并且特別優(yōu)選小于-100℃的溫度來產(chǎn)生應(yīng)力，其中容納層優(yōu)選由聚合物材料、尤其由PDMS(聚二甲基硅氧烷)構(gòu)成。此外可考慮的是，對(duì)容納層調(diào)溫或冷卻至容納層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

為了制造容納層優(yōu)選能夠使用道康寧的PDMS Sylgard 184。這是雙組分的混合物，所述混合物被熱硬化(例如在硬化劑：基礎(chǔ)材料之間的混合比優(yōu)選為1:100至1:1并且特別優(yōu)選為1:10至1:3)。為了硬化(根據(jù)硬化時(shí)間)能夠設(shè)置室溫度至大約300℃并且優(yōu)選至200℃，優(yōu)選室溫至大約120℃。優(yōu)選地，能夠設(shè)置在大約1-60分鐘之間(在高溫下)和1-6天(在室溫下)之間的硬化時(shí)間。PDMS Sylgard 184在硬化前是粘性的液體，所述液體例如借助于澆注法施加到優(yōu)選平滑的表面(例如鏡面)上并且在那硬化為膜，所述膜粘結(jié)到固體層上。

然而替選地同樣可以在固體層上在原位產(chǎn)生容納層或在所述固體層上硬化容納層。

因此存在下述可行性，即通過不同地加工(尤其不同地硬化)所使用的聚合物根據(jù)需要制造具有不同的彈性模量的聚合物層。此外，所使用的聚合物強(qiáng)烈地與溫度相關(guān)(具有在大約-125℃下的顯著的玻璃化轉(zhuǎn)變，在此彈性模量升高多個(gè)量級(jí))。因此也可行的是，通過在聚合物中有針對(duì)性地產(chǎn)生不同溫度的區(qū)域/層能產(chǎn)生具有不同的彈性模量的相應(yīng)的區(qū)域/層。除溫度外的其他物理變量也可能局部地影響相應(yīng)的聚合物層的彈性模量，并且然后能夠用于有針對(duì)性地產(chǎn)生具有不同的彈性模量的區(qū)域/層。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè)有另一容納層，其中容納層在載體襯底的暴露的第二表面上構(gòu)成，并且其中另一容納層設(shè)置在固體層的自由的表面上。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)槟軌蚩煽康厍曳€(wěn)定地容納或保持原始的多層裝置的兩個(gè)通過分裂而產(chǎn)生的部分。此外可考慮的是，能夠借助于多個(gè)容納層將應(yīng)力經(jīng)由多層裝置的彼此相對(duì)置的表面導(dǎo)入多層裝置中。替選地，然而同樣可考慮的是，在熱加載容納層期間，借助于保持裝置固定載體襯底，使得在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生用于分裂固體層的應(yīng)力。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在分裂第一固體層之前在多層裝置上產(chǎn)生或設(shè)置至少一個(gè)另外的固體層，其中將另外的固體層優(yōu)選同樣由于熱感應(yīng)引起的應(yīng)力與多層裝置分裂，或者其中另外的固體層與第一固體層共同地分裂。在此可考慮的是，在多層裝置上產(chǎn)生或設(shè)置一個(gè)或多個(gè)另外的固體層、尤其例如至少、剛好或最多2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25或30個(gè)固體層。優(yōu)選地，第一固體層和第二固體層具有相同的材料或不同的材料。優(yōu)選地，第一固體層和另外的固體層由相同的材料構(gòu)成。此外可考慮的是，第一固體層和另外的固體層同時(shí)或時(shí)間錯(cuò)開地構(gòu)成或設(shè)置或生長在多層裝置上。

本發(fā)明還涉及一種固體層裝置。固體層裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)第一固體層、尤其由氮化鎵構(gòu)成的固體層并且所述固體層根據(jù)之前所提到的方法或根據(jù)至少包括下述步驟的方法制造：提供載體襯底，所述載體襯底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在載體襯底中或在載體襯底的暴露的第一表面上產(chǎn)生剝離層，其中剝離層具有裸露的表面；在剝離層的裸露的表面上產(chǎn)生第一固體層，其中第一固體層具有與剝離層隔開的自由的表面；在載體襯底的暴露的第二表面上或在第一固體層的自由的表面上設(shè)置或構(gòu)成容納層；在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，其中通過至少對(duì)容納層調(diào)溫來產(chǎn)生應(yīng)力，其中在剝離層之內(nèi)或在剝離層和第一固體層之間的邊界區(qū)域中由于應(yīng)力展開縫隙，其中通過縫隙將第一固體層與之前所產(chǎn)生的多層裝置分裂。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè)有至少一個(gè)另外的固體層、尤其由氮化鎵構(gòu)成的固體層，其中與第一固體層共同地分裂另外的固體層。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在固體層上或在另外的固體層上產(chǎn)生或設(shè)置、尤其鍵合另一載體襯底，其中第一固體層和/或至少一個(gè)或剛好一個(gè)另外的固體層或多個(gè)另外的固體層在分裂之后與另一載體襯底、尤其玻璃或硅層構(gòu)成多層裝置。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)槟軌蚪柚诹硪惠d體襯底簡(jiǎn)單地再加工所產(chǎn)生的一個(gè)固體層或所產(chǎn)生的多個(gè)固體層。

此外，本發(fā)明能夠涉及一種固體層、尤其涉及一種氮化鎵層，其中固體層根據(jù)之前提到的方法中的任一方法制造。在此，根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括下述步驟：提供載體襯底，所述載體襯底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在載體襯底中或在載體襯底的暴露的第一表面上產(chǎn)生剝離層，其中剝離層具有裸露的表面；在剝離層的裸露的表面上產(chǎn)生固體層，其中固體層具有與剝離層隔開的自由的表面；在載體襯底的暴露的第二表面上或在固體層的自由的表面上設(shè)置或構(gòu)成容納層；在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，其中通過至少對(duì)容納層調(diào)溫來產(chǎn)生應(yīng)力，其中在剝離層之內(nèi)或在剝離層和固體層之間的邊界區(qū)域中由于應(yīng)力而展開縫隙，其中通過縫隙將第一固體層與之前所產(chǎn)生的多層裝置分裂。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式，剝離層的厚度小于1μm、優(yōu)選小于100nm或者小于50nm，并且尤其優(yōu)選小于10nm。所述實(shí)施方式是有利的，因?yàn)閯冸x層僅引起非常小的材料消耗。此外，剝離層的在分離剝離層之后可能要從固體層移除的材料部分是非常小的。

附圖說明

根據(jù)附圖的下面的說明闡述本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特性，在附圖中示例地示出根據(jù)本發(fā)明的固體層制造。在此，根據(jù)本發(fā)明的固體層制造的、在附圖中至少基本上在其功能方面一致的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記，其中所述構(gòu)件或元件不必在所有的附圖中編號(hào)或闡述。

其中示出：

圖1a-1e示出依照根據(jù)本發(fā)明的方法的不同的層裝置；

圖2a和2b示出依照根據(jù)本發(fā)明的方法的其他的層裝置；

圖3a-3d示出具有另一載體層的另一根據(jù)本發(fā)明的層裝置變型形式；

圖4a-4d示出在剝離層之內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力方面的不同的實(shí)例；

圖5a-5d示出具有另一載體層和至少一個(gè)另外的固體層的根據(jù)本發(fā)明的另一層裝置變型形式；

圖6a-6d示出就圖5c和/或5d而言的層裝置中在剝離層之內(nèi)的應(yīng)力產(chǎn)生方面的不同的實(shí)例；

圖7示出復(fù)合材料裝置在分開之前和之后的示意圖；以及

圖8a-8c示出用于將結(jié)晶的載體襯底的晶格信息傳遞到要產(chǎn)生的固體層的裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1a示出載體襯底2，所述載體襯底優(yōu)選平坦地延伸，即具有平坦的或基本上平坦的暴露的第一表面4和平坦的或基本上平坦的暴露的第二表面6。載體襯底2的暴露的第一表面4優(yōu)選平行地或基本上平行于載體襯底2的暴露的第二表面6地隔開。載體襯底2能夠至少部分地或完全地由下述材料構(gòu)成，所述材料具有藍(lán)寶石和/或硅和/或碳化硅。然而同樣可考慮的是，載體襯底2完全地或僅僅或以大于90％的份額由藍(lán)寶石和/或硅和/或碳化硅構(gòu)成。

相對(duì)于圖1a，在圖1b中，另一層在載體襯底2上、尤其在一側(cè)上或在載體襯底2的暴露的第一表面4上構(gòu)成。另一層優(yōu)選是生長的層、尤其是生長的剝離層8。由此，剝離層8優(yōu)選能夠作為外延層構(gòu)成或產(chǎn)生。此外，然而可考慮的是，先產(chǎn)生剝離層8，并且然后與載體襯底2連接或與所述載體襯底耦聯(lián)。還可考慮的是，載體襯底2還具有一個(gè)或多個(gè)覆層并且剝離層8設(shè)置或產(chǎn)生在這些層中的一個(gè)上。附圖標(biāo)記10表示裸露的表面，在所述表面上或在所述表面之上(沿Y方向)產(chǎn)生或構(gòu)成固體層1(參見圖1c)。剝離層8優(yōu)選小于100μm、尤其優(yōu)選小于50μm并且最多優(yōu)選小于20μm厚，或優(yōu)選僅沿厚度方向或沿Y方向延伸。優(yōu)選地，剝離層8具有斷裂強(qiáng)度，所述斷裂強(qiáng)度小于另一層的、尤其固體層1的或載體襯底2的斷裂強(qiáng)度。特別優(yōu)選地，剝離層8多孔地、尤其多納米孔地構(gòu)成，即剝離層8優(yōu)選具有孔，其中多個(gè)孔優(yōu)選具有小于或等于10μm或小于或等于5μm的直徑。優(yōu)選通過對(duì)施加在載體襯底上的材料層退火、尤其在500℃和2000℃之間的，例如在1100℃的溫度下退火產(chǎn)生多孔的剝離層8。此外可考慮的是，多孔的剝離層8例如通過表面處理法在載體襯底2中產(chǎn)生。表面處理法在此例如能夠是蝕刻法、尤其電化學(xué)蝕刻法。附加或替選可考慮的是，剝離層8被摻雜。

根據(jù)圖1c，固體層1在剝離層8上或在剝離層8處構(gòu)成。固體層1優(yōu)選是生長的層。由此，固體層1優(yōu)選作為外延層構(gòu)成或產(chǎn)生。還可考慮的是，剝離層8還具有一個(gè)或多個(gè)覆層并且固體層1設(shè)置或產(chǎn)生在這些層中的一個(gè)上。固體層1能夠在此構(gòu)成為下述層或是構(gòu)成為下述層的，所述層優(yōu)選具有半導(dǎo)體材料，例如磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、銻化銦(InSb)、砷化銦(InAs)、銻化鎵(GaSb)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、砷化鋁鎵(Al_xGA_1-xAs)和/或氮化銦鎵(In_xGa_1-xN)或由其構(gòu)成。附圖標(biāo)記12表示固體層1的自由的表面。自由的表面12優(yōu)選平坦地或基本上平坦地構(gòu)成。特別優(yōu)選地，自由的表面12平行于或基本上平行于剝離層8的表面10定向。

圖1d示出容納層14在多層裝置上設(shè)置或產(chǎn)生，所述多層裝置至少由載體襯底2、剝離層8和固體層1構(gòu)成。在該視圖中，容納層14安置或構(gòu)成在固體層1的首先自由的表面12上。然而，附加或替選地同樣可考慮的是，容納層14設(shè)置、構(gòu)成或產(chǎn)生在載體襯底2的暴露的第二表面6上。容納層14優(yōu)選能夠在任何時(shí)候設(shè)置、構(gòu)成或產(chǎn)生在載體襯底2上，即例如能夠在產(chǎn)生或設(shè)置剝離層8之前或在產(chǎn)生或設(shè)置固體層1之前在載體襯底2上設(shè)置或產(chǎn)生容納層14。

優(yōu)選地，除了容納層14以外，設(shè)有另一容納層20(參見圖1e)。如果設(shè)有多個(gè)容納層，那么可考慮的是，各個(gè)容納層14、20的特性不同。然而，特別優(yōu)選地，各個(gè)容納層14、20至少部分地由相同的材料、尤其由聚二甲基硅氧烷(PDMS)構(gòu)成。優(yōu)選地，容納層14或多個(gè)容納層14、20是預(yù)制的膜狀的層，所述層特別優(yōu)選借助于粘結(jié)劑、尤其液態(tài)的PDMS施加在載體襯底2上和/或在固體層1上。然而替選也可考慮的是，在原位產(chǎn)生一個(gè)或兩個(gè)容納層14、20。

在圖1e中通過虛線示出的另一容納層20對(duì)在圖1d中示出的示圖進(jìn)行補(bǔ)充。如參照?qǐng)D1d構(gòu)成的那樣，另一容納層20能夠是可選的。由此可考慮的是，設(shè)有、產(chǎn)生、設(shè)置或構(gòu)成僅一個(gè)容納層14，其中這一個(gè)容納層14于是能夠設(shè)定、產(chǎn)生、設(shè)置或構(gòu)成在載體襯底2上或在固體層1上。

附圖標(biāo)記16表示在剝離層8和固體層1之間的邊界區(qū)域。邊界區(qū)域16優(yōu)選是表面10和固體層1之間的界面。此外，附圖標(biāo)記18示例地表示分離平面，用于分離固體層1的縫隙在所述分離平面之內(nèi)展開。優(yōu)選地，分離平面16與邊界區(qū)域18僅隔開幾μm、尤其小于20μm或小于10μm或小于5μm。

在圖2a中示出在分裂剝離層8之后可能的層結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例。在固體層1上單側(cè)地還設(shè)置或附著有剝離層8的被分裂的剩余部分，并且在另一側(cè)上還設(shè)置或附著有容納層14。

在圖2b中僅示出所產(chǎn)生的固體層1。剝離層8的在圖2a中示出的殘留的部分8a和容納層14已經(jīng)從固體層1中移除或者從固體層1中移除。在此可考慮的是，將剝離層8的部分8a和容納層14依次地或同時(shí)地借助于切削的、熱學(xué)的、化學(xué)的和/或機(jī)械的方法移除。優(yōu)選地，為了移除剝離層8的殘留的部分8a使用與用于移除容納層14不同的方法。

由此，本發(fā)明涉及一種用于制造固體層1的方法。在此，所述方法至少包括下述步驟：

提供載體襯底2，所述載體襯底具有暴露的第一表面4并且具有暴露的第二表面6；

在載體襯底2的暴露的第一表面4上產(chǎn)生剝離層8，其中剝離層8具有裸露的表面10；

在剝離層8的裸露的表面10上產(chǎn)生固體層1，其中固體層1具有與剝離層8隔開的自由的表面12；

在載體襯底2的暴露的第二表面6上或在第一固體層1的自由的表面12上設(shè)置或構(gòu)成容納層14；

在剝離層8之內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，其中通過至少對(duì)容納層14調(diào)溫來產(chǎn)生應(yīng)力，其中在剝離層8之內(nèi)或在剝離層8和固體層1之間的邊界區(qū)域16中由于應(yīng)力而展開縫隙，其中通過縫隙將固體層1與之前所產(chǎn)生的多層裝置分裂。

圖3a示出如已經(jīng)根據(jù)圖1c所描述的層裝置。

根據(jù)圖3b，在第一固體層1上構(gòu)成、產(chǎn)生或設(shè)置、有其鍵合有另一載體層或另一載體襯底50。載體襯底50在此例如能夠構(gòu)成為玻璃層、硅層或藍(lán)寶石層/是構(gòu)成為玻璃層、硅層或藍(lán)寶石層的。然而同樣也可考慮的是，載體襯底50由不同的材料或材料組合構(gòu)成。

在圖3c和3d中，在載體襯底2的一側(cè)上或在另一載體襯底50的一側(cè)上設(shè)置或構(gòu)成有容納層14。優(yōu)選地，容納層14設(shè)置在這些載體襯底2、50的一側(cè)上，其中在另一載體襯底的一側(cè)上設(shè)置有另一容納層20。優(yōu)選地，容納層14直接設(shè)置在載體襯底2或50上，這特別優(yōu)選同樣適合于另一容納層20。由此，另一載體襯底50產(chǎn)生或設(shè)置、尤其鍵合在固體層1或另一固體層100(參見圖5b)上，其中第一固體層和/或另一固體層100(參見圖5b)在分裂之后與另一載體襯底50、尤其玻璃或硅層構(gòu)成多層裝置。

在圖4a中，容納層14設(shè)置在另一載體層50上或另一載體層50的一側(cè)上。在圖4b中，容納層14設(shè)置在載體層2上或在載體層2的一側(cè)上。根據(jù)圖4c，另一容納層20設(shè)置在另一載體襯底50的一側(cè)上或在另一載體襯底50上，并且容納層14設(shè)置在載體襯底2的一側(cè)上或設(shè)置在載體襯底2上。

圖4d示出根據(jù)本發(fā)明的多層裝置，所述多層裝置優(yōu)選在分裂之后構(gòu)成。在此可考慮的是，移除剝離層8的殘留的部分8a和/或容納層14。

圖5a示出如已經(jīng)根據(jù)圖1c所描述的層裝置。

根據(jù)圖5b，在第一固體層1和另一載體層50之間設(shè)置、產(chǎn)生或構(gòu)成另一固體層100。在此可考慮的是，除了另一固體層100之外還能夠設(shè)置、構(gòu)成或產(chǎn)生剛好一個(gè)或至少一個(gè)或最多或直至1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20個(gè)另外的固體層。此外可考慮的是，代替另一載體襯底50，在另一固體層100上設(shè)置或產(chǎn)生容納層14。

在圖5c和5d中在載體襯底2的一側(cè)上或在另一載體襯底50的一側(cè)上設(shè)置或構(gòu)成容納層14。優(yōu)選地，容納層14設(shè)置在這些載體襯底2、50中的一個(gè)的一側(cè)上，其中在另一載體襯底的一側(cè)上設(shè)置有另一容納層20。優(yōu)選地，容納層14直接設(shè)置在載體襯底2或50上，這同樣特別優(yōu)選地適用于另一容納層20。

在圖6a中，容納層14設(shè)置在另一載體層50上或在另一載體層50的一側(cè)上。在圖6b中，容納層14設(shè)置在載體層2上或設(shè)置在載體層2的一側(cè)上。根據(jù)圖6c，另一容納層20設(shè)置在另一載體襯底50的一側(cè)上或在另一載體襯底50上，并且容納層14設(shè)置在載體襯底2的一側(cè)上或在載體襯底2上。

圖6d示出如優(yōu)選在分裂之后構(gòu)成的根據(jù)本發(fā)明的多層裝置。在此可考慮的是，移除剝離層8的殘留的部分8a和/或容納層14。

圖7示出復(fù)合結(jié)構(gòu)，在所述復(fù)合結(jié)構(gòu)中在載體襯底上或在載體襯底中產(chǎn)生剝離層作為無定形的層。固體層1在此由基礎(chǔ)層部分30并且由主層部分32構(gòu)成，其中基礎(chǔ)層部分30在無定形的剝離層8上產(chǎn)生并且主層部分32在基礎(chǔ)層部分30上產(chǎn)生。在此箭頭表示分裂過程并且示出在分裂過程之后的狀態(tài)。在分裂過程之后，剝離層8分為第一部分8a和第二部分8b。第一部分8a還與分離的固體層1連接并且第二部分8b還與載體襯底2連接。

根據(jù)一個(gè)有利的材料組合，載體襯底2優(yōu)選具有硅或優(yōu)選由硅構(gòu)成，剝離層8優(yōu)選具有無定形的硅或優(yōu)選由無定形的硅構(gòu)成，基礎(chǔ)層部分30優(yōu)選由基礎(chǔ)層材料、尤其由硅構(gòu)成，并且主層部分32優(yōu)選具有硅或優(yōu)選由硅構(gòu)成。通過所述材料組合能夠以有利的方式由硅制造固體層，所述固體層例如適合于光伏應(yīng)用或用于制造晶片的類似的應(yīng)用。

根據(jù)另一有利的材料組合，載體襯底2優(yōu)選具有硅或藍(lán)寶石或優(yōu)選由硅或藍(lán)寶石構(gòu)成，剝離層8優(yōu)選具有無定形的硅或藍(lán)寶石或優(yōu)選由無定形的硅或藍(lán)寶石構(gòu)成，基礎(chǔ)層部分30優(yōu)選由基礎(chǔ)層材料、尤其由藍(lán)寶石構(gòu)成，并且主層部分32優(yōu)選具有藍(lán)寶石或優(yōu)選由藍(lán)寶石構(gòu)成。通過所述材料組合能夠以有利的方式由藍(lán)寶石制造固體層，所述固體層例如適合于顯示器應(yīng)用。

根據(jù)再一有利的材料組合，載體襯底2優(yōu)選具有硅或藍(lán)寶石或碳化硅或優(yōu)選由硅或藍(lán)寶石或氮化硅構(gòu)成，剝離層8優(yōu)選具有無定形的硅或藍(lán)寶石或碳化硅或者優(yōu)選由無定形的硅或藍(lán)寶石或碳化硅構(gòu)成，基礎(chǔ)層部分30優(yōu)選由基礎(chǔ)層材料、尤其由碳化硅構(gòu)成，并且主層部分32優(yōu)選具有碳化硅或優(yōu)選由碳化硅構(gòu)成。通過所述材料組合能夠以有利的方式由碳化硅制造固體層。

剝離層8的在載體襯底2上殘留的部分8b優(yōu)選被加工和/或用于產(chǎn)生另一固體層1。

圖8a示出設(shè)置在載體襯底2上的輸出層80，所述輸出層以無定形的狀態(tài)存在。在圖8a和8b之間的箭頭說明，圖8a中的無定形的輸出層80通過處理、尤其退火法轉(zhuǎn)變成結(jié)晶層，由此得到剝離層8。

由此，例如能夠通過將在載體襯底2上或在載體襯底2中產(chǎn)生的無定形的層80轉(zhuǎn)換為結(jié)晶層的方式產(chǎn)生剝離層8，其中載體襯底2以結(jié)晶的狀態(tài)存在并且通過將無定形的層轉(zhuǎn)換為結(jié)晶的剝離層8將載體襯底2的晶格的晶格信息傳遞到剝離層8上。由此，根據(jù)圖8c例如借助于外延在結(jié)晶的剝離層8上產(chǎn)生的固體層1能夠借助于載體襯底2的晶格信息產(chǎn)生，然而不必直接設(shè)置在載體襯底2上。在此，載體襯底2例如能夠是藍(lán)寶石并且剝離層8例如能夠由結(jié)晶的硅構(gòu)成并且固體層1例如能夠由藍(lán)寶石或碳化硅構(gòu)成。

然而，對(duì)于將無定形的材料轉(zhuǎn)換為結(jié)晶材料替選地，同樣能夠?qū)冸x層以結(jié)晶的形式在載體襯底上產(chǎn)生，這例如借助于外延是可行的。

附圖標(biāo)記列表

1 固體層

2 載體襯底

4 暴露的第一表面

6 暴露的第二表面

8 剝離層

8a 剝離層的第一部分

8b 剝離層的第二部分

9 剝離層的部分

10 裸露的表面

12 自由的表面

14 容納層

16 邊界區(qū)域

18 分離平面

20 另一容納層

30 基礎(chǔ)層部分

32 主層部分

50 另一載體襯底

80 輸出層

100 另一固體層