JP7275438B2 - 剥離可能な構造及び前記構造を使用する剥離プロセス - Google Patents
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Description
酸化物層が200nm未満の厚さを有し、
軽い水素及び/又はヘリウム化学種が注入プロファイルに従って深く、構造の全域にわたって分布しており、その濃度最大部が酸化物層の厚さ内に位置しており、
酸化物層の厚さに対して、注入した軽い化学種の総計のドーズ量が、前記酸化物層中のこれらの軽い化学種の固溶限を、少なくとも5倍だけ超えている
ことで注目に値する。
剥離可能な構造が、第2の界面で酸化物層上に設置された、構成要素の製造に適した及び/又は障壁層を形成する薄層を備え、
キャリア基板がシリコンから作られ、酸化シリコン層が熱酸化物であり、
薄層が単結晶シリコンから作られ、
薄層が窒化シリコンから作られる。
a)ボンディング界面に沿って第2の基板に剥離可能な構造を張り付けることと、
b)組み立て品に熱処理を適用し、軽い化学種の少なくとも一部を第1の界面又は第2の界面と同じ水準にマイグレートさせることと、
c)第1の界面又は第2の界面での組み立て品の自発的な剥離と、酸化物層の剥離した表面を形成することと、複合材料構造を形成するために第2の基板への少なくとも薄層の移転をもたらすことと
を含む。
ステップb)が200℃と600℃との間の温度で実行され、
ステップc)がステップb)の熱処理中に実行され、
酸化物層の剥離した表面の粗さが0.5nm RMS未満であり、
ステップa)で設けられた剥離可能な構造が、構成要素の製造に適しており、第2の界面で酸化物層に設置された薄層を備え、軽い水素及び/又はヘリウム化学種が薄層を仕上げるステップの後で酸化物層の厚さ内に注入されており、
薄層を仕上げるステップが、特に1000℃を超える、又はそれどころか1100℃を超える高温熱処理を含み、
ステップa)で用意された第2の基板が、第2のキャリア基板と、第2のキャリア基板上に設置されたトラッピング層と、トラッピング層上に設置された第2の酸化シリコン層とを備え、第2の酸化シリコン層がボンディング界面で剥離可能な基板に張り付けられるように意図されており、
ステップa)で用意された第2の基板がガラス基板を含み、
ステップa)で用意された第2の基板が、第2のキャリア基板と、第2のキャリア基板上に設置され800nmよりも大きな厚さを有する第2の酸化シリコン層とを備え、第2の酸化シリコン層がボンディング界面で剥離可能な基板に張り付けられるように意図され、
剥離プロセスが、ステップc)の後で、移転した薄層内に依然として存在する軽い化学種を排出するために、1000℃より低い温度での複合材料構造の熱処理のステップを含む。
スマートカット(Smart-Cut)(登録商標)プロセス、これは非常に薄い層(典型的には厚さで数nmと1ミクロンとの間)の形成のために特に適しており、スマートカットプロセスは弱くした埋め込み平面を形成するために張り付けステップに先立ってその張り付けられる面の場所でドナー基板4中へとガス状の化学種を注入することに基づき、張り付けの後で、へき開ステップでは、薄層40だけがキャリア基板10に接続されて残るように、ドナー基板4が弱くした平面に沿って分離される、
機械的なグラインディング、化学-機械研磨及び化学エッチングを含め、化学-機械シンニングプロセス、これらは厚さが数ミクロンと数10ミクロン、又はそれどころか数100ミクロンとの間である層の形成に主として適している、
を使用して実行されることがある。
Claims (15)
- キャリア基板(10)と、第1の界面(1)で前記基板(10)上に設置された酸化シリコン層(20)とを備える剥離可能な構造(100)において、前記剥離可能な構造(100)は、
前記酸化シリコン層(20)が200nm未満の厚さを有し、
軽い水素及び/又はヘリウム化学種(30)が注入プロファイル(31)に従って深く、前記構造(100)の全域にわたって分布しており、その濃度最大部が前記酸化シリコン層(20)の前記厚さ内に位置しており、
前記酸化シリコン層(20)の前記厚さに関連して、注入した軽い化学種(30)の総計のドーズ量が、前記酸化シリコン層(20)中の前記軽い化学種(30)の固溶限を少なくとも5倍超えている
ことを特徴とする、剥離可能な構造(100)。 - 第2の界面(2)で前記酸化シリコン層(20)上に設置された、構成要素の製造に適した及び/又は障壁層を形成する薄層(40、45)を含む、請求項1に記載の剥離可能な構造(100)。
- 前記キャリア基板(10)がシリコンから作られ、前記酸化シリコン層(20)が熱酸化物である、請求項2に記載の剥離可能な構造(100)。
- 構成要素の製造に適した前記薄層(40)が単結晶シリコンから作られる、請求項3に記載の剥離可能な構造(100)。
- 障壁層を形成している前記薄層(45)が窒化シリコンから作られる、請求項3に記載の剥離可能な構造(100)。
- 請求項2に記載の前記剥離可能な構造(100)を剥離するためのプロセスであって、
a)ボンディング界面(3)に沿って第2の基板(50)に前記剥離可能な構造(100)を張り付けるステップと、
b)組み立て品(150)に熱処理を適用し、軽い化学種(30)の少なくとも一部を第1の界面(1)又は第2の界面(2)と同じ水準にマイグレートさせるステップと、
c)前記第1の界面(1)又は前記第2の界面(2)で前記組み立て品(150)を自発的に剥離し、前記酸化シリコン層(20)の剥離した表面(21)を形成し、複合材料構造(200)を形成するために前記第2の基板(50)へ少なくとも前記薄層(40、45)の移転をもたらすステップと、
を含む、剥離するためのプロセス。 - ステップb)が200℃と600℃との間の温度で実行される、請求項6に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップc)がステップb)の熱処理中に実行される、請求項6又は7に記載の剥離するためのプロセス。
- 前記酸化シリコン層(20)の前記剥離した表面(21)の粗さが0.5nm RMS未満である、請求項6~8のいずれか一項に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップa)で設けられた前記剥離可能な構造(100)が、構成要素の製造に適していると共に前記第2の界面(2)で前記酸化シリコン層(20)に設置された薄層(40)を備え、前記薄層(40)を仕上げるステップの後で前記軽い水素及び/又はヘリウム化学種(30)が前記酸化シリコン層(20)の厚さ内に注入される、請求項6~9のいずれか一項に記載の剥離するためのプロセス。
- 前記薄層(40)を仕上げる前記ステップが、1000℃を超える高温熱処理を含む、請求項10に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップa)で用意された前記第2の基板(50)が、第2のキャリア基板(51)と、前記第2のキャリア基板(51)上に設置されたトラッピング層(52)と、前記トラッピング層(52)上に設置された第2の酸化シリコン層(53)とを備え、前記第2の酸化シリコン層(53)が前記ボンディング界面(3)で前記剥離可能な基板(100)に張り付けられるように意図されている、請求項10又は11に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップa)で用意された前記第2の基板(50)がガラス基板を含む、請求項10又は11に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップa)で用意された前記第2の基板(50)が、第2のキャリア基板と、前記第2のキャリア基板上に設置され800nmよりも大きな厚さを有する第2の酸化シリコン層とを備え、前記第2の酸化シリコン層が前記ボンディング界面(3)で前記剥離可能な基板(100)に張り付けられるように意図されている、請求項10又は11に記載の剥離するためのプロセス。
- ステップc)の後で、前記移転した薄層内に依然として存在する前記軽い化学種を排出するために、1000℃より低い温度での前記複合材料構造(200)の熱処理のステップを含む、請求項10~14のいずれか一項に記載の剥離するためのプロセス。
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