用于转移单晶块的方法技术

本发明专利技术涉及一种转移方法，该转移方法包括以下步骤：a、提供中间基板(10)，该中间基板(10)在其一个表面上包括多个块(20)，所述块(20)由单晶材料制成，所述块(20)包括脆化区域(50)，该脆化区域(50)限定旨在用于被转移到最终基板(60)上的块部分(70)；b、通过使块(20)中的每个的自由表面(40)接触所述最终基板(60)来执行组装步骤；以及c、在该组装步骤之后，在块(20)中的每个的脆化区域(50)处执行分离；该转移方法的特征在于，在该组装步骤期间，该中间基板(10)变形，使得所述块(20)的自由表面变为共面的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转移单晶块的方法
本专利技术涉及用于在最终基板的表面上将基板重建为单晶块阵列的改良转移方法。本专利技术还涉及由该转移方法获得的堆叠物。
技术介绍
从美国专利案6,562,127B1中所述和图1中所示的现有技术已知的转移方法包括以下步骤：a、提供中间基板1，该中间基板1在其一个面上包括根据第一主面3组装到该中间基板1上的多个块2，所述块2具有与该第一主面3相反的自由表面4且是单晶材料，所述块2包括脆化区域5，每个块2的脆化区域5和自由表面4界定旨在被转移到最终基板6上的块部分7；b、通过使块2中的每个的自由表面4接触该最终基板6来执行组装步骤；c、在块2中的每个块的脆化区域5处执行分离，以便将块2中的每个块的块部分7转移到该最终基板6上。“块”表示包括两个大致平行主面的实体，该块2的两个平行面均通过侧表面连接。该块2的两个主面均可具有规则或不规则的任何可能形状。在该转移方法结束时，所述块部分7被转移到该最终基板6上，如图2所示。因此该最终基板6的表面被块部分7覆盖，可在所述块部分7上制造用于微电子学、光子学、光电子学、太阳光电的装置。所述块2可包括具有例如正方形、或矩形、或六边形、或多边形或圆形的平行面，且在该中间基板1上规则地定位成例如网。因此所述块部分7也可规则地定位在该最终基板6上。当构成所述块2的材料只能关于所考虑的工业应用形成为具有不足尺寸(小直径)的基板时，该转移方法特别重要。特别地，磷化铟(InP)基板目前只能作为具有100mm直径的基板使用。目前电路生产线中的这种InP基板根本不可能用到200mm基板上。根据相关材料，且就对应材料的市场出售的成熟度而言，该限制尺寸会随着时间改变。例如，就硅而言是300mm。用于该方法的感兴趣材料列表特别地包括：例如，SiC、GaN、InP、GaSb、GaP、InAs、Ge、ZnO、LiTaO3、LiNbO3、钻石、蓝宝石、MgO、CeO2、YSZ、SrTiO3、BaTiO3、LaAlO3。该列表也可包括确定通常可以以大直径但不按照某些特性或规格供应的材料。例如硅事实上现在可以以300mm的直径供应，但它无法利用只容许极低残余氧含量的熔融区域型铸块成长技术以该直径获得。一个或多个小尺寸基板可切成多个块2。所述块2然后被组装在中间基板1上。最后，将如美国专利6,562,127B1中所述的方法所限定的块部分7转移在最终基板6上。该最终基板6可具有任何尺寸和形状。因此，不论形成所述块2的基板的尺寸如何，均可将给定材料的块部分7转移到具有大于200mm直径或甚至大于300mm直径的尺寸的圆形基板上。由于成本的原因，微电子、光子、光电子装置的制造商不断地想要在具有大于200mm直径或甚至大于300mm直径的尺寸的基板上制造所述装置，因此该技术更令人关注。但是，这方法无法令人满意。事实上，为了确保将所有块2组装在该最终基板6的其中一个面上，必须进行机械化学抛光步骤或双面抛光步骤以使所述块2的自由表面共面。事实上，所述块2通常具有不同厚度(块2的厚度被定义为在其两个平行面之间的距离)。如图1所示，组装在相同中间基板1上的块2的厚度差使得通过使每个块2的自由表面4与该最终基板6接触的组装步骤不可能实现，较小厚度的块2无法粘附到最终基板6的表面上。此外，只有某些块2可出现且粘附在其表面的仅一部分(即最厚的部分)上。由此观点来看，任何局部过度厚度均可能是障碍。通过机械化学抛光或双面抛光的该平坦化步骤可以克服该问题。目前，该平坦化步骤一定会影响该转移方法的产量。此外，该平坦化步骤可能使所述块2的自由表面4劣化。另外，该平坦化步骤可能使该转移方法产生额外成本，且由于例如SiC的相关材料难以抛光，超支成本会更高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过提出避免使用用于使所述块平坦化的步骤或容许简化或减少该步骤的转移方法来克服现有技术的这些限制。本专利技术涉及一种转移方法，该转移方法包括以下步骤：a、提供中间基板，该中间基板在其一个面上包括通过第一主面组装到该中间基板上的多个块，所述块具有与该第一主面相反的自由表面且为单晶材料，所述块包括脆化区域，每个块的脆化区域和自由表面界定旨在被转移到最终基板上的块部分；b、通过使每个块的自由表面接触该最终基板来执行组装步骤；c、在该组装步骤之后，在每个块的脆化区域处执行分离，以便将每个块的块部分转移到该最终基板上。该转移方法是出色的，在于在该组装步骤时，该中间基板变形，使得所述块的自由表面变为共面的。根据一实施方式，该组装步骤b是分子粘附步骤。根据一实施方式，在该组装步骤b之前，将组装层插入该最终基板与所述块之间。根据一实施方式，所述块具有等于所述块的第一主面与自由表面之间的距离的厚度，且在最薄块与最厚块之间的厚度差小于50μm，优选地小于5μm。根据一实施方式，每个块的脆化区域通过植入离子物质(ionicspecies)形成。根据一实施方式，该分离步骤c包括热处理。根据一实施方式，该中间基板包括以下列表中包括的至少一种材料：聚合物、BCB、PDMS、聚酰亚胺、硅氧烷树脂、环氧树脂、弹性体、铝膜、铜膜、钼膜、钨膜、镍膜、不锈钢膜、玻璃、多晶材料、陶瓷材料、烧结材料、氧化物、氧化铝、氮化物、硅酸盐、碳化物。根据一实施方式，该中间基板包括以下列表中包括的结构：网结构、织物结构、泡沫结构、多孔结构、复合材料。根据一实施方式，该中间基板是层叠的且包括能够变形的至少一个附加层。根据一实施方式，所述块包括以下列表中包括的至少一种材料：SiC、GaN、GaAs、InP、GaSb、GaP、InAs、Ge、ZnO、LiTaO3、LiNbO3、钻石、蓝宝石、MgO、CeO2、YSZ、SrTiO3、BaTiO3、LaAlO3、硅。根据一实施方式，所述块包括第一类型块和具有与该第一类型块不同的化学性质的第二类型块。根据一实施方式，所述块的自由表面具有正方形、矩形、圆形或六边形形状。根据一实施方式，该最终基板包括以下列表中包括的至少一种材料：Si、Ge、GaAs、蓝宝石、氧化铝、玻璃、石英、陶瓷、塑料、金属、SiC、AlN。本专利技术还涉及一种堆叠物，所述堆叠物包括：第一基板，其在主面上包括根据第一主面组装到该第一基板上的多个块，当该第一基板处于自由状态时，该第一基板的该主面是平坦的，所述块为单晶材料且包括脆化区域，该堆叠物是出色的，在于它包括根据所述块的第二主面组装的第二基板，该第二主面与所述块的该第一主面相反，该第一基板的该主面变形，使得所述块的所述第二主面是共面的。“自由状态”在本文中表示在该第一基板组装至该第二基板之前该第一基板的状态。根据一实施方式，该第二基板通过分子粘附被组装在所述块的第二面上。根据一实施方式，所述块具有等于在该块的第一面与第二面之间的距离的厚度，且在最薄块与最厚块之间的厚度差小于50μm，优选地小于5μm。根据一实施方式，所述块包括脆化区域，每个块的脆化区域和第二面界定旨在被转移到该第二基板上的块部分，且每个块的脆化区域通过植入离子物质形成。根据一实施方式，所述块包括以下列表中包括的至少一种材料：SiC、GaN、GaAs、InP、GaSb、GaP、InAs、Ge、ZnO、LiTaO3、LiNbO3、钻石、蓝宝石、MgO、CeO2、YSZ、SrTi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转移方法，所述转移方法包括以下步骤：a、提供中间基板(10)，所述中间基板(10)在其一个面上包括通过第一主面(30)组装到所述中间基板(10)上的多个块(20)，所述块(20)具有与所述第一主面(30)相反的自由表面(40)且为单晶材料，所述块(20)包括脆化区域(50)，每个块的所述脆化区域(50)和所述自由表面(40)界定旨在被转移到最终基板(60)上的块部分(70)；b、通过使所述块(20)中的每个块的所述自由表面(40)接触所述最终基板(60)来执行组装步骤；c、在所述组装步骤之后，在所述块(20)中的每个块的所述脆化区域(50)处执行分离，以便将所述块(20)中的每个块的所述块部分(70)转移到所述最终基板(60)上，所述转移方法的特征在于，在所述组装步骤期间，所述中间基板(10)变形，以使得所述块(20)的所述自由表面变为共面的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 FR 15588101.一种转移方法，所述转移方法包括以下步骤：a、提供中间基板(10)，所述中间基板(10)在其一个面上包括通过第一主面(30)组装到所述中间基板(10)上的多个块(20)，所述块(20)具有与所述第一主面(30)相反的自由表面(40)且为单晶材料，所述块(20)包括脆化区域(50)，每个块的所述脆化区域(50)和所述自由表面(40)界定旨在被转移到最终基板(60)上的块部分(70)；b、通过使所述块(20)中的每个块的所述自由表面(40)接触所述最终基板(60)来执行组装步骤；c、在所述组装步骤之后，在所述块(20)中的每个块的所述脆化区域(50)处执行分离，以便将所述块(20)中的每个块的所述块部分(70)转移到所述最终基板(60)上，所述转移方法的特征在于，在所述组装步骤期间，所述中间基板(10)变形，以使得所述块(20)的所述自由表面变为共面的。2.根据权利要求1所述的转移方法，其中，所述组装步骤b是分子粘附步骤。3.根据权利要求1所述的转移方法，其中，在所述组装步骤b之前，将组装层插入所述最终基板(60)与所述块(20)之间。4.根据权利要求1至3中的一项所述的转移方法，其中，所述块(20)具有等于所述块(20)的所述第一主面(30)与所述自由表面(40)之间的距离的厚度，在最薄块(20)与最厚块(20)之间的厚度差小于50μm，优选小于5μm。5.根据权利要求1至4中的一项所述的转移方法，其中，所述块(20)中的每个块的所述脆化区域(50)通过植入离子物质形成。6.根据权利要求5所述的转移方法，其中，所述分离步骤c包括热处理。7.根据权利要求1至6中的一项所述的转移方法，其中，所述中间基板(10)包括以下列表中包括的至少一种材料：聚合物、BCB、PDMS、聚酰亚胺、硅氧烷树脂、环氧树脂、弹性体、铝膜、铜膜、钼膜、钨膜、镍膜、不锈钢膜、玻璃、多晶材料、陶瓷材料、烧结材料、氧化物、氧化铝、氮化物、硅酸盐、碳化物。8.根据权利要求1至7中的一项所述的转移方法，其中，所述中间基板(10)包括以下列表中包括的结构：网结构、织物结构、泡沫结构、多孔结构、复合材料。9.根据权利要求1至8中的一项所述的转移方法，其中，所述中间基板(10)是层叠的且包括能够变形的至少一个附加层。10.根据权利要求1至9中的一项所述的转移方法，其中，所述块(20)包括以下列表中包括的至少一种材料：SiC、GaN、GaAs、InP、GaSb、GaP、InAs、Ge、ZnO、LiTaO3、LiNbO3、钻石、蓝宝石、MgO、CeO2、YSZ、SrTiO3、BaTiO3、L...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·吉瑟兰，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR