载体基底、用于制造载体基底的方法以及用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的载体基底和一种用于制造载体基底的方法以及一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法。基底转移到产品基底上的方法。基底转移到产品基底上的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】载体基底、用于制造载体基底的方法以及用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法


[0001]本专利技术描述了一种载体基底、一种用于制造载体基底的方法以及一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法。转移层、尤其是石墨烯层在此首先布置在载体基底上，尤其是转移层在载体基底的层上产生或培育，并且利用转移方法转移到产品基底上。

技术介绍

[0002]在现有技术中，已经存在层转移工艺(英文：layer transfer processes)。这些工艺用于将非常薄的层、尤其是具有在微米或甚至纳米范围内的厚度的这种层从一个基底转移到另一个基底上。这些层中的许多层只能在特定的第一表面上产生，其但是不应同时为后期的功能构件的一部分。因此，必须将层从第一表面转移到第二表面上。
[0003]半导体行业中最公知的层转移工艺之一是SmartCut
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工艺。在这个工艺中，离子、尤其是氢离子被射入到第一单晶基底中。氢离子的穿透深度可以由动能调节并且仅为几纳米。氢离子保留在第一基底中，直到基底与第二氧化基底键合。在此之后，热工艺确保氢原子组合成水分子，并且沿着氢离子聚集的面发生第一单晶基底的分离。获得三层结构，在该三层结构中，氧化物被包夹在两种其它材料(通常是硅)之间。第一基底的经转移的层在此非常薄并且首先是单晶。处于其下面的氧化物层则对具有高切换频率的构件、尤其是晶体管产生积极影响。
[0004]自数年来在该行业中试图大面积地制造石墨烯。在现有技术中，存在多种用于制造石墨烯的方法。石墨烯片已经可以在工业的吨量级下进行制造。然而，这些石墨烯片对半导体工业来说不太重要，因为它们太小，并且主要通过湿法化学工艺产生，尤其是在溶液中而不是在基底表面上产生。力求要么在晶片级上，即在晶片的整个面上，要么但是有针对性地在晶片已经存在的拓扑结构上制造石墨烯层。然而，在晶片级上制造石墨烯层似乎是最有希望的。
[0005]在此最大的问题在于，成本高效、快速、大面积且无缺陷地制造石墨烯层或其它敏感的要转移的层。经验表明，石墨烯层的大面积的培育优选在金属表面、尤其是单晶的金属表面上进行。
[0006]然而，问题在于，在其上应大面积培育石墨烯的表面在极少数情况下相应于如下表面，石墨烯应在所述表面上结构化和施加。因此，石墨烯必须从第一表面(制造表面)转移到第二表面(使用表面)上。在转移时，通常使用剥离介质、尤其是激光，所述剥离介质的影响、尤其是电磁辐射可能会破坏或损坏转移层或石墨烯层。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的任务是呈现一种载体基底、一种用于制造载体基底的方法以及一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法，它们至少部分地消除、尤其是完全消除现有技术中所列的缺点。尤其是，本专利技术的任务是呈现一种改进的载体基底和载体基
底制造方法以及用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的方法。此外，本专利技术的任务尤其是呈现一种载体基底和一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的转移方法，其中，转移层不会被破坏或损坏，尤其是不会被电磁辐射破坏或损坏。
[0008]当前任务借助从属权利要求的特征来解决。本专利技术的有利的扩展方案在属权利要求中给出。从说明书、权利要求书和/或附图中给出的至少两个特征的所有组合也落在本专利技术的范围内。在给出的值范围的情况下，处于所提及的界限内的值也应视为限值，并且能够以任意组合要求保护。
[0009]在本文的进一步行文中，转移层或待转移的层、尤其是以石墨烯层的形式的待转移的层理解为载体基底的这样的层，该层应被转移到产品基底上。尤其是，转移层在载体基底的保护层或生长层上培育。因此，保护层和生长层在下文中同义使用。
[0010]然而，生长层和保护层可以是两个不同的层。生长层在此与转移层接触，从而保护层位于生长层和载体基本基底之间。在本文的进一步行文中，为了简单起见，假设生长层和保护层是相同的。这种状态在经济上也更有意义，因为在这种状态下，仅须沉积一层，并且由此使工艺成本保持较低。
[0011]因此，本专利技术涉及一种用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的载体基底，所述载体基底至少具有呈以下顺序的以下层：
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载体基本基底，
‑
保护层，以及
‑
转移层，其中，转移层在保护层上培育。
[0012]载体基底至少具有呈上述顺序的上述层。然而，也可以设想，在上述层之间和/或在上述层上布置有另外的支承在中间的层、尤其是具有特定功能的另外的支承在中间的层。尤其是，保护层可以例如由多个单个的层组成，所述层分别保护转移层。保护层在此作用为用于保护转移层的屏障，尤其是用于保护转移层免受如下影响，所述影响为了转移而起作用并且可能损坏或破坏转移层。为了将转移层从载体基底转移到产品基底上，尤其是在保护层和转移层之间的区域中降低附着特性，其中，保护层遮护要转移的层。通过载体基底的这种层结构，转移层的转移可以有利地简单且高效地执行，其中，转移层不会受到损坏，因为所述转移层受保护层保护。此外，通过保护层作为用于转移层的屏障和生长层的双重功能，实现工业规模上的更成本适宜的制造。
[0013]此外，本专利技术涉及一种用于制造用于将转移层从载体基底转移到产品基底上的载体基底的方法，所述载体基底尤其是根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底，所述方法包括以下步骤：i)提供载体基本基底，ii)在所述载体基本基底上施加保护层，iii)在所述保护层上培育转移层，尤其是石墨烯层。
[0014]用于制造载体基底的方法设置成，在保护层上培育转移层。保护层一方面可以在转移层的转移时用于保护转移层，并且也可以用作转移层的产生或培育的位置。因此，保护层具有双重功能，从而在制造中可以节省附加的层。此外，通过具有保护层的载体基底，可以在不损害转移层的情况下进行后续的转移。因此，有利地实现了：简单地将转移层的产生
或培育的位置与产品基底上的使用分离。
[0015]此外，本专利技术涉及一种用于将转移层从所述载体基底和/或根据用于制造载体基底的方法制造的载体基底转移到产品基底上的方法，其中，
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使所述载体基底与所述产品基底接触，从而所述转移层面向所述产品基底，并且
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其中，使至少一个剥离介质作用到所述载体基底上，从而使所述转移层与所述保护层一起从所述载体基本基底脱离。
[0016]因此，用于转移转移层的方法有利地允许将转移层从一个表面简单且高效地转移到另一个表面上，尤其是从制造表面简单且高效地转移到使用表面上。所述脱离通过所述至少一个剥离介质、尤其是呈激光形式、优选呈红外激光形式的剥离介质的作用来实现，其中，保护层保护转移层免受所述至少一个剥离介质的影响或遮护转移层不受影响，由此就不损坏转移层。在此，尤其是设置成，将转移层与保护层一起从载体基底脱离，并且随后移除保护层。载体基底与产品基底接触，从而有利地在接触的面之间可以不再发生相对运动。在接触之前，将载体基底和产品基底相对彼此对准，尤其是通过相应的基底保持件对准而相对彼此对准。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将转移层(6)从载体基底(1)转移到产品基底(2,2',2'',2e)上的载体基底(1)，所述载体基底至少具有呈以下顺序的以下层：
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载体基本基底(3)，
‑
保护层(5)，以及
‑
转移层(6)，其特征在于，所述转移层(6)在所述保护层(5)上培育。2.根据权利要求1所述的载体基底(1)，其中，所述转移层(6)是石墨烯层(6)。3.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，所述保护层(5)的粗糙度、尤其是在面向所述转移层(6)的表面上的粗糙度小于100μm，优选小于10μm，还优选小于1μm，最优选小于100nm，所有中最优选小于10nm。4.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，所述转移层(6)具有布置在所述载体基本基底(3)和所述保护层(5)之间的至少一个脱离层(4)。5.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，所述转移层(6)能够通过作用到所述脱离层(4)和/或脱离区域上的剥离介质(11)与所述保护层(5)一起从所述载体基本基底(3)脱离。6.根据前述权利要求中至少一项所述载体基底(1)，其中，所述保护层(5)由带有针对碳的可溶解性的材料组成。7.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，所述保护层(5)对于电磁辐射不可穿透地构造。8.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，在所述转移层(6)的背离所述保护层(5)的一侧上布置有接触层(8,8')、尤其是由介电材料、优选氧化硅组成的接触层。9.根据前述权利要求中至少一项所述的载体基底(1)，其中，所述保护层(5)是单晶的金属层，优选由镍组成。10.一种用于制造用于将转移层(6)从载体基底(1)转移到产品基底(2,2',2'',2e)上的载...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：EV集团E，
类型：发明
国别省市：