用于将结构从基底分离的方法技术

本发明专利技术涉及一种将结构从基底分离的方法和装置。此外，本发明专利技术涉及一种用于将结构从第一基底转移到第二基底上的方法和装置。一基底转移到第二基底上的方法和装置。一基底转移到第二基底上的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将结构从基底分离的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将结构从基底分离的方法和装置。此外，本专利技术涉及一种用于将结构从第一基底转移到第二基底的方法和装置。待从基底分离的结构尤其是由薄层分割的组件或薄层本身。薄层或被分割的结构尤其在基底上产生，优选在基底上生长。因此，薄层和结构在下文中作为同义词来使用。因此，待分离的结构相应地结合被分割的结构或薄层得到公开。

技术介绍

[0002]现有技术涉及借助于电磁辐射对薄层或分割的结构从基底进行烧蚀。因此通常激光尤其从对于电磁辐射透明的基底的后侧作用到边界区域上，以便实现薄层从该基底脱离。在这种情况下，不对薄层进行透射，而是从固定有薄层的基底一侧进行辐照。该工艺在现有技术中被称为激光剥离(LLO)工艺。
[0003]LLO工艺是一种非接触式工艺，其中薄层至超薄层能够从基底，尤其从生长基底分离。分离的先决条件之一是基底对于所使用的激光辐射是透明的。此外，在现有技术中通常设置的是，在基底和薄层之间提供吸收层，使得通过作用到这种所谓的脱离层上的激光作用来实现脱离。在此，激光辐射首先从基底的后侧被引导穿过基底，并且接着撞击到脱离层或薄层上。由于激光辐射与吸收层的相互作用，通过物理和/或化学反应发生烧蚀。
[0004]例如，可以设想光化学、光热或组合的分离工艺。还可以设想，薄层本身对激光辐射具有高吸收能力并且省去吸收层。在这种情况下，该工艺发生在基底与薄层的边界区域中或界面处。此外，常常使用等离子体，用以改进薄层从基底的脱离。
[0005]通过提及的做法来使基底和薄层之间的附着力显着减弱。特别地，在基底和薄层之间的气体形成也有助于减弱附着力。气体主要产生于在基底和薄层之间使用额外的吸收层的情况。
[0006]在LLO工艺中，通常利用基底的透明特性和位于基底与薄层之间的界面或者薄层本身的吸收特性。
[0007]在现有技术中的实例是氮化镓/蓝宝石系统。在蓝宝石基底上生长非常薄的氮化镓(GaN)层。用UV辐射来进行烧蚀。在该系统中，GaN非常强烈地吸收所使用的UV辐射，而蓝宝石基底在这个波长范围内非常透明。此外，发生光化学反应
[0008]2GaN
→
2Ga+N2
[0009]在该反应中产生氮气，该氮气通过其体积膨胀来促进烧蚀。通过化学反应在界面处产生的纯金属镓的较高的吸收率和反射率进一步支持了该工艺。
[0010]在此，激光
‑
物质相互作用尤其通过电子发生。在罕见的情况下，共振允许了与束缚态直接相互作用。为此需要具有精确能量的激光辐射。金属中的准自由电子，即只有在很大程度上受到主导电势影响的电子，能够作为高效率的宽带吸收体来吸收激光辐射。外延生长的GaN层具有3.3eV的带隙，而蓝宝石的带隙约为9.9eV。对于蓝宝石上GaN的LLO工艺，例如能够使用UV激光，用以穿透蓝宝石基底并且与GaN或与GaN
‑
蓝宝石界面相互作用。
[0011]这样的薄层，例如GaN层，大多在生长基底上产生，该生长基底对于要用于烧蚀的所使用的电磁辐射具有非常低的透射率。因此，生长基底吸收电磁辐射并且该电磁辐射没有到达位于薄层和生长基底之间的边界区域中或界面处，以至于薄层的分离无法容易地借助电磁辐射来实现。
[0012]解决该问题的一种可行方案是选择对于电磁辐射而言是透明的生长基底。然而，必须选择在其上使所期望的薄层以最佳的方式生长的生长基底。因此，对于将尤其是生长的薄层从生长基底分离而言，关于在其上提供薄层或结构的基底的材料方面受到限制。
[0013]用以将薄层从生长基底进行分离的一种可行方案是选择具有相应的频率或波长的电磁辐射，在该频率或波长下透射率足够高，以到达位于薄层和生长基底之间的界面。然而，激光对于薄层的烧蚀能力在很大程度上取决于频率，因此对于一方面允许相对于基底的高透射率，另一方面允许高烧蚀能力的频率的最佳选择是很困难的。此外，尤其对于激光而言，仅可用具有不能任意改变或调整的、明确定义的频率的电磁辐射。
[0014]因此，如今在小且昂贵的蓝宝石基底上制造或产生例如像GaN
‑
LED(GaN发光二极管)那样的薄层。这允许了借助UV激光辐射从后侧穿过蓝宝石基底来进行LLO工艺。出于经济原因，在较便宜的硅上产生这样的薄层(例如GaN层)是有意义的。然而，由于硅在UV波长范围内是不透明的，因此UV激光不能用于执行GaN烧蚀。因此，借助于电磁辐射从基底分离所产生的薄层，尤其是GaN层或GaN结构是高耗费的。
[0015]此外，因为薄层的分离取决于材料对电磁辐射的透射率程度，所以对基底材料和待产生的薄层的材料的选择受到限制。尤其对于电子元件的制造而言，期望一种可选择性地执行的借助电磁辐射的分离方法。在此，在现有技术中局限于用于生长基底的确定的材料，其允许借助电磁辐射通过对生长基底本身的透射来分离结构。

技术实现思路

[0016]因此，本专利技术的任务在于表明一种方法和装置，其至少部分地消除，尤其是完全消除现有技术中列出的缺点。特别地，本专利技术的任务在于表明一种用于将结构从基底分离的改进的方法和装置。此外，本专利技术的任务在于表明一种用于将结构从基底分离的替代方法和替代装置。此外，本专利技术的任务在于表明一种使结构从授予基底到接收基底的转移得到改进的方法和设备。
[0017]本任务通过并列权利要求的特征来实现。本专利技术的有利的改型方案在从属权利要求中得到说明。在说明书、权利要求和/或附图中说明的至少两个特征的所有组合也落入到本专利技术的范围内。在说明的数值范围中，处在所提及的界限之内的值也应当被认为是得到公开的临界值，并且能够以任意组合来要求权利。
[0018]因此，本专利技术涉及一种用于将结构从基底分离的方法，其具有至少以下步骤，尤其依照以下顺序：
[0019]i)在第一基底上提供至少一个结构；
[0020]ii)用电磁辐射来辐照位于第一基底和至少一个结构之间的边界区域；
[0021]iii)将至少一个结构从第一基底分离，
[0022]其中，电磁辐射首先穿透至少一个结构，然后撞击到边界区域上。
[0023]因此，电磁辐射的射束路径首先从射源延伸穿过待分离的结构，然后才到达边界
区域。边界区域或界面位于结构和第一基底之间的区域中。如果用于分离的其他的层(分离层)布置在第一基底和结构之间，则边界区域几乎由该层形成。
[0024]在这种情况下，在第一基底上，尤其在基底表面上提供薄层。在此，所述薄层能够在第一基底上产生。在可选的其他步骤中，将薄层分割成结构。于是，被分割的结构尤其是具有功能的电子元件。然而，结构也可以由薄层形成，从而也能够代替被分割的结构而将整个薄层分离。因此，薄层也表现为结构。
[0025]在用于将结构分离或脱离的方法中，电磁辐射不辐射穿过第一基底。而是，所述电磁辐射对准到至少一个结构上，其中至少一个结构对于电磁辐射是至少部分可穿透的。通过这种方式能够将至少一个结构有利地从第一基底分离，而不必引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于将结构(3)从基底分离的方法，其至少包括下面的步骤，尤其依照下面的顺序：i)在第一基底(1)上提供至少一个结构(3)；ii)用电磁辐射(5)来辐照位于所述第一基底(1)和至少一个结构(3)之间的边界区域(6)；iii)将至少一个结构(3)从第一基底(1)分离，其特征在于，所述电磁辐射(5)首先穿透所述至少一个结构(3)，并且然后撞击到边界区域(6)上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以选择性的方式实现所述至少一个结构(3)的分离。3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述至少一个结构(3)具有的厚度处在0μm和1000μm之间，优选在0μm和500μm之间，更优选在0μm和200μm之间，最优选在0μm和150μm之间，极优选在0μm和100μm之间。4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，在分离之前，所述至少一个结构(3)在第一基底(1)上产生，优选地生长。5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，在步骤ii)中的辐照期间，辐照器件发射电磁辐射(5)并且对准到所述至少一个结构(3)上。6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述第一基底(1)由硅制成。7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述至少一个结构(3)由氮化镓(GaN)制成。8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述电磁辐射(5)的波长处在300nm和2000nm之间，优选在310nm和1800nm之间，更优选在320nm和1600nm之间，最优选在340nm和1400nm之间，极优选在370nm和1250nm之间。9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述至少一个结构(3)对电磁辐射(5)的透射率大于10％，优选大于25％，更优选大于50％，最优选大于75％，极优选大...

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