本发明专利技术提供了一种用于采用暂时接合制造半导体结构的工艺。本发明专利技术涉及用于制造半导体结构的工艺，其特征在于包括下述步骤：提供（E1）包括晶种基板（1）和覆盖晶种基板（1）的弱化的牺牲层（2）的操作基板（1，2）；将操作基板（1，2）与载具基板（3）连接（E2）；可选地对载具基板（3）进行处理（E3）；在牺牲层（2）处分离（E4）操作基板以形成半导体结构；以及移除（E5）晶种基板（1）上存在的牺牲层（2）的任何残余。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种用于电子、光学或微电子应用的半导体结构的生产。更准确地，本专利技术涉及ー种用于通过将ー个基板暂时接合到另ー个基板来制造半导体结构的エ艺。本专利技术还涉及在这样的エ艺中采用的半导体组装。
技术介绍
在用于制造半导体结构的エ艺中，可以转移例如包括集成电路的层 。这样的转移特别地允许电路附着在除了用于生产这些电路的基板之外的其它基板，或者允许电路被堆叠以形成“3D”组件。如果将转移的薄层的厚度很小(S卩，低于200 μ m)，则其会在转移过程中易于破碎或者裂开或者更一般地来说，其可能损坏。从文献EP0786801获知的用于加强将转移的层或者将被处理的基板的技术方案暂时地将操作基板接合到包括将要转移的层的基板。因此可以自由地操作将要转移的层或者将被处理的基板并且可以使其进行其转移或处理所需要的所有制造步骤。在文献EP0786801中，操作基板包括解理区域，其在エ艺的结束时允许沿着该解理区域移除该操作基板。一个问题在于这样的操作基板消耗材料。此外，不容易回收剩余部分以便于重新使用。这是因为需要实施打磨操作，从而增加了エ艺的持续时间和成本。另一已知的不消耗材料的技术方案借助于粘合剂将操作基板暂时接合到包括将转移的层的基板。在该情况下，在转移或处理期间，与将转移的层与操作基板的附着相关的カ由粘合剂承受。一旦已经执行了转移或处理，则可以移除操作基板。由于使用粘合剂出现了问题。这是因为如果粘合剂暴露于在基板上执行的处理中或者在使用转移制造半导体结构的过程中采用的高温，则粘合剂会变得不稳定。此外，粘附层不允许用于在其上执行特定处理的基板的足够稳定的附着。这是当例如通过研磨将基板薄化到低于例如200、50或40微米的厚度阈值时的情況。在该步骤中施加的机械应カ导致位于不足够硬的粘附层上的层中的应变，从而导致基板的非均匀薄化。此外，一旦已经执行了处理，则借助于化学移除技术(例如，在溶剂中的溶解)完全地移除粘合剤。这样的移除増加了制造エ艺的持续时间和损坏获得的半导体结构的风险。
技术实现思路
本专利技术允许减少上述缺陷。因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种用于制造半导体结构的エ艺，其特征在于包括下述步骤-提供操作基板，该操作基板包括晶种基板和覆盖晶种基板的弱化的牺牲层；-将操作基板与载具基板连接；-可选地对载具基板进行处理；-在牺牲层分离操作基板以形成半导体结构；以及-移除晶种基板上存在的牺牲层的任何残余。 借助于本专利技术的エ艺，一方面，可以从宽范围的材料中选择操作基板的晶种基板的材料，并且另一方面，可以以特别容易的方式回收该基板的剰余部分以便于以相同的方式重新使用。具体地，能够容易地执行在分离步骤之后的操作基板的剰余部分的回收牺牲层的简单的选择性蚀刻足以允许回收操作基板。这种回收エ艺比例如在文献EP0786801中描述的エ艺所需要的基于打磨的回收技术便且得多。本专利技术的另ー优点在于，由于操作基板覆盖有是在回收时被単独消耗的层的牺牲层，因此回收没有減少操作基板的厚度。操作基板因此理论上是可无限地重新使用。因此能够相对于包括转移硅操作基板的一部分及其回收的其中消耗了该基板的部分厚度的已知エ艺节省成本。下面是根据本专利技术的第一方面的エ艺的其它方面-通过将原子物质引入到操作基板的牺牲层中来对牺牲层进行弱化；-晶种基板具有处于载具基板的热膨胀系数CTE2附近的热膨胀系数CTEl从而CTE1-CTE2|/CTE1<50% ；-操作基板包括布置在晶种基板和牺牲层之间的中间层以便于促进形成牺牲层的材料到晶种基板的粘附；-牺牲层具有弱区域并且限定位于操作基板的表面和该弱区域之间的层；-在分离步骤之前，该エ艺包括将载具基板连接到主基板的步骤；-晶种基板被选择为具有处于主基板的热膨胀系数CTE2附近的热膨胀系数CTEl ；-载具基板包括集成电路部分；-分离步骤通过在至少200°C的温度进行退火来提供能量；-弓丨入原子物质的步骤以IX IO15离子/cm2至I X IO17离子/cm2之间的剂量和5keV至500keV之间的能量将操作基板的区域暴露于原子物质注入；-引入原子物质的步骤通过使操作基板的表面与将通过化学扩散渗入操作晶圆的化学物质接触将原子物质扩散到操作基板中；-引入原子物质的步骤包括·在物质引入之前，在操作基板中产生限制层；以及·在物质弓I入之后，将操作基板暴露于至少200 V的温度以促进引入的物质朝向限制层的移动；-连接步骤将操作基板接合到载具基板；-通过分子粘附实现连接步骤；_牺牲层是多晶娃层；以及-晶种基板是单晶基板；或者非晶或多晶基板；或者陶瓷；或者金属。根据第二方面，本专利技术涉及ー种操作基板，该操作基板包括晶种基板和弱化的牺牲层。下面是根据本专利技术的第二方面的操作基板的其它方面-牺牲层包含密度处于IXIO16原子/cm3至IXlO2ci原子/cm3之间的H和/或He ；-牺牲层由多晶硅制成； -晶种基板是单晶基板、非晶或多晶基板、陶瓷或金属；-其具有10埃或更小的RMS表面粗糙度；-其具有简化接下来的操作基板与载具基板的连接的附加表面层；以及-该附加层由硅氧化物制成。另外，根据第三方面，本专利技术涉及用于制造操作基板的エ艺，该エ艺包括下述步骤在晶种基板上形成牺牲层；以及将原子物质引入到牺牲层中。附图说明根据是纯示出性和非限制性的并且必须參考附图来阅读的下面的描述，本专利技术的其它特征和优点将变得更清楚，在附图中-图I示出了根据本专利技术的一个实施方式的エ艺的步骤；以及-图2至图12示出了根据本专利技术的一个实施方式的エ艺中获得的构造。在所有附图中，类似的元件被给予相同的附图标记。具体实施例方式下面參考示出了用于采用操作基板支撑载具基板来制造半导体结构的エ艺中的步骤的图I至图12进行下面的描述。表述“半导体结构”被理解为表示在生产半导体器件中使用的任何结构。半导体结构可以包括导体、半导体和/或绝缘体。这可以是包括或不包括微元件或者完成的或部分完成的微兀件本身的层。表述“操作基板”被理解为表示其功能用作对于基板或结构的暂时机械支撑的复合结构。表述“载具基板”被理解为表示将连接(特别是暂时地连接)到操作基板并且可以经受处理的基板。这可以例如是将转移到主基板的包括完成或部分完成的微元件的基板。表述“主基板”被理解为表示用于(通常通过转移)接收基板或结构的基板。表述“停止层”被理解为表示在循环操作期间没有移除的第一层。在用于制造半导体结构的エ艺中，在第一步骤El中，操作基板I、2被提供为包括晶种基板I和覆盖晶种基板I的牺牲层2。牺牲层2被弱化或者事先已经被弱化，从而在制造エ艺中，能够提供具有之前弱化的牺牲层2的操作基板或者在制造エ艺中对牺牲层2进行弱化。通常通过将原子物质引入到牺牲层2来对牺牲层2进行弱化。牺牲层2优选地由多晶硅制成，这是因为当使用该材料时，分离是特别容易的。在该方面，读者可以參考文献 C. H. Yun、N. Quitoriano、N. W. Cheung: “Polycrystalline silicon layer transfer byion-cut” , Applied Physics Letters, Vol. 82, No. 10, 2003 年 3 月。此外，可以提供中间层20，其布置在晶种基板和牺牲层2之间，该中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造半导体结构的工艺，其特征在于包括下述步骤：？提供（E1）操作基板（1，2），所述操作基板包括晶种基板（1）和覆盖所述晶种基板（1）的弱化的牺牲层（2）；？将所述操作基板（1，2）与载具基板（3）连接（E2）；？可选地对所述载具基板（3）进行处理（E3）；？在所述牺牲层（2）处分离（E4）所述操作基板以形成所述半导体结构；以及？移除（E5）所述晶种基板（1）上存在的所述牺牲层（2）的任何残余。
【技术特征摘要】
2011.06.23 FR 11555481.一种用于制造半导体结构的工艺，其特征在于包括下述步骤 -提供(El)操作基板(I，2)，所述操作基板包括晶种基板(I)和覆盖所述晶种基板(I)的弱化的牺牲层(2)； -将所述操作基板(I，2 )与载具基板(3 )连接(E2 ); -可选地对所述载具基板(3)进行处理(E3)； -在所述牺牲层(2)处分离(E4)所述操作基板以形成所述半导体结构；以及 -移除(E5)所述晶种基板(I)上存在的所述牺牲层(2)的任何残余。2.如权利要求I所述的工艺，其中，通过将原子物质引入到所述操作基板(1，2)的所述牺牲层(2)中来对所述牺牲层(2)进行弱化。3.如权利要求I和2中的任一项所述的工艺，其中，所述晶种基板(I)具有处于所述载具基板(3)的热膨胀系数CTE2附近的热膨胀系数CTEl，使得(CTE1-CTE2)/CTE1〈50%。4.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，所述操作基板(1，2)包括布置在所述晶种基板(I)和所述牺牲层(2 )之间的中间层(20 )以便于促进形成所述牺牲层(2 )的材料到所述晶种基板(I)的粘附。5.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，所述牺牲层(2)具有弱区域(2”’)并且限定位于所述操作基板(1，2)的表面和所述弱区域(2”’)之间的层(2”)。6.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，在分离步骤(E3)之前，所述工艺包括将所述载具基板(3)连接(E30)到主基板(4)的步骤。7.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，所述晶种基板(I)被选择为具有处于所述主基板(4)的热膨胀系数CTE2附近的热膨胀系数CTE1。8.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，所述载具基板(3)包括集成电路部分。9.如前述权利要求中的一项所述的工艺，其中，分离步骤通过在至少200°C的温度进行退火来提供能量。10.如权利要求2至9中的一项所述的工艺，其中，引入原子物质的步骤以IXI...
【专利技术属性】
技术研发人员：法布里斯·勒泰特，迪迪埃·朗德吕，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：
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