本公開涉及半導(dǎo)體制造,更具體地,涉及剝脫方法,即,使用在基礎(chǔ)襯底頂上形成的至少一個(gè)應(yīng)力源(stressor)層部分從基礎(chǔ)襯底去除材料層部分。
背景技術(shù):可被做成薄膜形式的器件相比其體(bulk)的對應(yīng)物具有3個(gè)明顯的優(yōu)勢。首先,由于使用較少的材料,薄膜器件改善了與器件制造相關(guān)的材料成本。第二,低器件重量是絕對的優(yōu)勢,其激發(fā)了用于大范圍薄膜應(yīng)用的工業(yè)級努力。第三,如果尺寸足夠小,薄膜形式的器件可展示機(jī)械撓性。而且,如果從可被重復(fù)利用的襯底去除器件層,可實(shí)現(xiàn)額外的制造成本減少。正在進(jìn)行這樣的努力:(i)用體材料(即半導(dǎo)體)產(chǎn)生薄膜襯底,以及(ii)通過從底部體襯底去除器件層而形成薄膜器件層,在襯底上形成器件層。這樣的應(yīng)用所要求的受控表面層去除已使用已知為剝脫的處理被成功證實(shí);參見Bedell等人的美國專利申請公開號2010/0311250。剝脫包括在襯底上沉積應(yīng)力源層、將可選的處理(handle)襯底放置應(yīng)力源層上以及在襯底/應(yīng)力源層界面之下誘導(dǎo)開裂及其傳播。在室溫執(zhí)行的這個(gè)處理從基礎(chǔ)襯底的整個(gè)表面去除薄層。對于薄,是指層厚度典型地小于100微米,更典型地是層厚度小于50微米。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本公開提供了一種剝脫方法,即,使用位于基礎(chǔ)襯底的最上表面的部分,而不是全部上的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分去除基礎(chǔ)襯底的局部區(qū)域。本公開的方法可被用來生成構(gòu)圖的薄膜,即材料層部分,具有來自基礎(chǔ)襯底的選定區(qū)域的任意形狀,同時(shí)剩余的基礎(chǔ)襯底現(xiàn)在在其中含有至少一個(gè)開口,其形狀模擬已從其去除的至少一個(gè)材料層部分的任意形狀。在本公開的一個(gè)方面,提供了一種提供構(gòu)圖的薄膜的方法。本公開的方法包括提供具有均勻厚度以及跨過整個(gè)基礎(chǔ)襯底的平面最上表面的基礎(chǔ)襯底。隨后在基礎(chǔ)襯底的最上表面的至少一部分而不是全部上形成具有形狀的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分。隨后執(zhí)行剝脫,其從基礎(chǔ)襯底去除材料層部分并提供剩余的基礎(chǔ)襯底部分。材料層部分具有至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀,而剩余的基礎(chǔ)襯底部分具有位于其中的至少一個(gè)開口。在剩余基礎(chǔ)襯底內(nèi)的開口與至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中提供了一種方法,其包括提供具有均勻厚度和跨過整個(gè)基礎(chǔ)襯底的平面最上表面的基礎(chǔ)襯底。隨后形成具有暴露了基礎(chǔ)襯底的最上表面的一部分的至少一個(gè)開口的構(gòu)圖的掩模。接下來,在基礎(chǔ)襯底的暴露部分上形成具有形狀的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分。隨后執(zhí)行剝脫,其中材料層部分從基礎(chǔ)襯底剝脫,其中材料層部分具有至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀,且其中剩余的基礎(chǔ)襯底部分具有位于其中的至少一個(gè)開口,其與至少一個(gè)應(yīng)力源層的形狀相關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施例中,提供了一種方法,其包括提供具有均勻厚度和跨過整個(gè)基礎(chǔ)襯底的平面最上表面的基礎(chǔ)襯底。隨后在基礎(chǔ)襯底的最上表面的一部分上形成應(yīng)力源層部分,而最上表面的其他部分是裸露的。隨后執(zhí)行剝脫,其中材料層部分從基礎(chǔ)襯底剝脫,其中材料層部分具有至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀,且其中剩余的基礎(chǔ)襯底部分具有位于其中的至少一個(gè)開口,其與至少一個(gè)應(yīng)力源層的形狀相關(guān)。附圖說明圖1是示出可被用在本公開的一個(gè)實(shí)施例中的基礎(chǔ)襯底的圖示表示(通過橫截面圖)。圖2是示出在基礎(chǔ)襯底的最上表面的頂上形成構(gòu)圖的掩模后圖1的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖3是示出在基礎(chǔ)襯底的最上表面的暴露部分上形成可選的含金屬的粘合層部分后圖2的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖4是示出在每個(gè)可選的含金屬的粘合層部分的暴露的最上表面上形成應(yīng)力源層部分后圖3的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖5是示出在應(yīng)力源層部分上形成可選的處理襯底后圖4的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖6是示出剝脫后圖5的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖7是示出在基礎(chǔ)襯底的最上表面上形成可選的含金屬的粘合層的均厚層后圖1的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖8是示出在可選的含金屬的粘合層的最上表面上形成應(yīng)力源層的均厚層后圖7的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖9是示出在至少將應(yīng)力源層構(gòu)圖為應(yīng)力源層部分后圖8的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖10是示出在應(yīng)力源層部分上形成可選的處理襯底后圖9的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。圖11是示出在剝脫后圖10的結(jié)構(gòu)的圖示表示(通過橫截面圖)。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將參考以下討論和本申請的附圖詳細(xì)描述公開了一種使用構(gòu)圖的應(yīng)力源層部分從基礎(chǔ)襯底剝脫材料層區(qū)域的方法的本公開。注意提供本申請的附圖僅是為了描述的目的,因此附圖不是按比例繪制的。在附圖和以下描述中,類似的元件由類似的參考標(biāo)號表示。為了此后的描述目的,術(shù)語“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“頂部”、“底部”及其衍生物應(yīng)當(dāng)與部件、層和/或元件有關(guān),如在本申請的附圖中所定向的。在以下描述中,闡述了大量的特定細(xì)節(jié),諸如特定結(jié)構(gòu)、部件、材料、尺寸、處理步驟和工藝,以便提供對本公開的完整理解。但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解本公開可用不具有這些特定細(xì)節(jié)的可行的替代處理選項(xiàng)來實(shí)踐。在其他例子中,沒有詳細(xì)描述已知結(jié)構(gòu)或處理步驟以便避免使本公開的各種實(shí)施例變得模糊。如上所述,本公開提供了一種使用位于基礎(chǔ)襯底的最上表面的一部分但不是全部上的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分剝脫基礎(chǔ)襯底的局部區(qū)域的方法。剝脫是材料去除過程,其中具有精心調(diào)節(jié)的特性(即,應(yīng)力水平和應(yīng)力源層厚度)的應(yīng)力源層在基礎(chǔ)襯底頂上形成,由此可在基礎(chǔ)襯底中生成斷裂表面,其中發(fā)生開裂產(chǎn)生和傳播。與現(xiàn)有技術(shù)的剝脫處理不同,該剝脫技術(shù)典型地從基礎(chǔ)襯底的整個(gè)表面去除材料層,本公開提供了一種局部剝脫處理,其中局部區(qū)域,即基礎(chǔ)襯底的材料層部分,被去除。一旦去除基礎(chǔ)襯底的局部部分,基礎(chǔ)襯底的剩余部分被構(gòu)圖,這樣在其中形成開口。特別地,本公開提供了一種方法,其包括提供具有均勻厚度的基礎(chǔ)襯底和跨過整個(gè)基礎(chǔ)襯底的平面最上表面。隨后在基礎(chǔ)襯底的最上表面的至少一部分但不是全部上形成具有形狀的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分。執(zhí)行剝脫,其從基礎(chǔ)襯底去除材料層部分,并提供剩余基礎(chǔ)襯底部分。材料層部分具有至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀,而剩余襯底部分在其中具有至少一個(gè)開口,其與至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀相關(guān)。本公開的方法可被用于大量應(yīng)用,包括例如可伸展的電子設(shè)備,諸如可折疊且可佩戴的電子和光伏裝置、用于健康監(jiān)控和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的可伸展設(shè)備、用于人機(jī)交互的電子皮膚,以及用于靈活且更簡單的成像系統(tǒng)的彎曲表面上的焦平面陣列。之前的用于可伸展設(shè)備的單晶半導(dǎo)體帶使用包括蝕刻的工藝從絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)晶片生成。但是,這樣的現(xiàn)有方法的材料和處理成本較高,且由此不適于低成本的電子應(yīng)用。使用現(xiàn)有技術(shù)處理形成的薄膜的厚度也受到限制,并阻止了現(xiàn)有技術(shù)被用于特定的應(yīng)用,諸如例如光伏單元制造。本公開的方法也可降低典型地使用用于構(gòu)圖基礎(chǔ)襯底的現(xiàn)有技術(shù)方法是觀察的削片(chipping)。而且,本公開的方法可在特定應(yīng)用中選擇性地去除基礎(chǔ)襯底的部分,諸如制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMs)或生成測試樣本(諸如在基礎(chǔ)襯底的選定區(qū)域中的透射電子顯微鏡(TEM))。首先參考圖1,示出了具有最上表面12的基礎(chǔ)襯底10,其可被用在本公開的一個(gè)實(shí)施例中。如圖所示,基礎(chǔ)襯底10具有跨過基礎(chǔ)襯底的整個(gè)長度的均勻的厚度,且基礎(chǔ)襯底的最上表面12跨過基礎(chǔ)襯底的整個(gè)長度是平面的。以其他方式表示,在本公開中最初使用的基礎(chǔ)襯底10沒有被構(gòu)圖。可被用于本公開的一個(gè)實(shí)施例中的基礎(chǔ)襯底10可包括半導(dǎo)體材料、玻璃、陶瓷或任何其他材料,其斷裂韌度小于隨后將描述的應(yīng)力源材料的斷裂韌度。斷裂韌度是這樣的特性,其描述材料包含開裂以抵抗斷裂的能力。斷裂韌度由KIc表示。下標(biāo)Ic表示在垂直于開裂的垂直拉伸應(yīng)力下的開裂開口模式Ⅰ,而c表示其是臨界值。模式I斷裂韌度典型地是最重要的值,因?yàn)閯兠撃J綌嗔淹ǔ0l(fā)生在模式Ⅱ應(yīng)力(剪切)是零的襯底的位置中,而且模式Ⅲ應(yīng)力(撕裂(tearing))通常不存在于加載條件。斷裂韌度是示出當(dāng)存在開裂時(shí)材料對脆性斷裂的抗力的一種量化方式。當(dāng)基礎(chǔ)襯底10包括半導(dǎo)體材料時(shí),半導(dǎo)體材料可包括但不限于Si、Ge、SiGe、SiGeC、SiC、Ge合金、GaSb、GaP、GaAs、InAs、InP以及所有其他III-V或II-VI族化合物半導(dǎo)體。在一些實(shí)施例中,基礎(chǔ)襯底10是體半導(dǎo)體材料。在其他實(shí)施例中,基礎(chǔ)襯底10可包括分層的半導(dǎo)體材料,諸如例如絕緣體上半導(dǎo)體或聚合物襯底上的半導(dǎo)體。示出的可被用作基礎(chǔ)襯底10的絕緣體上半導(dǎo)體襯底的例子包括絕緣體上的硅和絕緣體上硅鍺。當(dāng)基礎(chǔ)襯底10包括半導(dǎo)體材料時(shí),半導(dǎo)體材料可被摻雜、未摻雜或含有摻雜區(qū)域或未摻雜區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中,可被用作基礎(chǔ)襯底10的半導(dǎo)體材料可以是單晶的(即,其中整個(gè)樣本的晶格連續(xù)且到樣本的邊緣不破塊的材料,沒有晶界)。在另一個(gè)實(shí)施例中,可被用作基礎(chǔ)襯底10的半導(dǎo)體材料可以是多晶的(即,由許多變化尺寸和方向的微晶組成的材料;方向變化可以是隨機(jī)的(被稱為隨機(jī)材料)或被定向,很可能是由于生長和處理?xiàng)l件)。在一些實(shí)施例中,且當(dāng)半導(dǎo)體材料是多晶材料時(shí),本公開的材料剝脫某些晶粒,同時(shí)使得某些晶粒不被剝脫。這樣,使用本公開的方法的多晶半導(dǎo)體材料的剝脫可產(chǎn)生非連續(xù)的剝脫材料層。在本公開的又一個(gè)實(shí)施例中,可被用作基礎(chǔ)襯底10的半導(dǎo)體材料可以是非晶的(即,缺少晶體的長程有序特性的非晶體材料)。典型地,可被用作基礎(chǔ)襯底10的半導(dǎo)體材料是單晶材料。當(dāng)基礎(chǔ)襯底10包括玻璃時(shí),玻璃可以是基于SiO2的玻璃,其可以未摻雜或摻雜有合適的摻雜劑??杀挥米骰A(chǔ)襯底10的基于SiO2的玻璃的例子包括未摻雜的硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、磷硅玻璃、氟硅酸鹽玻璃、以及硼磷硅酸鹽玻璃。當(dāng)基礎(chǔ)襯底10包括陶瓷時(shí),陶瓷可以是任何無機(jī)的非金屬固體,諸如例如氧化物,包括但不限于氧化鋁、氧化鈹、氧化鈰和氧化鋯的氧化物,非氧化物,包括但不限于碳化物、硼化物、氮化物或硅化物;或包括氧化物和非氧化物的合成物。在本公開的一些實(shí)施例中,包括但不限于晶體管、電容器、二極管、BiCMOS、電阻器等的一個(gè)或多個(gè)器件可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)在基礎(chǔ)襯底10的上表面12上和/或內(nèi)處理。包括一個(gè)或多個(gè)器件的基礎(chǔ)襯底的上部可使用本公開的方法被去除。在本公開的一些實(shí)施例中,在進(jìn)一步處理以從其去除表面氧化物和/或其他污染物前,基礎(chǔ)襯底10的最上表面12可被清除。在本公開的一些實(shí)施例中,通過向基礎(chǔ)襯底10施加溶劑,諸如例如丙酮和異丙醇,基礎(chǔ)襯底10被清潔,這能從基礎(chǔ)襯底10的上表面12去除污染物和/或表面氧化物。在本公開的一些實(shí)施例中,通過在使用前將基礎(chǔ)襯底10的最上表面12浸入到氫氟酸以去除氧化物,基礎(chǔ)襯底10的最上表面12可變得疏水。疏水性的或非氧化物表面提供了清潔表面和將被沉積的特定應(yīng)力源材料之間的改善的粘合?,F(xiàn)在參考圖2,示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例形成具有暴露基礎(chǔ)襯底10的最上表面12的一部分的至少一個(gè)開口15的構(gòu)圖的掩模14后圖1的結(jié)構(gòu)。在構(gòu)圖的掩模14中形成的至少一個(gè)開口15具有將被用來限定隨后將形成的至少一個(gè)應(yīng)力源層部分的形狀。在一個(gè)實(shí)施例中,至少一個(gè)開口15具有溝槽的形狀。在另一個(gè)實(shí)施例中,至少一個(gè)開口15是圈的形狀。膜的形狀由應(yīng)用確定。使用本公開的該方法可剝脫任何任意的形狀。其他可能形狀的例子包括方形、帶狀、鋸齒形、彈簧形等。可通過在基礎(chǔ)襯底10的整個(gè)最上表面12上首先形成掩模材料的均厚層而形成構(gòu)圖的掩模14。掩模材料的均厚層可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的傳統(tǒng)技術(shù)來形成。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,掩模材料的均厚層可通過熱技術(shù)形成,諸如例如氧化和/或氮化。或者,以及在另一個(gè)實(shí)施例中,掩模材料的均厚層可通過沉積處理形成,包括例如旋涂沉積、化學(xué)溶液沉積、化學(xué)氣相沉積以及等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。可被用來形成構(gòu)圖的掩模14的掩模材料可包括無機(jī)掩模材料,諸如無機(jī)氧化物、氮化物和/或氮氧化物?;蛘?,可被用于形成構(gòu)圖的掩模14的掩模材料可包括有機(jī)掩模材料,諸如例如抗反射涂層和/或光致抗蝕劑。在又一個(gè)實(shí)施例中,可使用掩模材料的任意組合。例如,可使用諸如氧化硅的無機(jī)氧化物和光致抗蝕劑的掩模材料疊層。掩模材料的均厚層可隨后被光刻以及可選地蝕刻構(gòu)圖。當(dāng)光致抗蝕劑被用作唯一的掩模材料時(shí),蝕刻是可選的。光刻包括將光致抗蝕劑材料暴露到想要的輻射圖形,且隨后顯影光致抗蝕劑材料的曝光或未曝光的部分。當(dāng)使用無機(jī)掩模時(shí),在光刻之前光致抗蝕劑材料典型地被施加到無機(jī)掩模材料頂上,且隨后使用蝕刻將圖形從顯影的光致抗蝕劑轉(zhuǎn)換為底層無機(jī)掩模材料。蝕刻可包括干蝕刻(即,反應(yīng)性離子蝕刻、離子束蝕刻、等離子體蝕刻或激光燒蝕)、化學(xué)濕蝕刻或其組合。現(xiàn)在參考圖3,示出了在基礎(chǔ)襯底10的暴露最上表面12上形成可選的含金屬的粘合層部分16L、16R后圖1的基礎(chǔ)襯底10。可選的含金屬的粘合層部分16L、16R在實(shí)施例中被利用,其中隨后形成的應(yīng)力源材料與基礎(chǔ)襯底10的暴露的最上表面12具有差的粘合性。典型地,當(dāng)使用由金屬構(gòu)成的應(yīng)力源材料時(shí),使用含金屬的粘合層部分16L、16R。在一些實(shí)施例中,可選的鍍敷種子層部分(未示出)可直接在基礎(chǔ)襯底10的暴露最上表面12頂上形成,而不是在可選的含金屬的粘合層部分16L、16R上形成。在其他實(shí)施例中,可形成可選的含金屬的粘合層部分16L、16R和可選的鍍敷種子層部分的多層疊層??蛇x的含金屬的粘合層部分16L、16R和/或可選的鍍敷種子層部分每個(gè)具有與在掩模材料的均厚層中形成的至少一個(gè)開口15的形狀相同的形狀。如所示,在掩模14上沒有形成可選的含金屬的粘合部分16L、16R,以及沒有可選的鍍敷種子層部分。本公開中使用的可選的含金屬的粘合層部分16L、16R包括任何金屬粘合材料,諸如但不限于Ti/W、Ti、Cr、Ni或其任意組合??蛇x的含金屬的粘合層部分16L、16R可包括單層或其可包括含有至少兩個(gè)不同金屬粘合材料層的多層結(jié)構(gòu)??稍诨A(chǔ)襯底10的暴露最上表面12上可選地形成的含金屬的粘合層部分16L、16R可在室溫(15℃-40℃,即288K到313K)或以上形成。在一個(gè)實(shí)施例中,可選的含金屬的粘合層部分16L、16R可在從20℃(293K)到180℃(353K)的溫度形成。在另一個(gè)實(shí)施例中,可選的含金屬的粘合層部分16L、16R可在從20℃(293K)到60℃(333K)的溫度下形成??蛇x地可被使用的含金屬的粘合層部分16L、16R可用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的選擇性沉積技術(shù)形成。例如,可選的含金屬的粘合層部分16L、16R可用濺射和鍍敷形成。當(dāng)使用濺射沉積時(shí),濺射沉積處理還可包括沉積前的原位濺射清潔工藝。當(dāng)使用時(shí),可選的含金屬的粘合層部分16L、16R典型地具有從5nm到200nm的厚度,更典型地是從100nm到150nm的厚度。本公開也可使用用于可選的含金屬的粘合層部分16L、16R的、低于和/或高于前述厚度的其他厚度范圍??蛇x的鍍敷種子層部分(未示出)典型地在其中隨后要形成的應(yīng)力源材料是金屬且使用鍍敷來形成含金屬的應(yīng)力源材料的實(shí)施例中使用??蛇x的鍍敷種子層部分被用來選擇性地改善預(yù)先選擇的含金屬的應(yīng)力源材料的隨后鍍敷??蛇x的鍍敷種子層部分可包括例如Ni的單層或兩個(gè)或多個(gè)金屬的層級結(jié)構(gòu),諸如Al(底部)/Ti/Ni(頂部)??蛇x的鍍敷種子層部分的厚度可根據(jù)可選的鍍敷種子層的一種或多種材料以及用于形成該種子層的技術(shù)而變化。典型地,可選的鍍敷種子層部分具有從2nm到400nm的厚度??蛇x的鍍敷種子層部分可用傳統(tǒng)的沉積方法形成,包括例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)、原子層沉積(ALD)以及物理氣相沉積(PVD)技術(shù),其可包括蒸發(fā)和/或?yàn)R射。根據(jù)本公開,可選的含金屬的粘合層部分16L、16R和/或可選的鍍敷種子層部分在不導(dǎo)致在基礎(chǔ)襯底10內(nèi)發(fā)生自發(fā)剝脫的溫度下形成。對于“自發(fā)”,是指發(fā)生自基礎(chǔ)襯底的薄材料層的去除,而不需要使用任何手動方式來啟動開裂形成和傳播以將薄材料層從基礎(chǔ)襯底分離。對于“手動”,是指開裂形成和傳播對于將薄材料層從基礎(chǔ)襯底分離是明確的?,F(xiàn)在參考圖4,示出了在不被構(gòu)圖的掩模14保護(hù)的基礎(chǔ)襯底10的暴露的最上表面12頂上形成應(yīng)力源層部分18L、18R后圖3的結(jié)構(gòu)。在構(gòu)圖的掩模14頂上沒有形成應(yīng)力源層部分18L、18R。在本公開中使用的應(yīng)力源層部分18L、18R包括在剝脫溫度下在基礎(chǔ)襯底10上的拉伸應(yīng)力下的任何材料。這樣,應(yīng)力源層部分18L、18R在此也可被稱為應(yīng)力誘導(dǎo)層部分。根據(jù)本公開,每個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R具有臨界厚度和應(yīng)力值,其引起在基礎(chǔ)襯底10內(nèi)發(fā)生剝脫模式斷裂。說到“剝脫模式斷裂”,這是指在基礎(chǔ)襯底10中形成開裂,載荷力的組合在低于應(yīng)力源/襯底界面的深度維持開裂軌跡。對于臨界條件,這是指對于給定的應(yīng)力源材料和基礎(chǔ)襯底材料組合,應(yīng)力源層的厚度值和應(yīng)力源值被選擇,其使得剝脫模式斷裂成為可能(可產(chǎn)生大于襯底的KIC的KI值)。如上所述,應(yīng)力源層部分18L、18R具有與在掩模材料的均厚層中形成的至少一個(gè)開口15的形狀相同的形狀。選擇應(yīng)力源層部分18L、18R的厚度以提供基礎(chǔ)襯底10內(nèi)希望的斷裂深度。例如,如果應(yīng)力源層部分18L、18R被選為Ni,則斷裂在應(yīng)力源層16之下大概是Ni厚度的2到3倍的深度處發(fā)生。隨后選擇用于應(yīng)力源層部分18L、18R的應(yīng)力值以滿足用于剝脫模式斷裂的臨界條件。這可通過翻轉(zhuǎn)由t*=[(2.5x106)(KIC3/2)]/σ2給出的經(jīng)驗(yàn)方程來估計(jì),其中t*是臨界應(yīng)力源層厚度(用微米表示),KIC是基礎(chǔ)襯底10的斷裂韌度(以MPa·m1/2為單位),且σ是的應(yīng)力源層的應(yīng)力值(用MPa或兆帕表示)。上述表達(dá)式是指導(dǎo),在實(shí)踐中剝脫可在直到小于上述表達(dá)式預(yù)測的值的20%的應(yīng)力值或厚度值處發(fā)生。當(dāng)被施加在基礎(chǔ)襯底10頂上時(shí)處于拉伸應(yīng)力下的、且由此可被用作應(yīng)力源層部分18L、18R的材料的說明性例子包括但不限于金屬、聚合物,諸如剝脫誘導(dǎo)帶層,或其任意組合。應(yīng)力源層部分18L、18R可包括單個(gè)應(yīng)力源層,或可使用包括至少兩個(gè)不同應(yīng)力源材料層的多層應(yīng)力源結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)力源層部分18L、18R是金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)力源層部分18L、18R是剝脫誘導(dǎo)帶。在另一個(gè)實(shí)施例中,例如,應(yīng)力源層部分18L、18R可包含包括下部和上部的兩部分應(yīng)力源層。兩部分應(yīng)力源層的上部可包括剝脫誘導(dǎo)帶層。當(dāng)金屬被用作應(yīng)力源層部分18L、18R時(shí),金屬可包括例如Ni、Cr、Fe或W。也可使用這些金屬的合金。在一個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)力源層部分18L、18R包括由Ni組成的至少一個(gè)層。當(dāng)聚合物被用作應(yīng)力源層部分18L、18R時(shí),聚合物是由重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元組成的大高分子。這些子單元典型地由共價(jià)化學(xué)鍵連接??杀挥米鲬?yīng)力源層部分18L、18R的聚合物的說明性例子包括但不限于聚酰亞胺、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯。當(dāng)剝脫誘導(dǎo)帶層被用作應(yīng)力源層部分18L、18R時(shí),剝脫誘導(dǎo)帶層包括任何壓敏帶,其在形成帶的第一溫度下是撓性、柔軟和無應(yīng)力的,然而在去除基礎(chǔ)襯底10的上部期間使用的第二溫度下是強(qiáng)健、易延展以及拉伸的。說到“壓敏帶”,這是指在施加壓力時(shí)將粘合的粘合帶,而需要溶劑、熱或水來激活。在第二溫度處帶的拉伸應(yīng)力主要是由于基礎(chǔ)襯底10(具有低熱膨脹系數(shù))和帶(具有高熱膨脹系數(shù))之間的熱膨脹不匹配。典型地,本發(fā)明使用的可被用作應(yīng)力源層部分18L、18R的壓敏帶包括至少粘合層和基礎(chǔ)層。用于壓敏帶的粘合層和基礎(chǔ)層的材料包括聚合物材料,諸如例如丙烯酸樹脂、聚酯、烯烴和乙烯基,有或沒有合適的增塑劑。增塑劑是添加劑,其可增加其被加入的聚合物材料的塑性。在一個(gè)實(shí)施例中,在本公開中使用的應(yīng)力源層部分18L、18R可在是室溫(15℃-40℃)的第一溫度下形成。在另一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)使用帶層時(shí),帶層可在從15℃到60℃的第一溫度下形成。當(dāng)應(yīng)力源層部分18L、18R是金屬或聚合物時(shí),應(yīng)力源層部分18L、18R可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的選擇性沉積技術(shù)而形成,包括例如浸涂、旋涂、刷涂、濺射和鍍敷。當(dāng)應(yīng)力源層部分18L、18R是剝脫誘導(dǎo)帶層時(shí),帶層可用手或用機(jī)械方式施加到結(jié)構(gòu)。剝脫誘導(dǎo)帶層可使用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)來形成,或其可從任何公知的粘合帶制造商購買??稍诒竟_中用于應(yīng)力源層部分18L、18R的剝脫誘導(dǎo)帶的一些例子包括例如NittoDenko3193MS熱釋放帶、KaptonKPT-1和DiversifiedBiotech的CLEAR-170(丙烯酸粘合劑、乙烯基)。在一個(gè)實(shí)施例中,兩部分應(yīng)力源層可在基礎(chǔ)襯底10的暴露的最上表面12上形成,其中兩部分應(yīng)力源場的下部在是室溫或略高的第一溫度(例如從15℃到60℃)下形成,其中兩部分應(yīng)力源層的上部包括處于室溫的輔助溫度下的剝脫誘導(dǎo)帶層。如果應(yīng)力源層部分18L、18R具有金屬特性,其典型地具有從3μm到50μm的厚度,更典型地是從4μm到7μm的厚度。在本公開中也可使用用于應(yīng)力源層部分18L、18R的低于和/或高于上述厚度范圍的其他厚度。如果應(yīng)力源層部分18L、18R具有聚合物特性,其典型地具有從10μm到200μm的厚度,更典型地是從50μm到100μm的厚度。在本公開中也可使用用于應(yīng)力源層部分18L、18R的低于和/或高于上述厚度范圍的其他厚度。在其中多個(gè)開口在構(gòu)圖的掩模14中形成的一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R可具有相同成分和相同厚度。在其中多個(gè)開口在構(gòu)圖的掩模14中形成的另一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R可具有相同成分和不同的厚度。在其中多個(gè)開口在構(gòu)圖的掩模14中形成的又一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R可具有不同的成分和相同厚度。在其中多個(gè)開口在構(gòu)圖的掩模14中形成的又一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R可具有不同的成分和不同厚度。在又一個(gè)實(shí)施例中,一些應(yīng)力源層部分可具有第一成分并具有第一厚度,而其他的應(yīng)力源層部分可具有第二成分并具有第二厚度,其中第二成分和第二厚度中的至少一個(gè)與第一成分和第一厚度中的至少一個(gè)不同。參考圖5,示出了在應(yīng)力源部分18L、18R頂上形成可選的處理襯底20后圖4的結(jié)構(gòu)。在本公開中使用的可選的處理襯底20包括任何撓性材料,其具有最小的曲率半徑,典型地是小于30cm??杀挥米骺蛇x的處理襯底20的撓性材料的說明性例子包括金屬箔或聚酰亞胺箔??蛇x的處理襯底20可被用來提供更好的斷裂控制,以及在處理剝脫部分(即,在應(yīng)力源層部分18A、18B之下并在基礎(chǔ)襯底10的斷裂表面之上的基礎(chǔ)襯底的部分)時(shí)的多用性。而且,可選的處理襯底20可被用來在剝脫期間導(dǎo)引開裂傳播。本公開的可選的處理襯底20典型地但不是必須地在處于室溫的第一溫度(15℃-40℃)下形成。可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的沉積技術(shù)形成可選的處理襯底20,包括例如浸涂、旋涂、刷涂、濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和鍍敷??蛇x的處理襯底20典型地具有從1μm到若干mm的厚度,更典型地是從70μm到120μm的厚度。本公開也可使用用于可選的處理襯底20的、低于和/或高于上述厚度范圍的其他厚度?,F(xiàn)在參考圖6,示出了通過剝脫從初始基礎(chǔ)襯底10去除材料層部分24L、24R后圖5的結(jié)構(gòu);不使用蝕刻從基礎(chǔ)襯底10去除材料層部分24L、24R。材料層部分24L、24R在此也可被稱為基礎(chǔ)襯底10的剝脫的材料層部分。在附圖中,參考標(biāo)號22指示剩余的基礎(chǔ)襯底部分。如所示,材料層部分24L、24R具有至少一個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R的形狀,而剩余的基礎(chǔ)襯底部分22具有位于其中的至少一個(gè)開口26,其與至少一個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R的形狀相關(guān)。可在室溫或低于室溫的溫度下啟始剝脫。在一個(gè)實(shí)施例中,在室溫中(即20℃到40℃)執(zhí)行剝脫。在另一個(gè)實(shí)施例中,在低于20℃的溫度下執(zhí)行剝脫。在又一個(gè)實(shí)施例中,剝脫發(fā)生在77K或更低的溫度。在再一個(gè)實(shí)施例中,剝脫發(fā)生在低于206K的溫度。在又一個(gè)實(shí)施例中,剝脫在從175K到130K的溫度下發(fā)生。當(dāng)使用低于室溫的溫度時(shí),可通過利用任何冷卻手段將結(jié)構(gòu)冷卻到低于室溫而實(shí)現(xiàn)低于室溫的剝脫處理。例如,可通過將結(jié)構(gòu)放置在液氮浴器(bath)、液氦浴器、冰浴器、干冰浴器、超臨界流體浴器或任何低溫環(huán)境液體或氣體中。當(dāng)在低于室溫的溫度下執(zhí)行剝脫時(shí),通過使得剝脫結(jié)構(gòu)緩慢地加熱到室溫并通過允許剝脫結(jié)構(gòu)維持在室溫,來將剝脫結(jié)構(gòu)被返回到室溫?;蛘撸墒褂萌魏渭訜崾侄螌兠摻Y(jié)構(gòu)加熱到室溫。在剝脫后,可選的處理襯底20、應(yīng)力源層部分18A、18B,以及如果存在,可選的鍍敷種子層部分和可選的含金屬的粘合層部分16L、16R可從初始基礎(chǔ)襯底10的每個(gè)材料層部分24L、24R被去除。使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的傳統(tǒng)技術(shù),可選的處理襯底20、應(yīng)力源層部分18A、18B、可選的鍍敷種子層部分和可選的含金屬的粘合層部分16L、16R可從基礎(chǔ)襯底的每個(gè)材料層部分24L、24R去除。例如,且在一個(gè)實(shí)施例中,王水(HNO3/HCl)可被用來去除可選的處理襯底20、應(yīng)力源層部分18R、18L、可選的鍍敷種子層部分和可選的含金屬的粘合層部分16L、16R。在另一個(gè)例子中,UV或熱處理被用來去除可選的處理襯底20,接下來是去除應(yīng)力源層部分18L、18R的化學(xué)蝕刻,接著是不同的化學(xué)蝕刻以去除可選的鍍敷種子層部分和可選的含金屬的粘合層部分16L、16R。在一些實(shí)施例中,使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù),構(gòu)圖的掩模14可從剩余的基礎(chǔ)襯底部分22的頂上去除。例如,可使用化學(xué)蝕刻、抗蝕劑剝離和/或平坦化來從剩余的基礎(chǔ)襯底部分22頂部去除構(gòu)圖的掩模14。從基礎(chǔ)襯底10去除的材料層部分24L、24R的厚度可依賴于應(yīng)力層部分18L、18R的材料和基礎(chǔ)襯底10本身的材料而不同。在一個(gè)實(shí)施例中,從基礎(chǔ)襯底10去除的每個(gè)材料層部分24L、24R具有小于100微米的厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中,從基礎(chǔ)襯底10剝脫的每個(gè)材料層部分24L、24R具有少于50微米的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)材料層部分24L、24R可具有相同的厚度,而在其他實(shí)施例中,每個(gè)材料層部分24L、24R可具有不同的厚度。在又一個(gè)實(shí)施例中,一些材料層部分具有第一厚度,而一些材料層部分具有與第一厚度不同的第二厚度。在一個(gè)實(shí)施例中,在剩余基礎(chǔ)襯底部分22中形成的每個(gè)開口26可具有相同的深度,從剩余基礎(chǔ)襯底部分22的最上表面到開口26的最下壁測量。在另一個(gè)實(shí)施例中,形成在剩余基礎(chǔ)襯底22中的每個(gè)開口26可具有不同的深度,從剩余基礎(chǔ)襯底部分22的最上表面到開口2的最下壁測量。在又一個(gè)實(shí)施例中,一些開口可具有第一深度,且一些開口具有與第一深度不同的第二深度?,F(xiàn)在參考圖7-11,其示出了本公開的另一個(gè)實(shí)施例。本公開的該實(shí)施例與圖1-6中示出的實(shí)施例類似,除了可選的含金屬的粘合層、可選的鍍敷種子層和應(yīng)力源層的均厚層被首先形成,且隨后均厚層被構(gòu)圖為至少一個(gè)疊層,其包括可選的含金屬的粘合層部分、可選的鍍敷種子層部分和應(yīng)力源層部分。首先參考圖7,示出了在跨過基礎(chǔ)襯底10的最上表面12形成可選的含金屬的粘合層16的均厚層后圖1的結(jié)構(gòu)??蛇x的含金屬的粘合層16的均厚層具有厚度,且包括用于可選的含金屬的粘合層部分16L、16R的材料中的一種。可選的含金屬的粘合層16的均厚層可在上述用于可選的含金屬的粘合層部分16L、16R的溫度范圍中形成??蛇x的含金屬的粘合層16的均厚層可通過濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和鍍敷形成。當(dāng)使用濺射淀積時(shí),在沉積前,濺射沉積處理可能還包括原位濺射清潔處理。結(jié)合或替代可選的含金屬的粘合層的均厚層,可使用可選的鍍敷種子層的均厚層(未示出)??蛇x的鍍敷種子層的均厚層(未示出)可包括上述用于可選的鍍敷種子層部分的材料中的一種,且其具有上述可選的鍍敷種子層部分范圍內(nèi)的厚度,并使用上述用于可選的鍍敷種子層部分的技術(shù)中的一種來形成。參考圖8,示出了在基礎(chǔ)襯底10整個(gè)頂上形成應(yīng)力源材料的均厚層(此后被稱為18)后,圖7的結(jié)構(gòu)。應(yīng)力源層18可在可選的含金屬的粘合層16的均厚層、可選的鍍敷種子層的均厚層或基礎(chǔ)襯底10的最上表面12中的一個(gè)的暴露表面上形成。應(yīng)力源層18可包括如上所述的用于應(yīng)力源層部分18L、18R的應(yīng)力誘導(dǎo)材料中的一種。應(yīng)力源層18可具有上述用于應(yīng)力源層部分18L、18R的范圍內(nèi)的厚度,且其可在上述用于應(yīng)力源層部分18L、18R的溫度范圍中的一個(gè)范圍中形成。當(dāng)應(yīng)力源層18包括金屬或聚合物時(shí),可使用浸涂、旋涂、刷涂、濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和鍍敷來形成應(yīng)力源層18。當(dāng)應(yīng)力源層18是剝脫誘導(dǎo)帶層時(shí),可通過手動或機(jī)械手段將帶層施加到結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在參考圖9,示出了將至少應(yīng)力源層18構(gòu)圖為至少一個(gè)應(yīng)力源層部分18L、18R后圖8的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,可選的含金屬的粘合層16的均厚層和/或鍍敷種子層(未示出)被構(gòu)圖為可選的含金屬的粘合層部分16L、16R和/或可選的鍍敷種子層部分(未示出)??赏ㄟ^在應(yīng)力源層頂上施加光致抗蝕劑隨后通過光刻構(gòu)圖光致抗蝕劑而形成圖9示出的結(jié)構(gòu)。在構(gòu)圖光致抗蝕劑后,可使用一個(gè)或多個(gè)蝕刻處理(干和/或濕蝕刻)來將圖形從構(gòu)圖的光致抗蝕劑轉(zhuǎn)移到圖9示出的結(jié)構(gòu)。在將圖形轉(zhuǎn)移到位于構(gòu)圖的光致抗蝕劑之下的均厚層后,可使用傳統(tǒng)的剝離處理例如灰化來去除構(gòu)圖的光致抗蝕劑。現(xiàn)在參考圖10,示出了在應(yīng)力源層部分18L、18R頂上形成可選的處理襯底20后圖9的結(jié)構(gòu)。以上針對在之前描述的實(shí)施例中使用的處理襯底20的描述也適用于這里的本公開的實(shí)施例,且諸如通過引用結(jié)合于此?,F(xiàn)在參考圖11,示出了剝脫后圖10的結(jié)構(gòu)??墒褂迷诒竟_的之前實(shí)施例中描述的條件來執(zhí)行剝脫。在剝脫后,形成材料層部分24L、24R,以及具有至少一個(gè)開口26的剩余基礎(chǔ)襯底部分22。針對材料層部分24L、24R以及之前實(shí)施例中的具有至少一個(gè)開口26的剩余基礎(chǔ)襯底部分22的細(xì)節(jié)也適用于此處的實(shí)施例,且通過引用結(jié)合于此。盡管針對本公開的優(yōu)選實(shí)施例特別示出并描述了本公開,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解前述和其他形式和細(xì)節(jié)上的變化不脫離本公開的精神和范圍。因此理解本公開不限于所描述和示出的具體形式和細(xì)節(jié),但落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。