用于轉(zhuǎn)移層的方法
【專利摘要】本發(fā)明的方法包括如下步驟：提供支撐襯底(2)和供體襯底(3)，在所述供體襯底(3)中形成脆性區(qū)域(4)，以便在所述脆性區(qū)域(4)的任一側(cè)上劃分出所述供體襯底(3)的第一部分(30)和第二部分(31)，在所述支撐襯底(2)上組裝所述供體襯底(3)，使所述供體襯底(3)沿著所述脆性區(qū)域(4)斷裂，并且其特征在于所述方法包括如下步驟：在所述供體襯底(3)中形成壓應(yīng)力層(5)，從而劃分出插置于所述壓應(yīng)力層(5)和所述脆性區(qū)域(4)之間的所謂的約束區(qū)域(50)。
【專利說明】用于轉(zhuǎn)移層的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)移層的方法以及一種結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)已知有一種用于轉(zhuǎn)移層的方法，其被稱為智能切割TM，包括如下步驟:
[0003]a)提供支撐襯底，
[0004]b)提供供體(donor)襯底，
[0005]c)在供體襯底中形成脆性區(qū)域，以便在脆性區(qū)域任一側(cè)上劃分出供體襯底的第一部分和第二部分，供體襯底的第一部分要添加到支撐襯底上，供體襯底的第二部分能夠重復(fù)利用，
[0006]d)在支撐襯底上組裝供體襯底，
[0007]e)優(yōu)選通過熱處理，使所述供體襯底沿著脆性區(qū)域斷裂。
[0008]在步驟e)之后，供體襯底的第一部分形成轉(zhuǎn)移到支撐襯底上的層，并且通常被稱為活性層。
[0009]反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，活性層的自由表面表現(xiàn)出高粗糙度，通常介于50和70A RMS,典型為60A RMS，這主要是由于裂縫沿著脆性區(qū)域傳播導(dǎo)致的。
[0010]這種表面粗糙度可能需要很多數(shù)量的步驟來處理活性層的自由表面，以便減小其粗糙度，從而獲得典型的介于幾個A RMS和30A RMS之間的值。這些處理步驟具體可以包括退火、氧化和拋光步驟。在文檔EP 0986826,EP 1208589和EP 1208593中特別詳細(xì)描述了這些處理步驟。
[0011]從現(xiàn)有技術(shù)，尤其是從文檔US 6284631已知的方法提出在供體襯底中形成應(yīng)力層，以及在應(yīng)力層內(nèi)部形成脆性區(qū)域，以便促進(jìn)沿著脆性區(qū)域斷裂。根據(jù)該文檔，這種現(xiàn)有方法會通過壓縮或張力，減小應(yīng)力層中斷裂所需的能量水平，來促進(jìn)裂縫前沿的傳播。
[0012]盡管這樣的現(xiàn)有方法能夠減小斷裂能量水平并且控制裂縫前沿傳播的開始，但這種方法不能控制裂縫前沿傳播的空間分散，因此顯著減小活性層的表面粗糙度。為此，US6284631提出在供體襯底中限制能量或應(yīng)力，以便減小裂縫前沿不受控啟動的可能性并減小表面粗糙度。
[0013]因此，這種現(xiàn)有技術(shù)方法實施起來很復(fù)雜，因為必須要確定用于應(yīng)力層的能量，該能量足夠高，以減小裂縫的能量，并且還要足夠低，以減小裂縫前沿不受控啟動的可能性并且減小表面粗糙度。
[0014]此外，這樣的現(xiàn)有技術(shù)方法需要極好地控制應(yīng)力層和脆性區(qū)域的深度和厚度，因為必須要在應(yīng)力層內(nèi)部形成脆性區(qū)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明旨在校正上述缺點，并且涉及一種用于轉(zhuǎn)移層的方法，所述方法包括如下步驟:
[0016]a)提供支撐襯底，
[0017]b)提供供體襯底，
[0018]c)在供體襯底中形成脆性區(qū)域，以便在脆性區(qū)域任一側(cè)上劃分出供體襯底的第一部分和第二部分，所述供體襯底的第一部分要添加到所述支撐襯底上，
[0019]d)在所述支撐襯底上組裝所述供體襯底，
[0020]e)使所述供體襯底沿著所述脆性區(qū)域斷裂，
[0021]所述轉(zhuǎn)移方法的特征在于:所述方法包括步驟Cl):在所述供體襯底中形成壓應(yīng)力層，從而劃分出插置于所述壓應(yīng)力層和所述脆性區(qū)域之間的所謂的約束區(qū)域。
[0022]于是，形成這樣的壓應(yīng)力層使得能夠阻礙裂縫前沿的傳播，由此抑制裂縫前沿沿著約束區(qū)域中的脆性區(qū)域的這種傳播。 申請人:反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，要獲得這種約束，該層必須要通過壓力而不是通過張力而受到應(yīng)力。在實踐中，相反，張應(yīng)力層會有利于裂縫前沿的傳播。
[0023]于是，在步驟e)之后約束區(qū)域的自由表面表現(xiàn)出典型的介于幾個A RMS和30人RMS之間的表面粗糙度。
[0024]此外，根據(jù)本發(fā)明的這種轉(zhuǎn)移方法不需要為壓應(yīng)力層確定精確的能量，因為任何裂縫前沿的不受控啟動將不會影響表面粗糙度，因為這些裂縫前沿將保持被約束于約束區(qū)域之內(nèi)。
[0025]此外，根據(jù)本發(fā)明的這種轉(zhuǎn)移方法允許完美控制壓應(yīng)力層和脆性區(qū)域深度和厚度方面的公差，因為壓應(yīng)力層位于距脆性區(qū)域一定距離處，這種公差僅影響約束區(qū)域的厚度。
[0026]根據(jù)一種實施方式，在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底的第一部分中形成所述壓應(yīng)力層，以便在所述壓應(yīng)力層的任一側(cè)上劃分出所述約束區(qū)和所謂的活性區(qū)，所述活性區(qū)形成在步驟e)之后轉(zhuǎn)移的層。
[0027]因此，插置于活性區(qū)和脆性區(qū)域之間的這種壓應(yīng)力層使得能夠有效地保護(hù)活性層不受裂縫前沿的影響，例如形成晶體缺陷、破裂、裂縫等。
[0028]根據(jù)一種實施方式，所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟c2):在所述供體襯底中形成額外的壓應(yīng)力層，以便劃分出插置于所述額外壓應(yīng)力層和所述脆性區(qū)域之間的額外約束區(qū)域，所述約束區(qū)域和所述額外的約束區(qū)域被布置于所述脆性區(qū)域的任一側(cè)上。
[0029]于是，這樣的壓應(yīng)力層形成裂縫前沿傳播的引導(dǎo)(guide)。裂縫前沿的這種傳播被約束在脆性區(qū)域任一側(cè)的約束區(qū)域中。
[0030]有利地，在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底的第一部分中形成所述壓應(yīng)力層，并且所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟el):在步驟e)之后，消除所述額外的約束區(qū)域和所述額外的壓應(yīng)力層。
[0031]于是，這樣的步驟el)使得能夠考慮重復(fù)利用供體襯底的第二部分。
[0032]根據(jù)一個實施例，通過選擇性蝕刻額外的約束區(qū)域和額外的壓應(yīng)力層，或者在氧化之后通過蝕刻額外的約束區(qū)域和額外的壓應(yīng)力層，來執(zhí)行步驟el)。
[0033]根據(jù)一種實施方式，在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底的第一部分中形成所述壓應(yīng)力層，并且所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟f):在步驟e)之后，消除所述約束區(qū)域和所述壓應(yīng)力層。
[0034]于是，這樣的步驟f)使得能夠完成活性區(qū)的轉(zhuǎn)移，然后活性區(qū)具有自由表面。
[0035]有利地，所述步驟f)包括適于處理所述供體襯底的所述第一部分的自由表面的快速退火步驟。
[0036]常規(guī)地，在900°C和1300°C之間的溫度下，持續(xù)時間不超過15分鐘，并且在非氧化氣氛中，來執(zhí)行這種快速退火步驟。
[0037]于是，在步驟f)期間通過處理技術(shù)(蝕刻、氧化、快速焙燒)獲得的被轉(zhuǎn)移層的獲得和處理，執(zhí)行起來顯著節(jié)省了時間，因為在步驟e)之后，約束區(qū)域的自由表面表現(xiàn)出典型的介于幾A RMS和30A RMS之間的表面粗糙度。
[0038]根據(jù)一種實施方式，所述供體襯底是由一種材料制造的，且通過注入表現(xiàn)出原子半徑大于所述材料原子的原子半徑的物質(zhì)來執(zhí)行所述步驟Cl)和/或所述步驟c2)。
[0039]于是，針對電離原子選擇這樣的原子半徑允許形成壓應(yīng)力層。
[0040]有利地，物質(zhì)注入的參數(shù)，例如能量和劑量，適于使所述供體襯底中受到所述注入?yún)^(qū)域成為非晶的。于是，這樣的注入使得能夠形成與被變成非晶的供體襯底區(qū)域并排的壓應(yīng)力層。
[0041]于是，完美地劃分出被變成非晶的供體襯底區(qū)域和對應(yīng)的壓縮層之間的界面，使得能夠改善所述層的質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)指出，沉積非晶層并接著注入在所述非晶層之外注入物質(zhì)不會獲得上述技術(shù)效果。
[0042]有利地，注入的參數(shù)適于使所述襯底中受到所述注入的基本全部區(qū)域成為非晶的。
[0043]于是，相當(dāng)大程度上減小了形成缺陷的風(fēng)險。
[0044]用于重構(gòu)供體襯底受到注入的區(qū)域并使其變?yōu)榉蔷У姆椒ㄊ潜绢I(lǐng)域的技術(shù)人員公知的，例如是475°C下進(jìn)行熱退火。
[0045]根據(jù)變體實施方式，所述供體襯底是由一種材料制造的，通過外延生長步驟形成一個或多個壓應(yīng)力層，所述一個或多個壓應(yīng)力層包括表現(xiàn)出大于所述材料原子的原子半徑的原子半徑的原子。
[0046]根據(jù)一個實施例，通過選擇性蝕刻約束區(qū)域和壓應(yīng)力層來執(zhí)行步驟f)。
[0047]于是，在已經(jīng)通過外延形成應(yīng)力層時，這樣的實施例特別有效，因為約束區(qū)域和應(yīng)力層之間的界面通常區(qū)分良好。
[0048]優(yōu)選地，在所述步驟c)期間，通過注入某種物質(zhì)，例如氫和/或氦來形成所述脆性區(qū)域。
[0049]根據(jù)一個實施例，所述供體襯底是由半導(dǎo)電材料，優(yōu)選硅制造的，所述半導(dǎo)電材料優(yōu)選是單晶。
[0050]根據(jù)一種實施方式，所述轉(zhuǎn)移方法在所述步驟d)之前包括在所述供體襯底和/或所述支撐襯底的第一部分上形成電介質(zhì)層的步驟。
[0051]于是，這樣的轉(zhuǎn)移方法使得能夠獲得絕緣體上半導(dǎo)體類型的結(jié)構(gòu)。
[0052]根據(jù)一個特征，制造供體襯底的材料是從包括硅(Si)、鍺(Ge)、硅鍺(SiGe)、諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)的第II1-V族材料的組中選擇的。
[0053]本發(fā)明還涉及一種結(jié)構(gòu)，包括:
[0054]-支撐襯底，
[0055]-被布置在所述支撐襯底上的供體襯底，
[0056]-脆性區(qū)域，形成于所述供體襯底中，以便在所述脆性區(qū)域的任一側(cè)上劃分出所述供體襯底的第一部分和第二部分，所述供體襯底的所述第一部分被取向為朝向所述支撐襯底，所述結(jié)構(gòu)的特征在于:包括形成于供體襯底的第一部分中的壓應(yīng)力層，以便在壓應(yīng)力層的任一側(cè)上劃分出所謂的約束區(qū)和所謂的活性區(qū)，約束區(qū)插置于壓應(yīng)力層和脆性區(qū)域之間，活性區(qū)要轉(zhuǎn)移到支撐襯底上。
[0057]于是，這樣的壓應(yīng)力層使得能夠阻礙裂縫前沿的傳播，由此抑制裂縫前沿沿著所述約束區(qū)域中的脆性區(qū)域的這種傳播。那么裂縫之后約束區(qū)域的自由表面表現(xiàn)出典型介于幾個人RMS和30人RMS之間的表面粗糙度。所獲得的這種低的表面粗糙度使得能夠方便向支撐襯底上轉(zhuǎn)移活性區(qū)。
[0058]此外，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不需要為壓應(yīng)力層確定精確的能量，因為任何裂縫前沿的不受控啟動將不會影響表面粗糙度，因為這些裂縫前沿將保持被約束于約束區(qū)域之內(nèi)。
[0059]此外，根據(jù)本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)允許完美控制壓應(yīng)力層和脆性區(qū)域深度和厚度方面的公差，因為壓應(yīng)力層位于距脆性區(qū)域一定距離處，這種公差僅影響約束區(qū)域的厚度。
[0060]此外，插置于活性區(qū)和脆性區(qū)域之間的這種壓應(yīng)力層使得能夠有效地保護(hù)活性層不受裂縫前沿的影響，例如形成晶體缺陷、斷裂、裂縫等。
[0061]在一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)包括形成于供體襯底第二部分中的額外的壓應(yīng)力層，以便劃分出插置于額外壓應(yīng)力層和脆性區(qū)域之間的額外約束區(qū)域。
[0062]于是，這樣的壓應(yīng)力層形成裂縫前沿傳播的引導(dǎo)。裂縫前沿的這種傳播被約束在脆性區(qū)域任一側(cè)的約束區(qū)域中。
[0063]根據(jù)一個實施例，所述供體襯底是由包括一組表現(xiàn)出預(yù)定原子半徑的原子的材料制造的，所述壓應(yīng)力層或每個壓應(yīng)力層包括一組表現(xiàn)出大于預(yù)定原子半徑的原子半徑的原子。
[0064]于是，選擇這樣的原子半徑允許形成壓應(yīng)力層。
[0065]根據(jù)一個實施例，所述一個或多個壓應(yīng)力層的厚度和深度適于約束裂縫前沿沿著所述約束區(qū)域中的所述脆性區(qū)域的傳播。
[0066]設(shè)計所述一個或多個壓應(yīng)力層的厚度，使得每個壓應(yīng)力層具有至少幾個原子層，以便阻擋裂縫前沿的傳播。此外，每個壓應(yīng)力層必須要有小于可以弛豫后者的臨界厚度的厚度。
[0067]設(shè)計壓應(yīng)力層的深度，使得約束區(qū)域的總厚度值介于1A和30A之間，優(yōu)選介于1A和10A之間。
[0068]在具有單個壓應(yīng)力層的實施例中，設(shè)計所述壓應(yīng)力層的深度，使得約束區(qū)域的厚度值介于1A和150A之間，優(yōu)選介于10人和50A之間。
[0069]于是，設(shè)計所述一個或多個壓應(yīng)力層的厚度以確保阻擋裂縫前沿傳播的功能。所述一個或多個壓應(yīng)力層的深度界定約束區(qū)域的厚度，設(shè)計該深度以獲得幾人RMS和30ARMS之間的表面粗糙度。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，制造供體襯底的材料是從包括硅(Si)、鍺(Ge)、硅鍺(SiGe)、諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)的第II1-V族材料的組中選擇的。[0071 ] 在一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)包括插置于支撐襯底和供體襯底之間的電介質(zhì)層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0072]參考附圖，從作為非限制性范例給出的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)移方法的兩種實施方式的以下描述，其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中:
[0073]-圖1是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施方式的步驟，以及根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的第一實施例，
[0074]-圖2是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實施方式的步驟，以及根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的第二實施例。

【具體實施方式】
[0075]對于不同的實施方式，將為執(zhí)行相同功能的相同元件使用相同的附圖標(biāo)記，以便簡化描述。
[0076]圖1中所示的轉(zhuǎn)移方法是包括如下步驟的用于轉(zhuǎn)移層I的方法:
[0077]a)提供支撐襯底2，
[0078]b)提供供體襯底3，
[0079]c)在供體襯底3中形成脆性區(qū)域4，以便在脆性區(qū)域4的任一側(cè)上劃分出供體襯底3的第一部分30和第二部分31，供體襯底3的第一部分30要添加到支撐襯底2上，
[0080]cl)在供體襯底3的第一部分30中形成壓應(yīng)力層5,以便在壓應(yīng)力層5的任一側(cè)上劃分出所謂的約束區(qū)50和所謂的活性區(qū)1，約束區(qū)50插置于壓應(yīng)力層5和脆性區(qū)域4之間，
[0081]d)在支撐襯底2上組裝供體襯底3，
[0082]e)優(yōu)選通過熱處理，使供體襯底3沿著脆性區(qū)域4斷裂。
[0083]活性區(qū)I形成在步驟e)之后轉(zhuǎn)移到支撐襯底2上的層。
[0084]可以由任何類型的材料，優(yōu)選是半導(dǎo)電類型的材料，例如硅，制造在步驟a)中提供的支撐襯底2。支撐襯底2可以僅僅具有相對于要轉(zhuǎn)移的活性區(qū)I的硬度功能。根據(jù)期望的應(yīng)用，支撐襯底2還可以具有適當(dāng)?shù)碾妼W(xué)和/或熱學(xué)性質(zhì)。支撐襯底2還可以包括在轉(zhuǎn)移活性區(qū)I之前形成的電子器件、互連和/或金屬化區(qū)域。
[0085]可以在任何類型的材料，優(yōu)選半導(dǎo)電類型的材料，還優(yōu)選由單晶類型的材料，制造步驟b)中提供的供體襯底3。供體襯底3也可以是復(fù)合類型的，亦即，由不同材料的多個層形成，不同材料之一形成活性區(qū)I。
[0086]在圖1中可以看出，在步驟d)之前，所述方法可以包括在供體襯底3的第一部分30上形成電介質(zhì)層7的步驟。在供體襯底3由硅制造的情況下，電介質(zhì)層7優(yōu)選是二氧化硅。也可以通過替代或補充供體襯底3上形成的電介質(zhì)層7在支撐襯底2上進(jìn)行電介質(zhì)層7的形成。
[0087]在步驟c)期間，通過注入某種物質(zhì)，例如氫和/或氦來形成脆性區(qū)域4?？梢岳脝畏N物質(zhì)，例如氫進(jìn)行注入，也可以利用多種相繼注入的物質(zhì)，例如氫和氦進(jìn)行注入。根據(jù)物質(zhì)和供體襯底3的性質(zhì)確定注入的參數(shù)，實質(zhì)上是劑量和能量。
[0088]根據(jù)一種實施方式，通過注入表現(xiàn)出原子半徑大于制造供體襯底3的材料原子的原子半徑的物質(zhì)來執(zhí)行步驟Cl)。
[0089]注入物質(zhì)的參數(shù)，實質(zhì)上是能量和劑量，可以適于使進(jìn)行注入的供體襯底3區(qū)域成為非晶。
[0090]根據(jù)變體實施方式，通過外延生長步驟形成壓應(yīng)力層5，壓應(yīng)力層5包括表現(xiàn)出大于制造供體襯底材料原子的原子半徑的原子半徑的原子。更具體而言，通過外延生長步驟在供體襯底3由供體襯底3的第二部分31和約束區(qū)域50構(gòu)成的部分的自由表面上形成壓應(yīng)力層5。然后，也可以通過外延生長步驟形成活性區(qū)I。
[0091]應(yīng)當(dāng)指出，步驟c)和Cl)可以顛倒。
[0092]可以通過分子附著類型的結(jié)合來執(zhí)行步驟d)。在步驟d)之前可以對支撐襯底2和供體襯底3進(jìn)行任何處理，其旨在強(qiáng)化結(jié)合能量，例如等離子體清潔或活化。
[0093]一旦執(zhí)行了步驟e)，就可以重復(fù)利用供體襯底3的第二部分31(由虛線箭頭象征)。
[0094]作為非限制性范例，可以通過熱處理來執(zhí)行步驟e)，所述熱處理具有在200°C和600°C之間的溫度斜變以及每分鐘I和10°C之間的溫度升高。
[0095]所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟f)，在步驟e)之后，消除約束區(qū)域50和壓應(yīng)力層5。步驟f)可以包括選擇性蝕刻約束區(qū)域50和壓應(yīng)力層5的步驟。這樣做的結(jié)果是活性區(qū)I具有自由表面10。步驟f)可以包括適于處理活性區(qū)I的自由表面10的快速退火步驟。
[0096]圖2所示的轉(zhuǎn)移方法與圖1所示的轉(zhuǎn)移方法不同在于，它包括步驟c2):在供體襯底3的第二部分31中形成額外的壓應(yīng)力層6，以便劃分出插置于額外壓應(yīng)力層6和脆性區(qū)域4之間的額外約束區(qū)域60。
[0097]所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟el)，在步驟e)之后，消除額外的約束區(qū)域60和額外的壓應(yīng)力層6?？梢酝ㄟ^選擇性蝕刻額外的約束區(qū)域60和額外的壓應(yīng)力層6，或者在氧化之后通過蝕刻額外的約束區(qū)域60和額外的壓應(yīng)力層6，來執(zhí)行步驟el)。
[0098]根據(jù)一種實施方式，通過注入表現(xiàn)出原子半徑大于制造供體襯底3的材料原子的原子半徑的物質(zhì)來執(zhí)行步驟c2)。
[0099]根據(jù)變體實施方式，通過外延生長步驟形成額外的壓應(yīng)力層6，額外的壓應(yīng)力層6包括表現(xiàn)出大于制造供體襯底3材料原子的原子半徑的原子半徑的原子。根據(jù)這種變體實施方式，通過外延生長在供體襯底3上依次形成額外的壓應(yīng)力層6、額外的約束區(qū)域60、約束區(qū)域50、壓應(yīng)力層5和活性區(qū)I。
[0100]根據(jù)未不出的一種實施方式，所述轉(zhuǎn)移方法與圖2所不的轉(zhuǎn)移方法不同之處在于步驟Cl):在供體襯底3的第二部分31中形成壓應(yīng)力層5，以便劃分出插置于壓應(yīng)力層5和脆性區(qū)域4之間的約束區(qū)域50。
[0101]顯然，上述本發(fā)明的實施方式?jīng)Q不是限制性的?？梢栽谄渌凅w實施例中對它們做出詳述和增強(qiáng)，而不會以任何方式脫離本發(fā)明的框架。
[0102]本發(fā)明還涉及一種結(jié)構(gòu)。
[0103]對于不同的實施例，將為執(zhí)行相同功能的相同元件使用相同的附圖標(biāo)記，以便簡化描述。
[0104]圖1中所示的結(jié)構(gòu)100對應(yīng)于轉(zhuǎn)移方法步驟d)之后獲得的結(jié)構(gòu)。
[0105]所述結(jié)構(gòu)100包括:
[0106]-支撐襯底2，
[0107]-布置于支撐襯底2上的供體襯底3，
[0108]-脆性區(qū)域4，形成于供體襯底3中，以便在脆性區(qū)域4的任一側(cè)上劃分出供體襯底3的第一部分30和第二部分31，供體襯底3的第一部分30被取向為朝向支撐襯底2。
[0109]所述結(jié)構(gòu)100包括形成于供體襯底3的第一部分30中的壓應(yīng)力層5，以便在壓應(yīng)力層5的任一側(cè)上劃分出所謂的約束區(qū)50和所謂的活性區(qū)1，約束區(qū)50插置于壓應(yīng)力層5和脆性區(qū)域4之間，活性區(qū)I要轉(zhuǎn)移到支撐襯底2上。
[0110]供體襯底3是由包括一組表現(xiàn)出預(yù)定原子半徑的原子的材料制造的，壓應(yīng)力層5包括一組表現(xiàn)出大于預(yù)定原子半徑的原子半徑的原子。
[0111]壓應(yīng)力層5的厚度和深度適于約束裂縫前沿沿著約束區(qū)域50中脆性區(qū)域4的傳播。
[0112]圖2所示的結(jié)構(gòu)200與圖1所示的結(jié)構(gòu)100不同在于，它包括形成于供體襯底3的第二部分31中的額外的壓應(yīng)力層6，以便劃分出插置于額外壓應(yīng)力層6和脆性區(qū)域4之間的額外約束區(qū)域60。
[0113]顯然，上述本發(fā)明的實施例決不是限制性的?？梢栽谄渌凅w中對它們做出詳述和增強(qiáng)，而不會以任何方式脫離本發(fā)明的框架。
【權(quán)利要求】
1.一種用于轉(zhuǎn)移層的方法，包括如下步驟: a)提供支撐襯底(2)， b)提供供體襯底(3)， c)在所述供體襯底(3)中形成脆性區(qū)域(4)，以便在所述脆性區(qū)域(4)的任一側(cè)上劃分出所述供體襯底(3)的第一部分(30)和第二部分(31)，所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)要被添加到所述支撐襯底(2)上， d)在所述支撐襯底(2)上組裝所述供體襯底(3)， e)優(yōu)選通過熱處理，使所述供體襯底(3)沿著所述脆性區(qū)域(4)斷裂， 所述轉(zhuǎn)移方法的特征在于包括步驟Cl):在所述供體襯底(3)中形成壓應(yīng)力層(5)，以便劃分出插置于所述壓應(yīng)力層(5)和所述脆性區(qū)域(4)之間的所謂的約束區(qū)域(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)中形成所述壓應(yīng)力層(5)，以便在所述壓應(yīng)力層(5)的任一側(cè)上劃分出所述約束區(qū)(50)和所謂的活性區(qū)(I)，所述活性區(qū)(I)形成在步驟e)之后被轉(zhuǎn)移的所述層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于包括步驟c2):在所述供體襯底(3)中形成額外的壓應(yīng)力層￠)，以便劃分出插置于所述額外的壓應(yīng)力層(6)和所述脆性區(qū)域⑷之間的額外的約束區(qū)域(60)，所述約束區(qū)域(50)和所述額外的約束區(qū)域(60)被布置于所述脆性區(qū)域(4)的任一側(cè)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)中形成所述壓應(yīng)力層(5)，并且其特征在于:所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟el):在所述步驟e)之后，消除所述額外的約束區(qū)域￠0)和所述額外的壓應(yīng)力層(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:通過選擇性蝕刻所述額外的約束區(qū)域(60)和所述額外的壓應(yīng)力層￠)，或者通過在氧化之后蝕刻所述額外的約束區(qū)域￠0)和所述額外的壓應(yīng)力層￠)，來執(zhí)行所述步驟el)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:在所述步驟Cl)期間在所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)中形成所述壓應(yīng)力層(5)，并且其特征在于:所述轉(zhuǎn)移方法包括步驟f):在所述步驟e)之后，消除所述約束區(qū)域(50)和所述壓應(yīng)力層(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:所述步驟f)包括適于處理所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)的自由表面(10)的快速退火步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:所述供體襯底(3)是由一種材料制造的，并且其特征在于:通過注入表現(xiàn)出原子半徑大于所述材料的原子的原子半徑的物質(zhì)來執(zhí)行所述步驟Cl)和/或所述步驟c2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:諸如能量和劑量之類的物質(zhì)注入的參數(shù)適于使所述供體襯底(3)中受到所述注入的區(qū)域成為非晶的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:所述供體襯底(3)是由一種材料制造的，并且其特征在于:通過外延生長步驟形成一個或多個所述壓應(yīng)力層(5，6)，一個或多個所述壓應(yīng)力層(5，6)包括表現(xiàn)出原子半徑大于所述材料的原子的原子半徑的原子。
11.根據(jù)與權(quán)利要求6或7結(jié)合的權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:所述步驟f)包括選擇性蝕刻所述約束區(qū)域(50)和所述壓應(yīng)力層(5)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:在所述步驟c)期間通過注入諸如氫和/或氦之類的物質(zhì)來形成所述脆性區(qū)域(4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:所述供體襯底(3)是由半導(dǎo)電材料，優(yōu)選硅制造的，所述半導(dǎo)電材料優(yōu)選是單晶的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項所述的轉(zhuǎn)移方法，其特征在于:在所述步驟d)之前包括在所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)上和/或所述支撐襯底(2)上形成電介質(zhì)層(7)的步驟。
15.一種結(jié)構(gòu)(100，200)，包括: -支撐襯底⑵， -布置于所述支撐襯底(2)上的供體襯底(3)， -脆性區(qū)域(4)，形成于所述供體襯底(3)中，以便在所述脆性區(qū)域(4)的任一側(cè)上劃分出所述供體襯底(3)的第一部分(30)和第二部分(31)，所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)被取向為朝向所述支撐襯底(2)， 所述結(jié)構(gòu)(100，200)的特征在于:包括形成于所述供體襯底(3)中的壓應(yīng)力層(5)，以便劃分出插置于所述壓應(yīng)力層(5)和所述脆性區(qū)域(4)之間的所謂的約束區(qū)域(50)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)(100，200)，其特征在于:在所述供體襯底(3)的所述第一部分(30)中形成所述壓應(yīng)力層(5)，以便在所述壓應(yīng)力層(5)的任一側(cè)上劃分出所述約束區(qū)(50)和所謂的活性區(qū)(I)，所述活性區(qū)(I)要被轉(zhuǎn)移到所述支撐襯底(2)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的結(jié)構(gòu)(100，200)，其特征在于:包括形成于所述供體襯底(3)中的額外的壓應(yīng)力層(6)，以便劃分出插置于所述額外的壓應(yīng)力層(6)和所述脆性區(qū)域(4)之間的額外的約束區(qū)域(60)，所述約束區(qū)域(50)和所述額外的約束區(qū)域(60)被布置于所述脆性區(qū)域(4)的任一側(cè)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項所述的結(jié)構(gòu)(100，200)，其特征在于:所述供體襯底(3)是由包括一組表現(xiàn)出預(yù)定原子半徑的原子的材料制造的，并且其特征在于:所述壓應(yīng)力層或每個壓應(yīng)力層(5，6)包括一組表現(xiàn)出比所述預(yù)定原子半徑更大的原子半徑的原子。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中的任一項所述的結(jié)構(gòu)(100，200)，其特征在于:一個或多個所述壓應(yīng)力層(5)的厚度和深度適于約束裂縫前沿沿著一個或多個所述約束區(qū)域(50，60)中的所述脆性區(qū)域(4)的傳播。
【文檔編號】H01L21/762GK104170073SQ201380009581
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】G·戈丹, O·科農(nóng)丘克, I·拉杜 申請人:索泰克公司