專利名稱：用于受控層傳送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及半導(dǎo)體器件制造，并且，更特別地，涉及利用在基底基板的邊緣附近形成的應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分的受控層傳送的方法。
背景技術(shù)：
通過使用受控散裂技術(shù)(controlled spalling technology)從脆性基板去除表面層有希望成為用于改變高效率光生伏打材料的成本結(jié)構(gòu)以及啟用半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中的新特征(例如，柔性光生伏打、柔性電路和顯示器)的強(qiáng)大的方法。該技術(shù)的基礎(chǔ)是在要被散裂的基底基板的表面上施加拉伸應(yīng)激層(stressor layer)。拉伸應(yīng)激層具有足以在基底基板中引起散裂模式斷裂(spalling mode fracture)的組合的厚度和應(yīng)力。在例如Bedell等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 2010/0311250中公開了這種散裂過程。
散裂的實(shí)驗(yàn)看起來表明這是關(guān)鍵的現(xiàn)象；在拉伸應(yīng)激層中給定足夠高的厚度和應(yīng)力值，散裂模式斷裂自發(fā)地出現(xiàn)。但是，存在亞穩(wěn)態(tài)的適度較大的處理窗口。對(duì)于散裂模式斷裂不穩(wěn)定的應(yīng)激厚度和應(yīng)力組合將是“成核”或“初始限制的”。然后使用施加到應(yīng)力/基板組合的表面的操作層，以控制導(dǎo)致從基底基板去除連續(xù)的表面層的起始和斷裂擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及可阻礙斷裂的散裂模式以及增加應(yīng)激/基板組合的亞穩(wěn)定性的方法。通過有意地阻礙自發(fā)散裂模式斷裂的可能性直到它可在受控條件下進(jìn)行的時(shí)間，增加趨于減少作為晶片破壞或早熟(即，不受控)散裂的結(jié)果的材料損失的該技術(shù)的可用處理窗口。并且，本公開的方法允許任意地接近基底基板的邊緣出現(xiàn)層傳送。在本公開中，使用包含應(yīng)激層部分和自釘扎應(yīng)激層部分的應(yīng)激層。在基底基板的上表面上面形成的應(yīng)激層部分具有導(dǎo)致在基底基板內(nèi)出現(xiàn)散裂模式斷裂的臨界厚度和應(yīng)力值。存在于基底基板的邊緣附近的自釘扎應(yīng)激層部分具有亞臨界厚度和應(yīng)力值。由于自釘扎應(yīng)激層部分低于導(dǎo)致出現(xiàn)散裂模式斷裂所需要的臨界厚度和應(yīng)力值，因此自釘扎應(yīng)激層部分保持釘扎到基底基板的邊緣上。因而，自釘扎應(yīng)激層部分通過應(yīng)激材料的強(qiáng)度在基底基板的上表面上面向下保持應(yīng)激層部分。這阻礙自發(fā)散裂模式斷裂的可能性，直到它可在受控的條件下進(jìn)行的時(shí)間。然后從自釘扎應(yīng)激層部分釋放應(yīng)激層部分，并且在受控的條件下出現(xiàn)散裂。在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，提供受控層傳送的方法。該方法包括向基底基板提供應(yīng)激層。應(yīng)激層具有位于基底基板的上表面上面的應(yīng)激層部分和位于與基底基板的各側(cè)壁邊緣相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分。然后，在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分上面施加散裂抑制體，以及然后從應(yīng)激層部分去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分。然后從原始的基底基板散裂位于應(yīng)激層部分下面的基底基板的一部分。散裂包含從應(yīng)激層部分上面位移散裂抑制體。在散裂之后，從基底基板的散裂部分上面去除應(yīng)激層部分。


圖I是示出可在本公開的一個(gè)實(shí)施例中使用的初始基底基板的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。圖2是示出在其上面形成包含應(yīng)激層部分和自釘扎應(yīng)激層部分的應(yīng)激層之后的圖I的基底基板的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。圖3是示出在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分上形成可選的操作基板之后的圖2的結(jié)構(gòu)的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。圖4是示出將散裂抑制體施加到可選的操作基板上并向基底基板的最底面施加可選的支撐板之后的圖3的結(jié)構(gòu)的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。
圖5是示出從應(yīng)激層部分釋放(即，去耦合)應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分之后的圖 4的結(jié)構(gòu)的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。圖6是示出散裂過程中的圖5的結(jié)構(gòu)的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。圖7示出從基底基板的散裂部分上面散裂和去除材料層之后的圖6的結(jié)構(gòu)的示圖表現(xiàn)(通過截面圖)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，參照以下的伴隨本申請(qǐng)的討論和附圖更詳細(xì)地描述提供用于控制散裂過程中的散裂模式斷裂的方法的本公開。注意，提供附圖僅出于解釋性的目的，并且不按比例繪制附圖。并且，圖中對(duì)于類似要素的描述使用類似的附圖標(biāo)記。在以下的描述中，為了解釋本公開，闡述諸如特定的結(jié)構(gòu)、成分、材料、尺寸、處理步驟和技術(shù)的大量的特定的細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，可以在沒有這些細(xì)節(jié)的情況下或者在具有其它的特定的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本公開的各種實(shí)施例。在其它的情況下，為了避免混淆本公開的各種實(shí)施例，沒有詳細(xì)描述公知的結(jié)構(gòu)或處理步驟。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)作為層、區(qū)域或基板的要素被稱為處于另一要素“上”或“之上”時(shí)，它可直接處于另一要素上，或者也可存在介于其間的要素。相反，當(dāng)某要素被稱為“直接”處于另一要素“上”或“之上”時(shí)，不存在介于其間的要素。還應(yīng)理解，當(dāng)某要素被稱為與另一要素“連接”或“耦合”時(shí)，它可與另一要素直接連接或耦合，或者可以存在介于其間的要素。相反，當(dāng)某要素被稱為與另一要素“直接連接”或“直接耦合”時(shí)，不存在介于其間的要素。首先參照?qǐng)DI，示出可在本公開中使用的具有上(即，最上)表面12和下卿，最下)表面14的基底基板10?；谆?0還包含側(cè)壁邊緣13。在本公開中使用的基底基板10可包含半導(dǎo)體材料、玻璃、陶瓷或斷裂韌度比要隨后形成的應(yīng)激層的斷裂韌度小的任何其它材料。斷裂韌性是描述包含裂紋的材料抵抗斷裂的能力。斷裂韌度由Kk表示。下標(biāo)Ic表示在與裂紋垂直的正常拉伸應(yīng)力下張開的模式I裂紋，并且c意味著它是臨界值。由于通常在基板中的模式II應(yīng)力(剪切)為零的位置上出現(xiàn)散裂模式斷裂，因此，模式I斷裂韌度一般是最重要的值，并且，負(fù)載條件一般不存在模式III應(yīng)力(撕裂)。斷裂韌度是表達(dá)材料在存在裂紋時(shí)對(duì)于脆性斷裂的抵抗力的定量方式。當(dāng)基底基板10包含半導(dǎo)體材料時(shí)，半導(dǎo)體材料可包含但不限于Si、Ge、SiGe,SiGeC、SiC、Ge 合金、GaSb、GaP、GaAs、InAs、InP 和所有其它 III-V 族或 II-VI 族化合物半導(dǎo)體。在一些實(shí)施例中，基底基板10是塊體半導(dǎo)體材料。在其它的實(shí)施例中，基底基板10可包含諸如例如絕緣體上半導(dǎo)體或聚合基板上半導(dǎo)體的分層半導(dǎo)體材料。可用作基底基板10的絕緣體上半導(dǎo)體基板的示例性例子包括絕緣娃片和絕緣體上娃鍺。當(dāng)基底基板10包含半導(dǎo)體材料時(shí)，半導(dǎo)體材料可被摻雜、不被摻雜或者包含摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，可用作基底基板10的半導(dǎo)體材料可以是單晶(即，整個(gè)樣品的晶格一直到樣品的邊緣都是連續(xù)不斷的，沒有晶界)。在另一實(shí)施例中，可用作基底基板10的半導(dǎo)體材料可以是多晶(即，由各種尺寸和取向的許多晶體構(gòu)成的材料；可能由于生長(zhǎng)和處理?xiàng)l件，方向的變化可以是隨機(jī)的(稱為隨機(jī)織構(gòu))或者是定向的)。在本公開的又一實(shí)施例中，可用作基底基板10的半導(dǎo)體材料可以是非晶(即，缺少晶格的長(zhǎng)程有序特性的非晶材料)。一般地，可用作基底基板10的半導(dǎo)體材料是單晶材料。當(dāng)基底基板10包含玻璃時(shí)，玻璃可以是可被適當(dāng)?shù)膿诫s劑摻雜或未被摻雜的基 于SiO2的玻璃?？捎米骰谆?0的基于SiO2的玻璃的例子包含未摻雜的硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、磷硅酸鹽玻璃、氟硅酸鹽玻璃和硼磷硅酸鹽玻璃。當(dāng)基底基板10包含陶瓷時(shí)，陶瓷是任何無機(jī)、非金屬固體，諸如例如包含但不限于氧化鋁、氧化鈹、二氧化鈰和氧化鋯的氧化物、包含但不限于碳化物、硼化物、氮化物或硅化物的非氧化物；或包含氧化物和非氧化物的組合的復(fù)合材料。在本公開的一些實(shí)施例中，基底基板10的上表面12可在進(jìn)一步的處理之前被清洗，以從中去除表面氧化物和/或其它的污染物。在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，通過向基底基板10施加諸如例如能夠從基底基板10的上表面12去除污染物和/或表面氧化物的丙酮和異丙醇的溶劑來清洗基底基板10。在本公開的一些實(shí)施例中，可至少在基底基板10的上表面12上形成可選的包含金屬的粘接層(未示出)，該粘接層可選地垂直鄰接基底基板10的側(cè)壁邊緣13。在要隨后形成的應(yīng)激層對(duì)于基底基板10的材料具有較差的粘接性的實(shí)施例中，可以使用可選的包含金屬的粘接層。一般地，當(dāng)使用由金屬構(gòu)成的應(yīng)激層時(shí)，使用可選的包含金屬的粘接層。在后面的圖2中，會(huì)至少在基底基板10的應(yīng)激層部分16A與上表面12之間并可選地在基底基板10的自釘扎應(yīng)激層部分16B與側(cè)壁邊緣13之間存在可選的包含金屬的粘接層。可在本公開中使用的可選的包含金屬的粘接層包含諸如但不限于Ti/W、Ti、Cr、Ni或它們的任意組合的任何金屬粘接材料?？蛇x的包含金屬的粘接層可包含單層，或者它可包括包含至少兩個(gè)不同金屬粘接材料層的多層結(jié)構(gòu)?？梢栽谑覝?15°C 40°C)或更高的溫度下形成可選的包含金屬的粘接層。在一個(gè)實(shí)施例中，在20°C 180°C的溫度下形成可選的包含金屬的粘接層。在另一實(shí)施例中，在20°C 60°C的溫度下形成可選的包含金屬的粘接層。可以通過利用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說公知的沉積技術(shù)形成可選的包含金屬的粘接層。例如，可通過濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和電鍍形成可選的包含金屬的粘接層。當(dāng)使用濺射沉積時(shí)，濺射沉積處理還可在沉積之前包含原位濺射清洗處理。
當(dāng)被使用時(shí)，可選的包含金屬的粘接層一般具有5nm 200nm的厚度，其中，IOOnm 150nm的厚度是更典型的。在本公開中，也可對(duì)于可選的包含金屬的粘接層使用處于上述的厚度范圍之下和/或之上的其它厚度。參照?qǐng)D2，示出形成包含應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B之后的圖I的結(jié)構(gòu)。如所示的那樣，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A位于基底基板10的上表面12上，而自釘扎應(yīng)激層部分16B可垂直鄰接基底基板10的側(cè)壁邊緣13。根據(jù)本公開，在基底基板10的上表面12上面形成的應(yīng)激層部分16A具有導(dǎo)致在基底基板10內(nèi)出現(xiàn)散裂模式斷裂的臨界厚度和應(yīng)力值?！吧⒘涯Ｊ綌嗔选币馕吨?，在基底基板10內(nèi)形成裂紋，并且負(fù)載力的組合在應(yīng)激/基板界面下面的某深度下保持裂紋軌跡。臨界條件意味著，對(duì)于給定的應(yīng)激材料和基板材料組合，對(duì)于應(yīng)激層選擇使得能夠?qū)崿F(xiàn)散裂模式斷裂的厚度值和應(yīng)激值(可產(chǎn)生大于基板的Kie的K1值)。特別地，選擇應(yīng)激層部分16A的厚度，以提供基底基板10內(nèi)的希望的斷裂深度。例如，如果應(yīng)激層部分16A被選擇為Ni，那么將在Ni厚度的約2 3倍的應(yīng)激層部分16A下 面的深度上出現(xiàn)斷裂。應(yīng)激層部分16A的應(yīng)力值然后被選擇以滿足散裂模式斷裂的臨界條件?？赏ㄟ^由t*={(2.5X106(KK3/2))} σ2給出的經(jīng)驗(yàn)方程的求逆估計(jì)該值，這里，是臨界應(yīng)激層厚度(單位為微米)，Kic是基底基板10的斷裂韌度(單位為MPa · m1/2)，σ是應(yīng)激層的應(yīng)力值(單位為Pa或兆帕)。以上的表達(dá)式是指導(dǎo)性的，實(shí)際上，可在小于由上式預(yù)測(cè)的值達(dá)20%的應(yīng)力或厚度值下出現(xiàn)散裂。根據(jù)本公開，可垂直鄰接基底基板10的各側(cè)壁邊緣13的自釘扎應(yīng)激層部分16Β具有亞臨界厚度和應(yīng)力值。根據(jù)上式，可通過確保這些值中的一個(gè)或兩個(gè)小于由上式預(yù)測(cè)的值的20%，估計(jì)亞臨界應(yīng)力和厚度值。由于自釘扎應(yīng)激層部分16Β低于導(dǎo)致出現(xiàn)散裂模式斷裂所需要的臨界厚度和應(yīng)力值，因此，自釘扎應(yīng)激層部分16Β保持“釘扎”即固定于基底基板10的邊緣13上。因而，自釘扎應(yīng)激層部分16Β通過應(yīng)激材料的強(qiáng)度在基底基板10的上表面12上而向下保持應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β是整體的結(jié)構(gòu)并且由同一應(yīng)激材料構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β是可由不同的應(yīng)激材料構(gòu)成的單獨(dú)的部件。根據(jù)本公開，應(yīng)激層部分16Α在從中去耦合自釘扎應(yīng)激層部分16Β之后處于拉伸應(yīng)力下，同時(shí)在散裂溫度下存在于基底基板10上?？杀挥米鲬?yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β的材料的解釋性的例子包含但不限于金屬、諸如引裂帶層的聚合物或它們的任意的組合。應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β可包含單個(gè)應(yīng)激層，或者，可以使用包含不同的應(yīng)激材料的至少兩個(gè)層的多層應(yīng)激結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β可均由金屬構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β由聚合物構(gòu)成。在又一實(shí)施例中，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β由引裂帶構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，例如，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16Α和自釘扎應(yīng)激層部分16Β可包含包括下部和上部的兩部分應(yīng)激層。兩部分應(yīng)激層的上部可由引裂帶層構(gòu)成。
當(dāng)使用金屬作為應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和/或自釘扎應(yīng)激層部分16B時(shí)，金屬可包含例如Ni、Ti、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)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B包含由Ni構(gòu)成的至少一個(gè)層。當(dāng)使用聚合物作為應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和/或自釘扎應(yīng)激層部分16B時(shí)，聚合物是由重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的大的高分子。這些子單元一般通過共價(jià)化學(xué)鍵連接。可被用作應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B的聚合物的解釋性的例子包含但不限于聚酰亞胺、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯。當(dāng)使用引裂帶層作為應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和/或自釘扎應(yīng)激層部分16B時(shí)，引裂帶層包含在用于形成帶的溫度下具有彈性柔軟并且沒有應(yīng)力，而在散裂時(shí)使用的溫度下具有強(qiáng)度、韌性和抗拉性的任何壓力敏感帶?！皦毫γ舾袔А币馕吨?，在不需要用于活化的溶劑、加熱或水的情況下通過施加壓力粘接的粘接帶。散裂溫度下的帶中的拉伸應(yīng)力主要是由于基底基板10 (具有較低的熱膨脹系數(shù))與帶(具有較高的熱膨脹系數(shù))之間的熱膨脹不匹配。
一般地，在本公開中被用作應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和/或自釘扎應(yīng)激層部分16B的壓力敏感帶至少包含粘接層和基層。用于壓力敏感帶的粘接層和基層的材料包含具有或不具有適當(dāng)?shù)脑鏊軇┑闹T如例如丙烯酸樹脂、聚酯、烯烴和乙烯樹脂的聚合材料。增塑劑是可增加添加它們的聚合材料的塑性的添加劑。在一個(gè)實(shí)施例中，在處于室溫(15°C 40°C)的溫度下形成在本公開中使用的應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B。在另一實(shí)施例中，當(dāng)使用帶層時(shí)，可在15°C 60°C的溫度下形成帶層。當(dāng)應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B由金屬或聚合物構(gòu)成時(shí)，可通過利用包括例如浸潰涂敷、旋涂、抹涂、濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和電鍍的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的沉積技術(shù)形成應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B。當(dāng)應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A和自釘扎應(yīng)激層部分16B由引裂帶層構(gòu)成時(shí)，可通過手或通過機(jī)械手段向結(jié)構(gòu)施加帶層?？赏ㄟ^利用本領(lǐng)域公知的技術(shù)形成引裂帶，或者，可在商業(yè)上從任何公知的粘接帶制造商購(gòu)買引裂帶?？稍诒竟_中被用作應(yīng)激層的引裂帶的一些例子包括例如 Nitto Denko 3193MS熱釋放帶、Kapton KPT-I^PDiversified Biotech 的CLEAR-170 (丙烯酸粘接劑、乙烯基)。在一個(gè)實(shí)施例中，可在基底基板10的上表面12和側(cè)壁邊緣13上形成二部分應(yīng)激層，其中，在處于室溫或稍高的第一溫度下形成二部分應(yīng)激層的下部分，其中，二部分應(yīng)激層的上部包含在作為室溫的輔助溫度下形成的引裂帶層。如果應(yīng)激層部分16A具有金屬性質(zhì)，那么它一般具有3 μ m 50 μ m的厚度，其中，4 μ m 8 μ m的厚度是更典型的。也可在本公開中使用低于和/或高于上述的厚度范圍的金屬應(yīng)激層部分的其它厚度。如果自釘扎應(yīng)激層部分16B是金屬，那么它一般具有低于應(yīng)激層部分16A的厚度的厚度。如果應(yīng)激層部分16A具有聚合性質(zhì)，那么它一般具有10 μ m 200 μ m的厚度，其中，50 μ m 100 μ m的厚度是更典型的。也可在本公開中使用低于和/或高于上述的厚度范圍的聚合應(yīng)激層部分的其它厚度。如果自釘扎應(yīng)激層部分16B是聚合物，那么它一般具有低于應(yīng)激層部分16A的厚度的厚度。參照?qǐng)D3，示出在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A上形成可選的操作基板18之后的圖2的結(jié)構(gòu)。在本公開中使用的可選的操作基板18包含具有小于30cm的最小曲率半徑的任何柔性材料。可用作可選的操作基板18的柔性材料的解釋性的例子包含金屬箔或聚酰亞胺箔?？杀挥米骺蛇x的操作基板18的柔性材料的其它例子包含聚合物、帶和旋涂式(spin-on)材料?？蛇x的操作基板18可被用于在操作基底基板10的散裂部分時(shí)提供更好的斷裂控制和更多的多樣性。并且，可選的操作基板18可被用于在本公開的散裂過程中引導(dǎo)裂紋擴(kuò)展。一般但未必在室溫(15°C 40°C)下形成本公開的可選的操作基板18?？赏ㄟ^利用包括例如浸潰涂敷、旋涂、抹涂、濺射、化學(xué)氣相沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)溶液沉積、物理氣相沉積和電鍍的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的沉積技術(shù)形成可選的操作基板18。
可選的操作基板18—般具有I μ m到幾mm的厚度,其中，70 μ m 120 μ m的厚度
是更典型的。在本公開中，也可使用低于和/或高于上述的厚度范圍的可選的操作基板18的其它厚度。參照?qǐng)D4，示出在將散裂抑制體20施加到可選的操作基板18上并將可選的支撐板22施加到基底基板10的最底面14之后的圖3的結(jié)構(gòu)。散裂抑制體20是當(dāng)從應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B時(shí)抑制自發(fā)散裂的任何材料。即，散裂抑制體20抑制基底基板10的機(jī)械散裂。在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，散裂抑制體20是金屬板、半導(dǎo)體晶片或玻璃。在另一實(shí)施例中，散裂抑制體20可以是接觸從應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B的瞬間區(qū)域的輥。在后一實(shí)施例中，當(dāng)輥跨著表面平移時(shí)動(dòng)態(tài)地出現(xiàn)去耦合?？稍诒竟_中使用的可選的支撐板22可包含上面對(duì)于散裂抑制體20提到的材料中的任一種。在另一實(shí)施例中，可選的支撐板22可由磁性材料構(gòu)成。在一些實(shí)施例中，可選的支撐板22和散裂抑制體20是用于在從應(yīng)激層的應(yīng)激層部分16A去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B時(shí)將該應(yīng)激層部分16A保持在適當(dāng)?shù)奈恢玫纳⒘岩种企w器件，例如兩件夾具的要素。在一個(gè)實(shí)施例中，可在本公開中使用的散裂抑制體20具有50 μ m到幾厘米的厚度。在另一實(shí)施例中，可在本公開中使用的散裂抑制體20具有IOOum 1_的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，可在本公開中使用的可選的支撐板22具有50 μ m到幾厘米的厚度。在另一實(shí)施例中，可在本公開中使用的可選的支撐板22具有500um 5_的厚度。可通過手或通過任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)械手段向圖3所示的結(jié)構(gòu)施加散裂抑制體20和可選的支撐板22。參照?qǐng)D5，示出從應(yīng)激層部分16A釋放應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B之后的圖4的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，在應(yīng)激層部分16A和剩余的自釘扎應(yīng)激層部分16B之間形成間隙24。在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，可通過使用諸如例如Q開關(guān)二極管泵浦固態(tài)激光器的激光器進(jìn)行應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B從應(yīng)激層部分16A的釋放。在本公開的另一實(shí)施例中，可通過使用諸如例如硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)或其它酸及其混合物的化學(xué)蝕刻進(jìn)行應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B從應(yīng)激層部分16A的釋放。在本公開的另一實(shí)施例中，可通過使用磨削或拋光進(jìn)行應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分16B從應(yīng)激層部分16A的釋放。參照?qǐng)D6，示出散裂中的圖5的結(jié)構(gòu)。特別地，圖6示出散裂抑制體20從結(jié)構(gòu)的位移中的結(jié)構(gòu)。如所示的那樣，以在基底基板10內(nèi)的一個(gè)區(qū)域中啟動(dòng)裂紋形成和裂紋擴(kuò)展的方式跨著結(jié)構(gòu)的表面移動(dòng)散裂抑制體20。在形成間隙之后以及在散裂抑制體20的位移中，由于通過應(yīng)激層部分16A在基底基板10內(nèi)引起的應(yīng)變，因此，散裂在基底基板10內(nèi)啟動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過手執(zhí)行散裂抑制體20從結(jié)構(gòu)的位移。在本公開的另一實(shí)施例中，可通過機(jī)械手段執(zhí)行散裂抑制體20跨著結(jié)構(gòu)的位移?？稍谑覝叵禄蛟诘陀谑覝氐臏囟认聠?dòng)圖6所示的散裂處理。在一個(gè)實(shí)施例中，在室溫(例如，20°C 40°C)下執(zhí)行散裂。在另一實(shí)施例中，在低于20°C的溫度下執(zhí)行散裂。 在另一實(shí)施例中，在77K或更低的溫度下出現(xiàn)散裂。在又一實(shí)施例中，在低于206K的溫度下出現(xiàn)散裂。在又一實(shí)施例中，在175K 130K的溫度下出現(xiàn)散裂。當(dāng)使用低于室溫的溫度時(shí)，可通過用任何冷卻手段使結(jié)構(gòu)冷卻為低于室溫，實(shí)現(xiàn)低于室溫的散裂處理。例如，可通過將結(jié)構(gòu)放置在液氮浴、液氦浴、冰浴、干冰浴、超臨界流體浴或任何低溫環(huán)境液體或氣體中，實(shí)現(xiàn)冷卻。當(dāng)在低于室溫的溫度下執(zhí)行散裂時(shí)，允許散裂結(jié)構(gòu)緩慢冷卻到室溫以及通過允許散裂結(jié)構(gòu)停留在室溫下，使散裂結(jié)構(gòu)返回到室溫。作為替代方案，散裂結(jié)構(gòu)可通過利用任何加熱手段被加熱到室溫。參照?qǐng)D7，示出從基底基板的散裂部分10'散裂和去除應(yīng)激層部分16A、可選的操作基板18以及存在的情況下的可選的包含金屬的粘接層之后的圖6的結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^利用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)技術(shù)從基底基板的散裂部分10'去除可選的操作基板18和應(yīng)激層部分16A以及可選的包含金屬的粘接層。例如，并且，在一個(gè)實(shí)施例中，王水(HN03/HC1)可用于從基底基板的散裂部分10'去除可選的操作基板18、應(yīng)激層部分16A和可選的包含金屬的粘接層。在另一例子中，使用UV或熱處理以去除可選的操作基板18，然后通過化學(xué)蝕刻去除應(yīng)激層部分16B，然后通過不同的化學(xué)蝕刻去除可選的包含金屬的粘接層?？墒褂妙愃频姆椒ㄒ詮奈挥诨谆?0的散裂部分10'下面的剩余基底基板的側(cè)壁去除自釘扎應(yīng)激層部分16B的剩余部分。圖7所示的基底基板的散裂部分10'的厚度根據(jù)應(yīng)激層部分16A的材料和基底基板10自身的材料改變。在一個(gè)實(shí)施例中，基底基板的散裂部分10'具有小于100微米的厚度。在另一實(shí)施例中，基底基板的散裂部分10'具有小于50微米的厚度。雖然關(guān)于其優(yōu)選實(shí)施例特別表示和描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，可在不背離本公開的精神和范圍的情況下提出形式和細(xì)節(jié)的以上和其它的變化。因此，意圖是，本公開不限于確切的形式以及描述和示出的細(xì)節(jié)，但落入所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于受控層傳送的方法，包括 向基底基板提供應(yīng)激層，所述應(yīng)激層具有位于基底基板的上表面上面的應(yīng)激層部分和位于與基底基板的各側(cè)壁邊緣相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分； 在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分上面施加散裂抑制體； 從應(yīng)激層部分去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分； 散裂應(yīng)激層部分下面的基底基板的一部分，其中，所述散裂包含從應(yīng)激層部分上面位移散裂抑制體；和 從基底基板的散裂部分上面去除應(yīng)激層部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，基底基板具有小于應(yīng)激層的斷裂韌度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，基底基板包含半導(dǎo)體材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，應(yīng)激層部分和自釘扎應(yīng)激層部分是單一的結(jié)構(gòu)，并由相同的應(yīng)激材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，應(yīng)激層部分和自釘扎應(yīng)激層部分是單獨(dú)的部件，并由不同的應(yīng)激材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，應(yīng)激層部分具有一旦從自釘扎應(yīng)激層部分去耦合并在位移散裂抑制體之后導(dǎo)致在底層的基底基板的一部分中出現(xiàn)散裂模式斷裂的臨界厚度和應(yīng)力值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，自釘扎應(yīng)激層部分具有亞臨界厚度和應(yīng)力值，并且自釘扎應(yīng)激層部分在基底基板的上表面上面向下保持應(yīng)激層部分直到所述去耦合之后。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分與自釘扎應(yīng)激層部分之間形成包含金屬的粘接層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，應(yīng)激層的應(yīng)激層部分與自釘扎應(yīng)激層部分分別包含金屬、聚合物、引裂帶或它們的任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括在應(yīng)激層的應(yīng)激層部分與散裂抑制體之間形成操作基板。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，散裂抑制體包含金屬板、半導(dǎo)體晶片或玻璃。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括鄰接基底基板的最底面施加支撐板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，支撐板和散裂抑制體是散裂抑制體器件的元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，支撐板包含磁性材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，去耦合包含通過使用激光去除與應(yīng)激層部分相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分的一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，去耦合包含通過使用化學(xué)蝕刻去除與應(yīng)激層部分相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，去耦合包含通過使用磨削或拋光去除與應(yīng)激層部分相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分的一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在室溫或在低于室溫的溫度下執(zhí)行散裂。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在77K或更低的溫度下執(zhí)行散裂。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，從基底基板的散裂部分上面去除應(yīng)激層部分包含使應(yīng)激層部分與化學(xué)蝕刻劑接觸。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，化學(xué)蝕刻劑是王水。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，基底基板的散裂部分具有小于1000微米的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，應(yīng)激層部分與自釘扎應(yīng)激層部分均由Ni構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，散裂抑制體是輥。
全文摘要
本發(fā)明涉及受控層傳送的方法。該方法包括向基底基板提供應(yīng)激層。應(yīng)激層具有位于基底基板的上表面上面的應(yīng)激層部分和位于與基底基板的各側(cè)壁邊緣相鄰的自釘扎應(yīng)激層部分。然后，在基底基板的應(yīng)激層部分上面施加散裂抑制體，然后，從應(yīng)激層部分去耦合應(yīng)激層的自釘扎應(yīng)激層部分。然后從原始的基底基板散裂位于應(yīng)激層部分下面的基底基板的一部分。散裂包含從應(yīng)激層部分上面位移散裂抑制體。在散裂之后，從基底基板的散裂部分上面去除應(yīng)激層部分。
文檔編號(hào)H01L21/30GK102832115SQ20121019619
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者S·W·貝德爾, K·E·佛格爾, P·A·勞羅, D·A·薩達(dá)納 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司