CN106415795A - 用于产生大面积的固体层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造至少一个固体层(1)的方法。在此，所述方法至少包括下述步骤：提供载体衬底(2)，所述载体衬底具有暴露的第一表面(4)并且具有暴露的第二表面(6)；在载体衬底(2)中或在载体衬底(2)的暴露的第一表面(4)上产生剥离层(8)，其中剥离层(8)具有裸露的表面(10)；在剥离层(8)的裸露的表面(10)上产生第一固体层(1)，其中第一固体层(1)具有与剥离层(8)隔开的自由的表面(12)；在载体衬底(2)的暴露的第二表面(6)上或在第一固体层(1)的自由的表面(12)上设置或构成容纳层(14)；在剥离层(8)之内产生应力，其中通过至少对容纳层(14)调温来产生应力，其中在剥离层(8)之内或在剥离层(8)和第一固体层(1)之间的边界区域(16)中由于应力而展开缝隙，其中通过缝隙将第一固体层(1)与之前所产生的多层装置分裂。

Description

用于产生大面积的固体层的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的用于产生固体层的方法以及涉及一种根据权利要求15的根据这种方法制造的固体层装置。
背景技术
例如在半导体技术中，非常耗费地且成本密集地制造固体层，由此相对小的改进已经能够引起明显的成本节约或功率收益。
根据Jan Oliver先生著有的名称为“Extrem dünne Trennschichthilft,die hauchdünnen Halbleiter-Stapel leichter von der Unterlage zu(极其薄的分离层有助于将极薄的半导体堆叠更容易地与底层分离)”的文献(来源http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Neues_Verfahren_fuer_blau e_und_weisse_Leuchtdioden_1771015588408.html)，由半导体氮化镓构成的薄层是对于明亮辐射的蓝色的和白色的发光二极管的关键。该文献还公开，由蓝宝石构成的极其平滑的且更整齐的底层形成薄的氮化镓层的必要的基础。然后仅能够在这些人造的衬底上以所需的质量生长结晶的半导体层。然而在此借助于使用昂贵的激光器分离氮化镓层是困难的，因为氮化镓构建与蓝宝石载体的稳定的结合。因此，蓝宝石基底首先借助于仅三百万分之一毫米薄的、由氮化硼构成的层蒸镀。然后，它们在所述层上堆叠由氮化镓构成的多个层，所述多个层部分地掺有元素铝和铟。所述堆叠基本上已经对应于蓝色的发光二极管，然而所述堆叠还必须从蓝宝石载体剥离。借助于之前所施加的、由氮化硼构成的分离层，整个堆叠于是仅以纯机械的方式不借助于使用激光器从蓝宝石载体取下。
所述解决方案是不利的，因为在仅以机械的方式取下所产生的层时能够容易造成所产生的层的或载体衬底的损坏。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于产生一个或多个固体层的方法和一种借助于所述方法制造的固体层，其中通过本发明会降低损坏所产生的层和/或载体衬底的风险。
根据本发明，通过根据权利要求1的用于制造一个或多个固体层或多层装置的方法来实现之前所提出的目的。根据本发明的方法至少包括下述步骤：提供载体衬底，所述载体衬底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在载体衬底中或在载体衬底的暴露的第一表面上产生剥离层，其中剥离层具有裸露的表面；在剥离层的裸露的表面上产生固体层，尤其第一固体层，其中固体层具有与剥离层隔开的自由的表面；在载体衬底的暴露的第二表面上或在固体层的自由的表面上设置或构成容纳层；在剥离层之内产生应力，其中通过至少对容纳层调温来产生应力，其中在剥离层之内或在剥离层和固体层之间的边界区域中由于应力而展开缝隙，其中通过缝隙将固体层与之前所产生的多层装置分裂。
所述解决方案是有利的，因为通过将所产生的固体层与载体衬底由于在剥离层之内的热感应引起的缝隙展开而分离能够在面积方面产生明显更大的固体层，因为固体层的在缝隙产生和缝隙展开时产生的负荷相对于从现有技术中已知的纯“机械的剥离”明显更小。
其他实施方式是从属权利要求的主题。
根据本发明的一个优选的实施方式，剥离层配置为，使得其在至少一个机械特性、尤其断裂强度方面显著地与另一层的、尤其与固体层的相同的机械特性不同。所述实施方式是有利的，因为通过不同的机械特性简化缝隙产生和缝隙展开。
根据本发明的另一优选的实施方式，在载体衬底上或在载体衬底中多孔地、尤其多纳米孔地产生剥离层，使得剥离层的断裂强度小于固体层的断裂强度。代替孔同样可考虑的是，在产生剥离层时或在产生剥离层之后在剥离层之内产生或引入缺陷，其中通过缺陷特别优选地降低剥离层的断裂强度。所述实施方式是有利的，因为优选能够控制在剥离层之内的孔的产生进而能够以限定的方式实现或调节期望的特性。多孔的层还是有利的，因为所述多孔的层不必需、然而必要时能够相对于外延产生的层更快地产生。此外，多孔的剥离层能够由相同的材料构成，由所述材料也构成载体衬底。然而同样可考虑的是，剥离层在此由与载体衬底不同的材料或材料组成物构成。
根据本发明的另一优选的实施方式，剥离层生长在载体衬底上并且设有掺杂部，其中借助于掺杂部调节或影响剥离层的断裂强度，使得所述剥离层的断裂强度小于固体层的断裂强度。所述实施方式是有利的，因为剥离层的掺杂能够非常精确地执行，由此能够有针对性地控制或调节至少一个机械特性、尤其断裂强度。
然而，附加地或替选地同样可行的是，通过将之前在载体衬底上或在载体衬底中产生的无定形的层转换为结晶层而产生剥离层，其中载体衬底以结晶的状态存在并且通过将无定形的层转换为结晶的剥离层将载体衬底的晶格的晶格信息传递到剥离层上。所述实施方式是有利的，因为能够非常精确地产生非常薄的固体层。在此，剥离层一方面用作牺牲层，所述牺牲层能够容易地被破坏，由此能够将所产生的固体层简单地且工艺安全地从载体衬底移除。另一方面，剥离层在产生固体层时将载体材料的晶格信息转发给固体层。如果载体衬底例如由蓝宝石构成，剥离层由硅构成且固体层同样由蓝宝石构成，那么能够利用硅的相对更小的强度，以便将借助于蓝宝石载体衬底的晶格信息产生的蓝宝石固体层与蓝宝石载体衬底分离。
代替掺杂或除了掺杂以外同样可考虑的是，在产生剥离层时或在产生剥离层之后在剥离层之内产生或引入缺陷，其中通过缺陷还特别优选降低剥离层的断裂强度。此外可考虑的是，在剥离层中产生孔并且附加地进行剥离层的掺杂或者部分地或完全地掺杂剥离层。剥离层例如能够具有氮化硼或由氮化硼构成。
根据本发明的另一优选的实施方式，在载体衬底上或在载体衬底中产生剥离层作为无定形的层。优选地，固体层由基础层部分和由主层部分构成，其中尤其优选直接或间接地在无定形的剥离层上产生基础层部分，并且在基础层部分上产生主层部分。基础层部分和主层部分优选由相同的材料或相同的材料组合物构成。然而同样可考虑的是，基础层部分和主层部分由不同的材料或材料组合物构成。
根据本发明的另一优选的实施方式，缝隙在剥离层之内的分离平面中展开，其中分离平面平行于载体衬底的第二表面和/或平行于固体层的设置在剥离层上的表面延伸，其中分离平面优选位于剥离层中的下述区域中，所述区域距载体衬底比距固体层更远地隔开。所述实施方式是有利的，因为其引起：剥离层的残留在固体层上的部分是非常薄的，或者与在分离或分裂之前相比，相对于剥离层的沿Y方向的或沿垂直于剥离平面的面积上最大地在一个平面中延伸的表面的方向的总延伸更少地延伸。优选地，剥离层的残留的部分在分裂之后具有下述厚度，该厚度小于在分裂前剥离层的总厚度的一半、四分之一、八分之一或十六分之一。剥离层的在分裂之后残留在固体层上的部分优选以切削的方式、尤其以研磨的方式和/或以化学的方式剥离或溶解。还可考虑的是，固体层和剥离层刚好在这些层之间的边界区域中彼此分裂或分离。边界区域在此优选是下述区域，在该区域中剥离层和固体层彼此接触。
根据本发明的另一优选的实施方式，剥离层和固体层至少部分地分别通过生长或蒸镀产生，并且固体层优选由半导体材料构成，或固体层优选具有半导体材料、尤其氮化镓(GaN)或砷化镓(GaAs)。然而同样可考虑的是，在第一步骤中产生剥离层并且在另一步骤中将剥离层设置或耦联在载体衬底上。还可考虑的是，尤其在不生长剥离层的情况下修改载体衬底，使得在没有增加厚度的情况下构成内层，所述内层用作剥离层并且固体层直接或间接地设置、产生或生长在所述内层上。
根据另一优选的实施方式，固体层具有大于或等于10cm2并且优选大于或等于100cm2的表面积。所述实施方式是有利的并且借助根据本发明的分裂过程才是可行的，因为尤其特定的半导体材料的如此大面积的固体层在纯机械地取下时会被破坏或损坏。
根据本发明的另一优选的实施方式，通过至少将容纳层冷却至小于10℃、尤其小于0℃并且特别优选小于-100℃的温度来产生应力，其中容纳层优选由聚合物材料、尤其由PDMS(聚二甲基硅氧烷)构成。此外可考虑的是，对容纳层调温或冷却至容纳层的材料的玻璃化转变温度。
为了制造容纳层优选能够使用道康宁的PDMS Sylgard 184。这是双组分的混合物，所述混合物被热硬化(例如在硬化剂：基础材料之间的混合比优选为1:100至1:1并且特别优选为1:10至1:3)。为了硬化(根据硬化时间)能够设置室温度至大约300℃并且优选至200℃，优选室温至大约120℃。优选地，能够设置在大约1-60分钟之间(在高温下)和1-6天(在室温下)之间的硬化时间。PDMS Sylgard 184在硬化前是粘性的液体，所述液体例如借助于浇注法施加到优选平滑的表面(例如镜面)上并且在那硬化为膜，所述膜粘结到固体层上。
然而替选地同样可以在固体层上在原位产生容纳层或在所述固体层上硬化容纳层。
因此存在下述可行性，即通过不同地加工(尤其不同地硬化)所使用的聚合物根据需要制造具有不同的弹性模量的聚合物层。此外，所使用的聚合物强烈地与温度相关(具有在大约-125℃下的显著的玻璃化转变，在此弹性模量升高多个量级)。因此也可行的是，通过在聚合物中有针对性地产生不同温度的区域/层能产生具有不同的弹性模量的相应的区域/层。除温度外的其他物理变量也可能局部地影响相应的聚合物层的弹性模量，并且然后能够用于有针对性地产生具有不同的弹性模量的区域/层。
根据本发明的另一优选的实施方式，设有另一容纳层，其中容纳层在载体衬底的暴露的第二表面上构成，并且其中另一容纳层设置在固体层的自由的表面上。所述实施方式是有利的，因为能够可靠地且稳定地容纳或保持原始的多层装置的两个通过分裂而产生的部分。此外可考虑的是，能够借助于多个容纳层将应力经由多层装置的彼此相对置的表面导入多层装置中。替选地，然而同样可考虑的是，在热加载容纳层期间，借助于保持装置固定载体衬底，使得在剥离层之内产生用于分裂固体层的应力。
根据本发明的另一优选的实施方式，在分裂第一固体层之前在多层装置上产生或设置至少一个另外的固体层，其中将另外的固体层优选同样由于热感应引起的应力与多层装置分裂，或者其中另外的固体层与第一固体层共同地分裂。在此可考虑的是，在多层装置上产生或设置一个或多个另外的固体层、尤其例如至少、刚好或最多2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25或30个固体层。优选地，第一固体层和第二固体层具有相同的材料或不同的材料。优选地，第一固体层和另外的固体层由相同的材料构成。此外可考虑的是，第一固体层和另外的固体层同时或时间错开地构成或设置或生长在多层装置上。
本发明还涉及一种固体层装置。固体层装置优选具有至少一个第一固体层、尤其由氮化镓构成的固体层并且所述固体层根据之前所提到的方法或根据至少包括下述步骤的方法制造：提供载体衬底，所述载体衬底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在载体衬底中或在载体衬底的暴露的第一表面上产生剥离层，其中剥离层具有裸露的表面；在剥离层的裸露的表面上产生第一固体层，其中第一固体层具有与剥离层隔开的自由的表面；在载体衬底的暴露的第二表面上或在第一固体层的自由的表面上设置或构成容纳层；在剥离层之内产生应力，其中通过至少对容纳层调温来产生应力，其中在剥离层之内或在剥离层和第一固体层之间的边界区域中由于应力展开缝隙，其中通过缝隙将第一固体层与之前所产生的多层装置分裂。
根据本发明的另一优选的实施方式，设有至少一个另外的固体层、尤其由氮化镓构成的固体层，其中与第一固体层共同地分裂另外的固体层。
根据本发明的另一优选的实施方式，在固体层上或在另外的固体层上产生或设置、尤其键合另一载体衬底，其中第一固体层和/或至少一个或刚好一个另外的固体层或多个另外的固体层在分裂之后与另一载体衬底、尤其玻璃或硅层构成多层装置。所述实施方式是有利的，因为能够借助于另一载体衬底简单地再加工所产生的一个固体层或所产生的多个固体层。
此外，本发明能够涉及一种固体层、尤其涉及一种氮化镓层，其中固体层根据之前提到的方法中的任一方法制造。在此，根据本发明的方法至少包括下述步骤：提供载体衬底，所述载体衬底具有暴露的第一表面并且具有暴露的第二表面；在载体衬底中或在载体衬底的暴露的第一表面上产生剥离层，其中剥离层具有裸露的表面；在剥离层的裸露的表面上产生固体层，其中固体层具有与剥离层隔开的自由的表面；在载体衬底的暴露的第二表面上或在固体层的自由的表面上设置或构成容纳层；在剥离层之内产生应力，其中通过至少对容纳层调温来产生应力，其中在剥离层之内或在剥离层和固体层之间的边界区域中由于应力而展开缝隙，其中通过缝隙将第一固体层与之前所产生的多层装置分裂。
根据本发明的另一优选的实施方式，剥离层的厚度小于1μm、优选小于100nm或者小于50nm，并且尤其优选小于10nm。所述实施方式是有利的，因为剥离层仅引起非常小的材料消耗。此外，剥离层的在分离剥离层之后可能要从固体层移除的材料部分是非常小的。
附图说明
根据附图的下面的说明阐述本发明的其他优点、目的和特性，在附图中示例地示出根据本发明的固体层制造。在此，根据本发明的固体层制造的、在附图中至少基本上在其功能方面一致的元件设有相同的附图标记，其中所述构件或元件不必在所有的附图中编号或阐述。
其中示出：
图1a-1e示出依照根据本发明的方法的不同的层装置；
图2a和2b示出依照根据本发明的方法的其他的层装置；
图3a-3d示出具有另一载体层的另一根据本发明的层装置变型形式；
图4a-4d示出在剥离层之内产生应力方面的不同的实例；
图5a-5d示出具有另一载体层和至少一个另外的固体层的根据本发明的另一层装置变型形式；
图6a-6d示出就图5c和/或5d而言的层装置中在剥离层之内的应力产生方面的不同的实例；
图7示出复合材料装置在分开之前和之后的示意图；以及
图8a-8c示出用于将结晶的载体衬底的晶格信息传递到要产生的固体层的装置的示意图。
具体实施方式
图1a示出载体衬底2，所述载体衬底优选平坦地延伸，即具有平坦的或基本上平坦的暴露的第一表面4和平坦的或基本上平坦的暴露的第二表面6。载体衬底2的暴露的第一表面4优选平行地或基本上平行于载体衬底2的暴露的第二表面6地隔开。载体衬底2能够至少部分地或完全地由下述材料构成，所述材料具有蓝宝石和/或硅和/或碳化硅。然而同样可考虑的是，载体衬底2完全地或仅仅或以大于90％的份额由蓝宝石和/或硅和/或碳化硅构成。
相对于图1a，在图1b中，另一层在载体衬底2上、尤其在一侧上或在载体衬底2的暴露的第一表面4上构成。另一层优选是生长的层、尤其是生长的剥离层8。由此，剥离层8优选能够作为外延层构成或产生。此外，然而可考虑的是，先产生剥离层8，并且然后与载体衬底2连接或与所述载体衬底耦联。还可考虑的是，载体衬底2还具有一个或多个覆层并且剥离层8设置或产生在这些层中的一个上。附图标记10表示裸露的表面，在所述表面上或在所述表面之上(沿Y方向)产生或构成固体层1(参见图1c)。剥离层8优选小于100μm、尤其优选小于50μm并且最多优选小于20μm厚，或优选仅沿厚度方向或沿Y方向延伸。优选地，剥离层8具有断裂强度，所述断裂强度小于另一层的、尤其固体层1的或载体衬底2的断裂强度。特别优选地，剥离层8多孔地、尤其多纳米孔地构成，即剥离层8优选具有孔，其中多个孔优选具有小于或等于10μm或小于或等于5μm的直径。优选通过对施加在载体衬底上的材料层退火、尤其在500℃和2000℃之间的，例如在1100℃的温度下退火产生多孔的剥离层8。此外可考虑的是，多孔的剥离层8例如通过表面处理法在载体衬底2中产生。表面处理法在此例如能够是蚀刻法、尤其电化学蚀刻法。附加或替选可考虑的是，剥离层8被掺杂。
根据图1c，固体层1在剥离层8上或在剥离层8处构成。固体层1优选是生长的层。由此，固体层1优选作为外延层构成或产生。还可考虑的是，剥离层8还具有一个或多个覆层并且固体层1设置或产生在这些层中的一个上。固体层1能够在此构成为下述层或是构成为下述层的，所述层优选具有半导体材料，例如磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)、锑化镓(GaSb)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、砷化铝镓(AlxGA1-xAs)和/或氮化铟镓(InxGa1-xN)或由其构成。附图标记12表示固体层1的自由的表面。自由的表面12优选平坦地或基本上平坦地构成。特别优选地，自由的表面12平行于或基本上平行于剥离层8的表面10定向。
图1d示出容纳层14在多层装置上设置或产生，所述多层装置至少由载体衬底2、剥离层8和固体层1构成。在该视图中，容纳层14安置或构成在固体层1的首先自由的表面12上。然而，附加或替选地同样可考虑的是，容纳层14设置、构成或产生在载体衬底2的暴露的第二表面6上。容纳层14优选能够在任何时候设置、构成或产生在载体衬底2上，即例如能够在产生或设置剥离层8之前或在产生或设置固体层1之前在载体衬底2上设置或产生容纳层14。
优选地，除了容纳层14以外，设有另一容纳层20(参见图1e)。如果设有多个容纳层，那么可考虑的是，各个容纳层14、20的特性不同。然而，特别优选地，各个容纳层14、20至少部分地由相同的材料、尤其由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成。优选地，容纳层14或多个容纳层14、20是预制的膜状的层，所述层特别优选借助于粘结剂、尤其液态的PDMS施加在载体衬底2上和/或在固体层1上。然而替选也可考虑的是，在原位产生一个或两个容纳层14、20。
在图1e中通过虚线示出的另一容纳层20对在图1d中示出的示图进行补充。如参照图1d构成的那样，另一容纳层20能够是可选的。由此可考虑的是，设有、产生、设置或构成仅一个容纳层14，其中这一个容纳层14于是能够设定、产生、设置或构成在载体衬底2上或在固体层1上。
附图标记16表示在剥离层8和固体层1之间的边界区域。边界区域16优选是表面10和固体层1之间的界面。此外，附图标记18示例地表示分离平面，用于分离固体层1的缝隙在所述分离平面之内展开。优选地，分离平面16与边界区域18仅隔开几μm、尤其小于20μm或小于10μm或小于5μm。
在图2a中示出在分裂剥离层8之后可能的层结构的一个实例。在固体层1上单侧地还设置或附着有剥离层8的被分裂的剩余部分，并且在另一侧上还设置或附着有容纳层14。
在图2b中仅示出所产生的固体层1。剥离层8的在图2a中示出的残留的部分8a和容纳层14已经从固体层1中移除或者从固体层1中移除。在此可考虑的是，将剥离层8的部分8a和容纳层14依次地或同时地借助于切削的、热学的、化学的和/或机械的方法移除。优选地，为了移除剥离层8的残留的部分8a使用与用于移除容纳层14不同的方法。
由此，本发明涉及一种用于制造固体层1的方法。在此，所述方法至少包括下述步骤：
提供载体衬底2，所述载体衬底具有暴露的第一表面4并且具有暴露的第二表面6；
在载体衬底2的暴露的第一表面4上产生剥离层8，其中剥离层8具有裸露的表面10；
在剥离层8的裸露的表面10上产生固体层1，其中固体层1具有与剥离层8隔开的自由的表面12；
在载体衬底2的暴露的第二表面6上或在第一固体层1的自由的表面12上设置或构成容纳层14；
在剥离层8之内产生应力，其中通过至少对容纳层14调温来产生应力，其中在剥离层8之内或在剥离层8和固体层1之间的边界区域16中由于应力而展开缝隙，其中通过缝隙将固体层1与之前所产生的多层装置分裂。
图3a示出如已经根据图1c所描述的层装置。
根据图3b，在第一固体层1上构成、产生或设置、有其键合有另一载体层或另一载体衬底50。载体衬底50在此例如能够构成为玻璃层、硅层或蓝宝石层/是构成为玻璃层、硅层或蓝宝石层的。然而同样也可考虑的是，载体衬底50由不同的材料或材料组合构成。
在图3c和3d中，在载体衬底2的一侧上或在另一载体衬底50的一侧上设置或构成有容纳层14。优选地，容纳层14设置在这些载体衬底2、50的一侧上，其中在另一载体衬底的一侧上设置有另一容纳层20。优选地，容纳层14直接设置在载体衬底2或50上，这特别优选同样适合于另一容纳层20。由此，另一载体衬底50产生或设置、尤其键合在固体层1或另一固体层100(参见图5b)上，其中第一固体层和/或另一固体层100(参见图5b)在分裂之后与另一载体衬底50、尤其玻璃或硅层构成多层装置。
在图4a中，容纳层14设置在另一载体层50上或另一载体层50的一侧上。在图4b中，容纳层14设置在载体层2上或在载体层2的一侧上。根据图4c，另一容纳层20设置在另一载体衬底50的一侧上或在另一载体衬底50上，并且容纳层14设置在载体衬底2的一侧上或设置在载体衬底2上。
图4d示出根据本发明的多层装置，所述多层装置优选在分裂之后构成。在此可考虑的是，移除剥离层8的残留的部分8a和/或容纳层14。
图5a示出如已经根据图1c所描述的层装置。
根据图5b，在第一固体层1和另一载体层50之间设置、产生或构成另一固体层100。在此可考虑的是，除了另一固体层100之外还能够设置、构成或产生刚好一个或至少一个或最多或直至1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20个另外的固体层。此外可考虑的是，代替另一载体衬底50，在另一固体层100上设置或产生容纳层14。
在图5c和5d中在载体衬底2的一侧上或在另一载体衬底50的一侧上设置或构成容纳层14。优选地，容纳层14设置在这些载体衬底2、50中的一个的一侧上，其中在另一载体衬底的一侧上设置有另一容纳层20。优选地，容纳层14直接设置在载体衬底2或50上，这同样特别优选地适用于另一容纳层20。
在图6a中，容纳层14设置在另一载体层50上或在另一载体层50的一侧上。在图6b中，容纳层14设置在载体层2上或设置在载体层2的一侧上。根据图6c，另一容纳层20设置在另一载体衬底50的一侧上或在另一载体衬底50上，并且容纳层14设置在载体衬底2的一侧上或在载体衬底2上。
图6d示出如优选在分裂之后构成的根据本发明的多层装置。在此可考虑的是，移除剥离层8的残留的部分8a和/或容纳层14。
图7示出复合结构，在所述复合结构中在载体衬底上或在载体衬底中产生剥离层作为无定形的层。固体层1在此由基础层部分30并且由主层部分32构成，其中基础层部分30在无定形的剥离层8上产生并且主层部分32在基础层部分30上产生。在此箭头表示分裂过程并且示出在分裂过程之后的状态。在分裂过程之后，剥离层8分为第一部分8a和第二部分8b。第一部分8a还与分离的固体层1连接并且第二部分8b还与载体衬底2连接。
根据一个有利的材料组合，载体衬底2优选具有硅或优选由硅构成，剥离层8优选具有无定形的硅或优选由无定形的硅构成，基础层部分30优选由基础层材料、尤其由硅构成，并且主层部分32优选具有硅或优选由硅构成。通过所述材料组合能够以有利的方式由硅制造固体层，所述固体层例如适合于光伏应用或用于制造晶片的类似的应用。
根据另一有利的材料组合，载体衬底2优选具有硅或蓝宝石或优选由硅或蓝宝石构成，剥离层8优选具有无定形的硅或蓝宝石或优选由无定形的硅或蓝宝石构成，基础层部分30优选由基础层材料、尤其由蓝宝石构成，并且主层部分32优选具有蓝宝石或优选由蓝宝石构成。通过所述材料组合能够以有利的方式由蓝宝石制造固体层，所述固体层例如适合于显示器应用。
根据再一有利的材料组合，载体衬底2优选具有硅或蓝宝石或碳化硅或优选由硅或蓝宝石或氮化硅构成，剥离层8优选具有无定形的硅或蓝宝石或碳化硅或者优选由无定形的硅或蓝宝石或碳化硅构成，基础层部分30优选由基础层材料、尤其由碳化硅构成，并且主层部分32优选具有碳化硅或优选由碳化硅构成。通过所述材料组合能够以有利的方式由碳化硅制造固体层。
剥离层8的在载体衬底2上残留的部分8b优选被加工和/或用于产生另一固体层1。
图8a示出设置在载体衬底2上的输出层80，所述输出层以无定形的状态存在。在图8a和8b之间的箭头说明，图8a中的无定形的输出层80通过处理、尤其退火法转变成结晶层，由此得到剥离层8。
由此，例如能够通过将在载体衬底2上或在载体衬底2中产生的无定形的层80转换为结晶层的方式产生剥离层8，其中载体衬底2以结晶的状态存在并且通过将无定形的层转换为结晶的剥离层8将载体衬底2的晶格的晶格信息传递到剥离层8上。由此，根据图8c例如借助于外延在结晶的剥离层8上产生的固体层1能够借助于载体衬底2的晶格信息产生，然而不必直接设置在载体衬底2上。在此，载体衬底2例如能够是蓝宝石并且剥离层8例如能够由结晶的硅构成并且固体层1例如能够由蓝宝石或碳化硅构成。
然而，对于将无定形的材料转换为结晶材料替选地，同样能够将剥离层以结晶的形式在载体衬底上产生，这例如借助于外延是可行的。
附图标记列表
1 固体层
2 载体衬底
4 暴露的第一表面
6 暴露的第二表面
8 剥离层
8a 剥离层的第一部分
8b 剥离层的第二部分
9 剥离层的部分
10 裸露的表面
12 自由的表面
14 容纳层
16 边界区域
18 分离平面
20 另一容纳层
30 基础层部分
32 主层部分
50 另一载体衬底
80 输出层
100 另一固体层

Claims (15)

1.一种用于制造至少一个固体层(1)的方法，所述方法至少包括下述步骤：
提供载体衬底(2)，所述载体衬底具有暴露的第一表面(4)并且具有暴露的第二表面(6)；
在所述载体衬底(2)中或在所述载体衬底(2)的暴露的所述第一表面(4)上产生剥离层(8)，其中所述剥离层(8)具有裸露的表面(10)；
在所述剥离层(8)的所述裸露的表面(10)上产生第一固体层(1)，其中所述第一固体层(1)具有与所述剥离层(8)隔开的自由的表面(12)；
在所述载体衬底(2)的暴露的所述第二表面(6)上或在所述第一固体层(1)的所述自由的表面(12)上设置或构成容纳层(14)；
在所述剥离层(8)之内产生应力，
其中通过至少对所述容纳层(14)调温来产生所述应力，
其中在所述剥离层(8)之内或在所述剥离层(8)和所述固体层(1)之间的边界区域(16)中由于所述应力而使缝隙扩展，其中通过所述缝隙将所述第一固体层(1)与之前所产生的多层装置分裂。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
将所述剥离层(8)配置为，使得所述剥离层在至少一个机械特性、尤其断裂强度方面显著地与另一层的、尤其与所述第一固体层(1)的相同的机械特性不同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，
其特征在于，
在所述载体衬底(2)上或在所述载体衬底(2)中多孔地、尤其多纳米孔地产生、尤其生长所述剥离层(8)，使得所述剥离层(8)的断裂强度小于所述第一固体层(1)的断裂强度。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，
其特征在于，
将所述剥离层(8)生长在所述载体衬底(1)上并且设有掺杂部，其中借助于所述掺杂部调节所述剥离层(8)的断裂强度，使得所述剥离层的断裂强度小于所述第一固体层(1)的断裂强度，或者通过将之前在所述载体衬底上或在所述载体衬底中产生的无定形的层转换为结晶层的方式产生所述剥离层(8)，其中所述载体衬底以结晶的状态存在并且通过将所述无定形的层转换为所述结晶的剥离层(8)来将所述载体衬底的晶格的晶格信息传递到所述剥离层(8)上。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
将所述剥离层(8)和所述固体层(1)至少部分地分别通过生长产生，并且尤其所述第一固体层(1)优选由氮化镓(GaN)构成。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，
其特征在于，
在所述载体衬底(2)上或在所述载体衬底(2)中产生所述剥离层(8)作为无定形的层。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
由基础层部分(30)和由主层部分(32)构成所述固体层(1)，其中在所述无定形的剥离层(8)上产生所述基础层部分(30)，并且在所述基础层部分(30)上产生所述主层部分(32)。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，
其特征在于，
所述缝隙在所述剥离层(8)之内的分离平面(18)中扩展，其中所述分离平面(18)平行于所述载体衬底(2)的暴露的所述第二表面(6)且平行于所述第一固体层(1)的设置在所述剥离层(8)上的表面延伸，其中所述分离平面(18)位于所述剥离层(8)中的下述区域中，所述区域距所述载体衬底(2)比距所述第一固体层(1)更远地隔开。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，
其特征在于，
通过至少将所述容纳层(14)冷却至小于10℃、尤其小于0℃并且特别优选小于-100℃的温度来产生所述应力，其中所述容纳层优选由聚合物材料、尤其由PDMS构成。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，
其特征在于，
设有另一容纳层(20)，其中在所述载体衬底(2)的暴露的所述第二表面(6)上构成所述容纳层(14)，并且其中在所述固体层(1)的所述自由的表面(12)上设置所述另一容纳层(20)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在分裂所述第一固体层(1)之前，在所述多层装置上产生或设置至少一个另外的固体层(100)，其中将所述另外的固体层(100)与所述第一固体层(1)共同地分裂。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在所述固体层(1)上或在另外的固体层(100)上产生或设置、尤其键合另一载体衬底(50)，其中所述第一固体层(1)和/或所述另外的固体层(100)在分裂之后与所述另一载体衬底(50)、尤其玻璃或硅层构成多层装置。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述剥离层(8)的厚度小于1μm、优选小于100nm并且特别优选小于10nm。
14.一种固体层装置，至少具有第一固体层(1)，所述第一固体层尤其由氮化镓构成，所述第一固体层根据上述方法中的至少一个方法或根据至少包括下述步骤的方法制造：
提供载体衬底(2)，所述载体衬底具有暴露的第一表面(4)并且具有暴露的第二表面(6)；
在所述载体衬底中或在所述载体衬底(2)的暴露的所述第一表面(4)上产生剥离层(8)，其中所述剥离层(8)具有裸露的表面(10)；
在所述剥离层(8)的所述裸露的表面(10)上产生所述第一固体层(1)，其中所述第一固体层(1)具有与所述剥离层(8)隔开的自由的表面(12)；
在所述载体衬底(2)的暴露的所述第二表面(6)上或在所述第一固体层(1)的所述自由的表面(12)上设置或构成容纳层(14)；
在所述剥离层(8)之内产生应力，
其中通过至少对所述容纳层(14)调温来产生所述应力，
其中在所述剥离层(8)之内或在所述剥离层(8)和所述第一固体层(1)之间的边界区域(16)中由于所述应力而使缝隙扩展，其中通过所述缝隙将所述第一固体层(1)与之前所产生的多层装置分裂。
15.根据权利要求14所述的固体层装置，
其特征在于，
设有至少一个另外的固体层，所述另外的固体层尤其由氮化镓构成，其中所述另外的固体层(100)与所述第一固体层(1)共同地分裂。
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