DE102013208429A1

DE102013208429A1 - Oberflächenmorphologieerzeugung und Übertragung mittels Abtrennen

Info

Publication number: DE102013208429A1
Application number: DE102013208429A
Authority: DE
Inventors: Stephen W. Bedell; Keith E. Fogel; Augustin J. Hong; Devendra K. Sadana; Ning Li; Katherine L. Saenger; Davood Shahrjerdi; Kuen-Ting Shiu
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: GlobalFoundries Inc
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2013-11-28
Also published as: CN103426969A; US20130316538A1

Abstract

Die Erzeugung von Oberflächenstrukturen oder die Reproduktion von Oberflächenstrukturen wird in der vorliegenden Offenbarung ohne die Notwendigkeit erreicht, einen Ätzprozess einzusetzen. Stattdessen wird in der vorliegenden Offenbarung eine besondere, als Abtrennen (spalling) bezeichnete Bruchmethode verwendet, um Oberflächenstrukturen zu erzeugen oder zu reproduzieren. Im Fall einer Oberflächenstrukturerzeugung wird eine Oberflächenstruktur in einer Stressorschicht bereitgestellt, und dann wird das Abtrennen durchgeführt. Im Fall einer Oberflächenstrukturreproduktion wird eine Oberflächenstruktur innerhalb oder auf einer Oberfläche eines Basissubstrats gebildet, und dann wird eine Stressorschicht angebracht. Nach dem Anbringen der Stressorschicht wird das Abtrennen durchgeführt. Die Erzeugung oder Reproduktion von Oberflächenstrukturen unter Verwendung von Abtrennen stellt ein kostengünstiges Mittel zur Erzeugung oder Reproduktion von Oberflächenstrukturen bereit.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Halbleiterfertigung und spezieller auf Verfahren zum Erzeugen oder Reproduzieren (d. h. Übertragen) von Oberflächenstrukturen unter Verwendung von Abtrennen (spalling).
Strukturerzeugungsprozesse auf Halbleiteroberflächen beinhalten typischerweise einen Maskenstrukturierungsprozess, gefolgt von Nass- oder Trockenätzprozessen. Auf dem Gebiet von photovoltaischen Einheiten, d. h. Solarzellen, erhöht die Verwendung von Strukturerzeugungsprozessen des Standes der Technik die Kosten der Herstellung von photovoltaischen Einheiten. Prozesse, welche die Kosten der Fertigung von photovoltaischen Einheiten mittels Vereinfachen oder Beseitigen von Strukturerzeugungsprozessen des Standes der Technik verringern können, sind äußerst wünschenswert. Außerdem besteht eine Notwendigkeit für das Bereitstellen eines Verfahrens, bei dem Oberflächenstrukturen von einer Struktur auf andere Strukturen ohne die Notwendigkeit der Verwendung von Strukturerzeugungsprozessen des Standes der Technik reproduziert, d. h. übertragen, werden können.
KURZDARSTELLUNG
Die Erzeugung von Oberflächenstrukturen oder die Reproduktion von Oberflächenstrukturen wird in der vorliegenden Offenbarung ohne die Notwendigkeit erreicht, einen Ätzprozess einzusetzen. Stattdessen wird in der vorliegenden Offenbarung eine besondere, als Abtrennen (spalling) bezeichnete Bruchmethode verwendet, um Oberflächenstrukturen zu erzeugen oder zu reproduzieren. Der Ausdruck ”Abtrennen” wird überall in der vorliegenden Offenbarung verwendet, um einen Prozess zu bezeichnen, bei dem eine Stressorschicht mit sorgfältig abgestimmten Eigenschaften (d. h. Stresslevel und Stressorschichtdicke) oben auf einem Basissubstrat gebildet wird, wodurch die Stressorschicht Bruchoberflächen innerhalb des Basissubstrats erzeugen kann, in dem eine Rissinitiierung und -ausbreitung auftritt.
Der Ausdruck ”Oberflächenstruktur” bezeichnet eine ausgewählte Oberflächenmorphologie einer Struktur, die zum Beispiel eine ausgewählte Oberflächenmorphologie einer Stressorschicht, eine ausgewählte Oberflächenmorphologie eines Basissubstrats oder eine ausgewählte Oberflächenmorphologie einer oben auf einem Basissubstrat ausgebildeten Maske beinhaltet. Die ausgewählte Oberflächenmorphologie einer Stressorschicht kann durch Bereitstellen einer Stressorschicht mit einer Modulation, d. h. einer Ungleichmäßigkeit, in der Dicke oder in einer physikalischen Eigenschaft erreicht werden. Das heißt, ein Bereich der Stressorschicht weist eine im Vergleich zu wenigstens einem anderen Bereich der Stressorschicht andere Dicke oder physikalische Eigenschaft auf. Eine derartige Stressorschicht wird hierin als eine ”Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche” (”differential-fracture-generating-stressor layer”) bezeichnet.
Im Fall einer Oberflächenstrukturerzeugung wird eine Oberflächenstruktur für eine Stressorschicht bereitgestellt, und dann wird ein Abtrennen durchgeführt. Im Fall einer Oberflächenstrukturreproduktion wird eine Oberflächenstruktur innerhalb oder auf einer Oberfläche eines Basissubstrats gebildet, und dann wird eine Stressorschicht angebracht. Nach dem Anbringen der Stressorschicht wird ein Abtrennen durchgeführt.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erzeugen von Oberflächenstrukturen bereitgestellt, das kein Ätzen eines Basissubstrats beinhaltet. Dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche oben auf einem Basissubstrat. Die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche weist eine Modulation in der Dicke oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft auf. Dann wird eine Materialschicht von dem Basissubstrat abgetrennt. Nach dem Abtrennen weisen die Materialschicht von dem Basissubstrat und ein verbleibender Teil des Basissubstrats komplementäre Oberflächenmorphologien auf, die der Modulation in der Dicke oder der physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Reproduzieren von Oberflächenstrukturen bereitgestellt. Dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bereitstellen eines Basissubstrats mit einer ausgewählten Oberflächenmorphologie. Oben auf dem Basissubstrat und seiner ausgewählten Oberflächenmorphologie wird eine Stressorschicht gebildet. Dann wird eine Materialschicht von dem Basissubstrat abgetrennt. Nach dem Abtrennen weist die Materialschicht von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche auf, welche die ausgewählte Oberflächenmorphologie wenigstens teilweise reproduziert, und ein verbleibender Teil des Basissubstrats weist eine Oberfläche mit einer Morphologie auf, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Eine Erzeugung oder Reproduktion von Oberflächenstrukturen unter Verwendung eines Abtrennens, wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben, stellt ein kostengünstiges Mittel zur Erzeugung oder Reproduktion von Oberflächenstrukturen bereit. Die Erzeugung oder die Reproduktion von Oberflächenstrukturen unter Verwendung des Abtrennens, wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben, kann in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet werden, einschließlich zum Beispiel in einer photovoltaischen Einheit, d. h. einer Solarzelle, der Fertigung und der flexiblen elastischen elektronischen Herstellung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die ein Basissubstrat darstellt, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann.
2 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die das Basissubstrat von 1 nach dem Bilden einer optionalen metallhaltigen Haftschicht auf einer Oberfläche des Basissubstrats darstellt.
3A ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 2 nach dem Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in der Dicke auf einer Oberfläche der optionalen metallhaltigen Haftschicht darstellt.
3B ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 2 nach dem Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft auf einer Oberfläche der optionalen metallhaltigen Haftschicht darstellt.
4A ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 3A nach dem Bilden eines optionalen Handhabungssubstrats oben auf der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche darstellt.
4B ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 3B nach dem Bilden eines optionalen Handhabungssubstrats oben auf der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche darstellt.
5A ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 4A nach dem Abtrennen darstellt.
5B ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 4B nach dem Abtrennen darstellt.
6A ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die eine Struktur nach dem Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in der Dicke oben auf einem Basissubstrat darstellt, wobei sich die Ungleichmäßigkeit der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche nahe einer Kante des Basissubstrats befindet.
6B ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die eine Struktur nach dem Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft darstellt, die sich oben auf einem Basissubstrat befindet, wobei sich die Ungleichmäßigkeit der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche nahe einer Kante des Basissubstrats befindet.
7A ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 6A nach dem Abtrennen darstellt.
7B ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 6B nach dem Abtrennen darstellt.
8 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die ein Basissubstrat mit einer ungleichmäßigen obersten Oberfläche darstellt, das in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann.
9 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die das Basissubstrat von 8 nach dem Bilden einer optionalen metallhaltigen Haftschicht auf der obersten Oberfläche des Basissubstrats darstellt.
10 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 9 nach dem Bilden einer Stressorschicht auf einer Oberfläche der optionalen metallhaltigen Haftschicht darstellt.
11 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 10 nach dem Bilden eines optionalen Handhabungssubstrats oben auf der Stressorschicht darstellt.
12 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 11 nach dem Abtrennen darstellt.
13 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die das Basissubstrat von 1 nach dem Bilden einer Maske mit wenigstens einer Öffnung oben auf dem Basissubstrat darstellt.
14 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 13 nach dem Bilden einer Stressorschicht oben auf der Maske darstellt.
15 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 14 nach dem Abtrennen darstellt.
16 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), die ein Basissubstrat mit einer ungleichmäßigen obersten Oberfläche darstellt, das in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann.
17 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 16 nach dem Bilden einer Stressorschicht oben auf dem Basissubstrat darstellt.
18 ist eine bildhafte Darstellung (durch eine Querschnittansicht), welche die Struktur von 17 nach dem Abtrennen darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung, die Verfahren zum Erzeugen oder Reproduzieren von Oberflächenstrukturen unter Verwendung eines Abtrennens offenbart, wird nunmehr unter Bezugnahme auf die folgende Erörterung und die Zeichnungen, welche die vorliegende Anmeldung begleiten, detaillierter beschrieben. Es ist zu erwähnen, dass die Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung für illustrative Zwecke bereitgestellt sind, und als solches sind sie nicht maßstabsgetreu gezeichnet. In den Zeichnungen und der folgenden Beschreibung sind gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Für die Zwecke der nachstehenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke ”obere”, ”untere”, ”rechts”, ”links”, ”vertikal”, ”horizontal”, ”oben”, ”unten” und Ableitungen derselben auf die Komponenten, Schichten und/oder Elemente, wie sie in den Zeichnungsfiguren orientiert sind, welche die vorliegende Anmeldung begleiten.
In der folgenden Beschreibung sind verschiedene spezifische Details dargelegt, wie spezielle Strukturen, Komponenten, Materialien, Abmessungen, Prozessschritte und -techniken, um ein genaues Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es versteht sich jedoch für den Fachmann, dass die vorliegende Offenbarung mit realisierbaren alternativen Prozessoptionen ohne diese spezifischen Details praktiziert werden kann. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Strukturen oder Prozessschritte nicht detailliert beschrieben, um zu vermeiden, dass die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unklar gemacht werden.
Wie vorstehend angegeben, stellt die vorliegende Offenbarung Verfahren bereit, bei denen ein Abtrennen eingesetzt wird, um Oberflächenstrukturen zu erzeugen oder zu reproduzieren. Die Erzeugung und Reproduktion von Oberflächenstrukturen wird in der vorliegenden Offenbarung ohne die Notwendigkeit erreicht, einen Ätzprozess einzusetzen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Erzeugung und Reproduktion von Oberflächenstrukturen auf ein ”Oberflächentexturieren” angewendet werden. In einer derartigen Ausführungsform wird die Absorption von Sonnenlicht durch Texturieren der Oberfläche eines Halbleitermaterials verbessert, um Licht über Mehrfachreflexionen einzufangen. Ein derartiges Texturieren ist bei der Fertigung von einkristallinen Solarzellen besonders nützlich. Eine Oberflächentexturierung mit hoher Qualität, die umgedrehte Pyramiden aufweist, wird üblicherweise mittels Photolithographie, gefolgt von anisotropem Ätzen hergestellt. Eine Oberflächentexturierung erhöht den Wirkungsgrad der Solarzellen, erhöht jedoch aufgrund der Hinzufügung mehrerer Prozessschritte auch die Kosten der Solarzelle. Eine Verwendung der Abtrennverfahren der vorliegenden Offenbarung zur Erzeugung und Reproduktion von Oberflächenstrukturen kann die Kosten der Oberflächentexturierung verringern. Des Weiteren weisen Prozesse, die anisotropes Ätzen zur Oberflächentexturierung verwenden, eine begrenzte Anwendbarkeit auf. Typischerweise sind Prozesse des Standes der Technik, die anisotropes Ätzen zur Oberflächentexturierung verwenden, auf Si(100)- und Ge(100)-Einkristalle anwendbar. Die Abtrennverfahren der vorliegenden Offenbarung können ohne weiteres auf sämtliche Materialien und sämtliche Orientierungen angewendet werden, was die Anwendungen von Lichteinfang und Oberflächentexturierung beträchtlich erweitern kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird das Abtrennen zum Erzeugen von Oberflächenstrukturen verwendet. Dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 1 bis 7B detaillierter beschrieben. In diesem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Modulation in der Dicke oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft oben auf einem Basissubstrat gebildet. Als nächstes wird eine Materialschicht von dem Basissubstrat abgetrennt. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weisen die Materialschicht von dem Basissubstrat und ein verbleibender Teil des Basissubstrats komplementäre Oberflächenmorphologien auf, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgen.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Basissubstrat 10 mit einer obersten Oberfläche 12 dargestellt, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann. Das Basissubstrat 10, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann, kann ein Halbleitermaterial, ein Glas, eine Keramik oder irgendein anderes Material aufweisen, dessen Bruchfestigkeit geringer als jene des nachfolgend zu beschreibenden Stressormaterials ist. In dieser speziellen Ausführungsform ist die oberste Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 völlig planar.
Die Bruchfestigkeit ist eine Eigenschaft, welche die Fähigkeit eines einen Riss enthaltenden Materials beschreibt, sich einem Bruch zu widersetzen. Die Bruchfestigkeit wird mit K_lc bezeichnet. Der Index lc bezeichnet einen Modus-I-Riss, der sich unter einer normalen Zugbeanspruchung senkrecht zu dem Riss öffnet, und c zeigt an, dass es ein kritischer Wert ist. Die Modus-I-Bruchfestigkeit ist typischerweise der wichtigste Wert, da ein Bruch im Abtrennmodus üblicherweise an einer Stelle in dem Substrat auftritt, an der die Modus-II-Beanspruchung (Scheren) gleich Null ist, und die Modus-III-Beanspruchung (Reißen) fehlt im Allgemeinem bei den Belastungsbedingungen. Die Bruchfestigkeit ist eine quantitative Weise, den Widerstand eines Materials gegenüber Sprödbruch auszudrücken, wenn ein Riss vorhanden ist.
Wenn das Basissubstrat 10 ein Halbleitermaterial aufweist, kann das Halbleitermaterial Si, Ge, SiGe, SiGeC, SiC, Ge-Legierungen, GaSb, GaP, GaAs, InAs, InP und sämtliche weitere III-V- oder II-VI-Verbindungshalbleiter beinhalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen ist das Basissubstrat 10 ein Volumenhalbleitermaterial. In weiteren Ausführungsformen kann das Basissubstrat 10 ein geschichtetes Halbleitermaterial aufweisen, wie zum Beispiel ein Halbleiter-auf-Isolator-Substrat oder einen Halbleiter auf einem polymeren Substrat. Dargestellte Beispiele von Halbleiter-auf-Isolator-Substraten, die als Basissubstrat 10 eingesetzt werden können, beinhalten Silicium-auf-Isolatoren und Silicium-Germanium-auf-Isolatoren.
Wenn das Basissubstrat 10 ein Halbleitermaterial aufweist, kann das Halbleitermaterial dotiert sein, undotiert sein oder dotierte Bereiche und undotierte Bereiche enthalten.
In einer Ausführungsform kann das Halbleitermaterial, das als das Basissubstrat 10 eingesetzt werden kann, einkristallin sein (d. h. ein Material, in dem das Kristallgitter der gesamten Probe kontinuierlich und zu den Kanten der Probe ungebrochen ist, ohne Korngrenzen). In einer weiteren Ausführungsform kann das Halbleitermaterial, das als das Basissubstrat 10 eingesetzt werden kann, polykristallin sein (d. h. ein Material, das aus vielen Kristalliten mit variierender Abmessung und Orientierung zusammengesetzt ist; die Variation in der Richtung kann zufällig (als zufällige Textur bezeichnet) oder gerichtet sein, möglicherweise aufgrund von Wachstums- und Prozessbedingungen). In einigen Ausführungsformen und wenn das Halbleitermaterial ein polykristallines Material ist, trennt das Material der vorliegenden Offenbarung bestimmte Körner ab, während bestimmte Körner nicht abgetrennt verbleiben. Derart kann das Abtrennen des polykristallinen Halbleitermaterials, welches das Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwendet, eine nicht-kontinuierliche abgetrennte Materialschicht erzeugen. In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Halbleitermaterial, das als das Basissubstrat 10 eingesetzt werden kann, amorph sein (d. h. ein nicht-kristallines Material, dem die langreichweitige Ordnungscharakteristik eines Kristalls fehlt). Typischerweise ist das Halbleitermaterial, das als das Basissubstrat 10 eingesetzt werden kann, ein einkristallines Material.
Wenn das Basissubstrat 10 ein Glas aufweist, kann das Glas ein Glas auf SiO₂-Basis sein, das undotiert oder mit einem geeigneten Dotierstoff dotiert sein kann. Beispiele für Gläser auf SiO₂-Basis, die als das Basissubstrat 10 eingesetzt werden können, beinhalten undotiertes Silicatglas, Borsilicatglas, Phosphorsilicatglas, Fluorsilicatglas und Borphosphorsilicatglas.
Wenn das Basissubstrat 10 eine Keramik aufweist, ist die Keramik irgendein anorganischer, nicht-metallischer Festkörper, wie zum Beispiel ein Oxid, das Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Zeroxid und Zirkondioxid beinhaltet, jedoch nicht darauf beschränkt ist, ein Nicht-Oxid, das ein Carbid, ein Borid, ein Nitrid oder ein Silicid beinhaltet, jedoch nicht darauf beschränkt ist; oder Komposite, die Kombinationen von Oxiden und Nicht-Oxiden beinhalten.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eine oder mehrere Einheiten, die Transistoren, Kondensatoren, Dioden, BiCMOS, Widerstände etc. beinhalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind, auf und/oder innerhalb der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 unter Verwendung von Techniken bearbeitet werden, die dem Fachmann allgemein bekannt sind. Der obere Teil des Basissubstrats, der eine oder mehrere Einheiten beinhaltet, kann unter Verwendung der Verfahren der vorliegenden Offenbarung entfernt werden.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die oberste Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 vor einem weiteren Bearbeiten gereinigt werden, um Oberflächenoxide und/oder andere Kontaminationsstoffe davon zu entfernen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das Basissubstrat 10 gereinigt, indem ein Lösungsmittel, wie zum Beispiel Aceton und Isopropanol, das in der Lage ist, Kontaminationsstoffe und/oder Oberflächenoxide von der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 zu entfernen, auf das Basissubstrat 10 angewendet wird.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die oberste Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 mittels einer Oxidentfernung vor der Verwendung durch Eintauchen der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 in Fluorwasserstoffsäure hydrophob gemacht werden. Eine hydrophobe oder Nicht-Oxid-Oberfläche stellt eine verbesserte Haftung zwischen der gereinigten Oberfläche und bestimmten abzuscheidenden Stressormaterialien bereit.
Nunmehr bezugnehmend auf 2 ist das Basissubstrat 10 von 1 nach dem Bilden einer optionalen metallhaltigen Haftschicht 14 auf der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 dargestellt. Die optionale metallhaltige Haftschicht 14 wird in Ausführungsformen eingesetzt, bei denen das nachfolgend zu bildende Stressormaterial eine unzureichende Haftung an der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 aufweist. Typischerweise wird die metallhaltige Haftschicht 14 eingesetzt, wenn ein Stressormaterial eingesetzt wird, das aus einem Metall besteht. In einigen Ausführungsformen kann eine optionale Plattierkristallkeimschicht (nicht gezeigt) direkt oben auf der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 gebildet werden. In weiteren Ausführungsformen können beide optionale Schichten verwendet werden, d. h. eine metallhaltige Haftschicht und eine Plattierkristallkeimschicht.
Die optionale metallhaltige Haftschicht 14, die in der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann, beinhaltet irgendein Metallhaftmaterial, wie Ti/W, Ti, Cr, Ni oder irgendeine Kombination derselben, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die optionale metallhaltige Haftschicht 14 kann eine einzelne Schicht aufweisen, oder sie kann eine Mehrschichtstruktur beinhalten, die wenigstens zwei Schichten aus unterschiedlichen Metallhaftmaterialien aufweist.
Die metallhaltige Haftschicht 14, die optional auf der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 gebildet werden kann, wird bei Raumtemperatur (15°C bis 40°C, d. h. 288 K bis 313 K) oder darüber gebildet. In einer Ausführungsform wird die optionale metallhaltige Haftschicht 14 bei einer Temperatur zwischen 20°C (293 K) und 180°C (353 K) gebildet. In einer weiteren Ausführungsform wird die optionale metallhaltige Haftschicht 14 bei einer Temperatur zwischen 20°C (293 K) und 60°C (333 K) gebildet.
Die metallhaltige Haftschicht 14, die optional eingesetzt werden kann, kann unter Verwendung von Abscheidungstechniken gebildet werden, die dem Fachmann allgemein bekannt sind. Zum Beispiel kann die optionale metallhaltige Haftschicht 14 mittels Sputtern, chemischer Gasphasenabscheidung, plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, Abscheidung aus einer chemischen Lösung, physikalischer Gasphasenabscheidung und Plattieren gebildet werden. Wenn eine Sputterabscheidung eingesetzt wird, kann der Sputterabscheidungsprozess des Weiteren einen In-Situ-Sputter-Reinigungsprozess vor der Abscheidung beinhalten.
Wenn sie eingesetzt wird, weist die optionale metallhaltige Haftschicht 14 typischerweise eine Dicke von 5 nm bis 200 nm auf, wobei eine Dicke von 100 nm bis 150 nm typischer ist. In der vorliegenden Offenbarung können auch andere Dicken für die optionale metallhaltige Haftschicht 14 eingesetzt werden, die unterhalb und/oder oberhalb der vorstehend erwähnten Dickenbereiche liegen.
Die optionale Plattierkristallkeimschicht (nicht gezeigt) wird typischerweise in Ausführungsformen eingesetzt, bei denen das nachfolgend zu bildende Stressormaterial ein Metall ist und zum Bilden des metallhaltigen Stressormaterials Plattieren verwendet wird. Die optionale Plattierkristallkeimschicht wird eingesetzt, um das nachfolgende Plattieren eines vorausgewählten, metallhaltigen Stressormaterials selektiv zu fördern. Die optionale Plattierkristallkeimschicht kann zum Beispiel eine einzelne Schicht aus Ni oder eine geschichtete Struktur aus zwei oder mehr Metallen aufweisen, wie Al(Unterseite)/Ti/Ni(Oberseite).
Die Dicke der optionalen Plattierkeimschicht kann in Abhängigkeit von dem Material oder den Materialien der optionalen Plattierkeimschicht ebenso wie von der beim Bilden derselben verwendeten Technik variieren. Typischerweise weist die optionale Plattierkristallkeimschicht eine Dicke von 2 nm bis 400 nm auf. Die optionale Plattierkristallkeimschicht kann mittels eines herkömmlichen Abscheidungsprozesses gebildet werden, der zum Beispiel chemische Gasphasenabscheidungs(CVD)-, plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidungs(PECVD)-, atomare Schichtabscheidungs(ALD)- und physikalische Gasphasenabscheidungs(PVD)-Techniken beinhaltet, die Verdampfung und/oder Sputtern beinhalten können.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird (werden) die optionale metallhaltige Haftschicht 14 und/oder die optionale Plattierkristallkeimschicht bei einer Temperatur gebildet, die kein Auftreten eines spontanen Abtrennens innerhalb des Basissubstrats 10 bewirkt. Mit ”spontan” ist gemeint, dass die Entfernung einer dünnen Materialschicht von einem Basissubstrat ohne die Notwendigkeit auftritt, irgendein manuelles Mittel einzusetzen, um eine Rissbildung und -ausbreitung zum Abbrechen der dünnen Materialschicht von dem Basissubstrat zu initiieren. Mit ”manuell” ist gemeint, dass eine Rissbildung und -ausbreitung explizit für ein Abbrechen der dünnen Materialschicht von dem Basissubstrat sind.
Nunmehr bezugnehmend auf die 3A und 3B ist die Struktur von 2 nach dem Bilden einer Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche oben auf dem Basissubstrat 10 dargestellt. In den speziellen Ausführungsformen, die in den 3A und 3B dargestellt sind, wird die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche direkt auf der obersten Oberfläche der optionalen metallhaltigen Haftschicht 14 gebildet. In weiteren Ausführungsformen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, kann die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche direkt auf der obersten Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 gebildet werden. In noch weiteren Ausführungsformen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, kann die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche direkt auf der obersten Oberfläche der optionalen Plattierkristallkeimschicht gebildet werden.
In der in 3A dargestellten Ausführungsform weist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine ausgewählte Oberflächenmorphologie mit einer Modulation, d. h. einer Ungleichmäßigkeit, in der Dicke auf. In einigen Ausführungsformen weist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens einen ersten Bereich A mit einer ersten Dicke und wenigstens einen zweiten Bereich B mit einer zweiten Dicke auf, wobei sich die erste Dicke von der zweiten Dicke unterscheidet. Während eines nachfolgenden Abtrennens induziert der Unterschied in der Dicke der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ein Brechen in unterschiedlichen Tiefen und Ebenen innerhalb des Basissubstrats 10, das der Modulation in der Dicke der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgt.
In der in 3B dargestellten Ausführungsform weist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens einen ausgewählten Bereich mit einer Modulation, d. h. einer Ungleichmäßigkeit, in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft auf, wie zum Beispiel der mechanischen Beanspruchung oder dem Elastizitätsmodul. Das Elastizitätsmodul, auch als das Zugmodul bekannt, ist ein Maß für die Steifigkeit eines Materials und ist eine Größe, die zum Charakterisieren von Materialien verwendet wird. Das Elastizitätsmodul ist typischerweise als das Verhältnis der nicht-axialen mechanischen Beanspruchung zu dem uniaxialen Beanspruchung in dem Bereich der mechanischen Beanspruchung definiert, in dem das Hookesche Gesetz gilt. In einigen Ausführungsformen und wie in 3B gezeigt, weist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens einen ersten Bereich D mit einer ersten physikalischen Eigenschaft und wenigstens einen zweiten Bereich E mit einer zweiten physikalischen Eigenschaft auf, wobei sich die erste physikalische Eigenschaft von der zweiten physikalischen Eigenschaft unterscheidet. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche induziert ein Brechen in dem Basissubstrat 10 in unterschiedlichen Tiefen und Bruchebenen, das der Modulation in den physikalischen Eigenschaften der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgt.
Ungeachtet dessen, ob die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche einen Unterschied in der Dicke oder einer physikalischen Eigenschaft aufweist, beinhaltet die in der vorliegenden Offenbarung eingesetzte Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche irgendein Material, das bei der Abtrenntemperatur unter Zugbeanspruchung auf dem Basissubstrat 10 ist. Als solches kann das Stressormaterial hierin auch als stressinduzierendes Material bezeichnet werden. Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine kritische Dicke und einen kritischen Stresswert auf, die bewirken, dass ein Bruch im Abtrennmodus innerhalb des Basissubstrats 10 auftritt. Mit ”Bruch im Abtrennmodus” ist gemeint, dass ein Riss innerhalb des Basissubstrats 10 gebildet wird und die Kombination von Belastungskräften eine Riss-Trajektorie in einer Tiefe unterhalb der Stressor/Substrat-Grenzfläche aufrechterhält. Mit ”kritischer Bedingung” ist gemeint, dass für eine gegebene Kombination von Stressormaterial und Basissubstratmaterial ein Dickenwert und ein Stressorwert für die Stressorschicht gewählt werden, die einen Bruch im Abtrennmodus möglich machen (einen K_l-Wert erzeugen können, der größer als der K_lc des Substrats ist).
Die Dicke der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wird so gewählt, dass eine gewünschte Bruchtiefe (Bruchtiefen) innerhalb des Basissubstrats 10 bereitgestellt wird (werden). Wenn zum Beispiel die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche als Ni gewählt wird, dann tritt ein Bruch in einer Tiefe unterhalb der Stressorschicht 16 auf, die grob das 2-fache bis 3-fache der Ni-Dicke ist. Der Stresswert für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wird so gewählt, dass er der kritischen Bedingung für einen Bruch im Abtrennmodus genügt.
Dies kann durch invertieren der empirischen Gleichung abgeschätzt werden, die durch t* = [(2,5 × 10⁶)(K_lc ^3/2)]/σ² gegeben ist, wobei t* die kritische Stressorschichtdicke (in Mikrometer) ist, K_lc die Bruchfestigkeit (in Einheiten von MPa·m^1/2) des Basissubstrats 10 ist und σ der Stresswert der Stressorschicht (in MPa oder Megapascal) ist. Der vorstehende Ausdruck ist ein Richtwert, in der Praxis kann das Abtrennen bei Stress- oder Dickenwerten von bis zu 20% weniger als jenem durch den vorstehenden Ausdruck vorhergesagten auftreten.
Illustrative Beispiele für Materialien, die unter Zugbeanspruchung stehen, wenn sie oben auf das Basissubstrat 10 aufgebracht werden, und die somit als die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche verwendet werden können, beinhalten ein Metall, ein Polymer, wie eine Streifenschicht, die eine Abtrennung induziert, oder irgendeine Kombination derselben, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche kann ein einzelnes Stressormaterial aufweisen, oder es kann eine Mehrschicht-Stressorstruktur eingesetzt werden, die wenigstens zwei Schichten aus unterschiedlichem Stressormaterial beinhaltet.
In einer Ausführungsform ist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ein Metall. In einer weiteren Ausführungsform ist die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ein Streifen, der eine Abtrennung induziert. In einer weiteren Ausführungsform kann die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine zweiteilige Stressorschicht aufweisen, die einen unteren Teil und einen oberen Teil beinhaltet. Der obere Teil der zweiteiligen Stressorschicht kann aus einer Streifenschicht bestehen, der eine Abtrennung induziert.
Wenn ein Metall als Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt wird, kann das Metall zum Beispiel Ni, Cr, Fe oder W beinhalten. Es können auch Legierungen dieser Metalle eingesetzt werden. In einer Ausführungsform beinhaltet die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens eine Schicht, die aus Ni besteht.
Wenn ein Polymer als Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt wird, ist das Polymer ein großes Makromolekül, das aus sich wiederholenden strukturellen Einheiten zusammengesetzt ist. Diese Subeinheiten sind typischerweise durch kovalente chemische Bindungen verbunden. illustrative Beispiele für Polymere, die als Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt werden können, beinhalten Polyimidpolyester, Polyolefine, Polyacrylate, Polyurethan, Polyvinylacetat und Polyvinylchlorid, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Wenn eine Streifenschicht, die eine Abtrennung induziert, als Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt wird, beinhaltet die Streifenschicht, die eine Abtrennung induziert, irgendeinen druckempfindlichen Streifen, der bei einer ersten Temperatur, die zur Bildung des Streifens verwendet wird, flexibel, weich und stressfrei ist, bei einer zweiten Temperatur, die während des Abtrennens verwendet wird, jedoch fest, nachgiebig und dehnbar ist. Mit ”druckempfindlicher Streifen” ist ein Haftstreifen gemeint, der bei Anwendung von Druck ohne die Notwendigkeit für ein Lösungsmittel, Wärme oder Wasser zur Aktivierung haftet. Die Zugbeanspruchung in dem Streifen bei der zweiten Temperatur liegt in erster Linie an einer Fehlanpassung der thermischen Ausdehnung zwischen dem Basissubstrat 10 (mit einem niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten) und dem Streifen (mit einem höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten).
Typischerweise beinhaltet der druckempfindliche Streifen, der in der vorliegenden Offenbarung als Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt wird, wenigstens eine Haftschicht und eine Basisschicht. Materialien für die Haftschicht und die Basisschicht des druckempfindlichen Streifens beinhalten polymere Materialien, wie zum Beispiel Acryle, Polyester, Olefine und Vinyle mit oder ohne geeignete Weichmacher. Weichmacher sind Additive, welche die Formbarkeit des polymeren Materials, zu dem sie hinzugefügt werden, erhöhen können.
In der Ausführungsform, die in 3A dargestellt ist, kann die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche unter Verwendung irgendeiner gewünschten Kombination von deckender Abscheidung, strukturierter Abscheidung, deckendem Ätzen und strukturiertem Ätzen gebildet werden. Beispiele für eine strukturierte Abscheidung beinhalten eine Abscheidung durch eine Lochmaske oder eine Abhebeschablone ebenso wie ein Durchgangsmasken-Plattieren. Beispiele für strukturiertes Ätzen beinhalten Nassätz- und Trockenätzprozesse, die durch eine Maske durchgeführt werden, ebenso wie typischerweise maskenlose Prozesse, wie Laserablation. Im Allgemeinen kann eine Abscheidung durch irgendeines von Eintauchbeschichten, Aufschleuderbeschichten, Aufstreichbeschichten, Sputtern, chemischer Gasphasenabscheidung, plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, Abscheidung aus einer chemischen Lösung, physikalischer Gasphasenabscheidung und Plattieren erreicht werden, um die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche zu bilden, die ein Metall oder Polymer als Stressormaterial beinhaltet.
In der in 3B dargestellten Ausführungsform kann eine deckende Schicht aus Stressormaterial angebracht werden, und dann kann ein Bereich mit einer modulierten physikalischen Eigenschaft (d. h. mechanische Beanspruchung oder Elastizitätsmodul) innerhalb vorausgewählter Bereiche des Stressormaterials erzeugt werden, der durch lokales Erwärmen und/oder Schmelzen der vorausgewählten Bereiche des Stressormaterials gebildet wird. Zum Beispiel kann lokales Erwärmen des Stressormaterials zu einer lokalisierten Zunahme der Stressorkorngröße mit einer daraus folgenden Änderung in der lokalen mechanischen Beanspruchung führen. In einer Ausführungsform kann Lasertempern verwendet werden. Wenn Lasertempern verwendet wird, werden die vorausgewählten Bereiche des Stressormaterials mit Laser mit Flüssen bestrahlt, die ausreichend gering sind, um eine signifikante Materialentfernung zu vermeiden. Die Laserbestrahlung kann mit einem Laserstrahl in fester Position, der auf eine Probe auf einem sich bewegenden Apparatetisch gerichtet ist, mit einer Probe in fester Position und einem Laserstrahl in einstellbarer Position oder irgendeiner Kombination ausgeführt werden. Es kann eine Vielfalt von Wellenlängen, Impulslängen (kontinuierlich bis fs), Fokusbedingungen, Wiederholungsraten, Abtastraten und Flüssen verwendet werden. In einer Ausführungsform wird typischerweise eine gepulste Bestrahlung verwendet werden, da sie eine lokalisiertere Erwärmung ermöglicht. Ein typisches Lasertempern für einen Ni-Film mit 5 μm bis 30 μm Dicke kann mit einer Wellenlänge von 1064 nm, Impulsen mit einer Dauer von 20 ns bis 30 ns, Wiederholungsraten von 60 kHz, Impulsenergien von 50 μJ bis 250 μJ und einer Spotabmessung von etwa 50 μm Durchmesser entsprechend einem Fluss von 3 J/cm² bis 10 J/cm² mit einer Abtastrate von 100 mm/s durchgeführt werden.
Ungeachtet der Technik, die beim Bilden der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt wird, befindet sich die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche auf einer ersten Temperatur, die auf Raumtemperatur ist (15°C bis 40°C). In einer weiteren Ausführungsform kann, wenn eine Streifenschicht eingesetzt wird, die Streifenschicht bei einer ersten Temperatur gebildet werden, die zwischen 15°C und 60°C liegt.
Wenn die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche von einer metallischen Beschaffenheit ist, weist sie typischerweise eine Dicke in einem Bereich von 3 μm bis 50 μm auf, wobei eine Dicke in einem Bereich von 4 μm bis 7 μm typischer ist. In der vorliegenden Offenbarung können auch andere Dicken für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt werden, die unterhalb und/oder oberhalb der vorstehend erwähnten Dickenbereiche liegen.
Wenn die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche von einer polymeren Beschaffenheit ist, weist sie typischerweise eine Dicke in einem Bereich von 10 μm bis 200 μm auf, wobei eine Dicke in einem Bereich von 50 μm bis 100 μm typischer ist. In der vorliegenden Offenbarung können auch andere Dicken für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eingesetzt werden, die unterhalb und/oder oberhalb der vorstehend erwähnten Dickenbereiche liegen.
Bezugnehmend auf die 4A und 4B sind die Strukturen der 3A beziehungsweise 3B nach dem Bilden eines optionalen Handhabungssubstrats 18 oben auf der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche dargestellt. Das in der vorliegenden Offenbarung eingesetzte optionale Handhabungssubstrat 18 weist irgendein flexibles Material auf, das einen minimalen Krümmungsradius aufweist, der typischerweise kleiner als 30 cm ist. Illustrative Beispiele für flexible Materialien, die als das optionale Handhabungssubstrat 18 eingesetzt werden können, beinhalten eine Metallfolie oder eine Polyimidfolie. Das optionale Handhabungssubstrat 18 kann verwendet werden, um eine bessere Bruchsteuerung und eine höhere Anpassungsfähigkeit bei der Handhabung des abgetrennten Bereichs bereitzustellen, d. h. des Bereichs des Basissubstrats unter der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche und über den Bruchoberflächen des Basissubstrats 10. Außerdem kann das optionale Handhabungssubstrat 18 verwendet werden, um die Rissausbreitung während des Abtrennens zu leiten. Das optionale Handhabungssubstrat 18 der vorliegenden Offenbarung wird typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, bei einer ersten Temperatur gebildet, die bei Raumtemperatur liegt (15°C bis 40°C).
Das optionale Handhabungssubstrat 18 kann unter Verwendung von dem Fachmann allgemein bekannten Abscheidungstechniken gebildet werden, die zum Beispiel Eintauchbeschichten, Aufschleuderbeschichten, Aufstreichbeschichten, Sputtern, chemische Gasphasenabscheidung, plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, Abscheidung aus einer chemischen Lösung, physikalische Gasphasenabscheidung und Plattieren beinhalten. Das optionale Handhabungssubstrat 18 weist typischerweise eine Dicke von 1 μm bis wenige mm auf, wobei eine Dicke von 70 μm bis 120 μm typischer ist. In der vorliegenden Offenbarung können auch andere Dicken für das optionale Handhabungssubstrat 18 eingesetzt werden, die unterhalb und/oder oberhalb der vorstehend erwähnten Dickenbereiche liegen.
Nunmehr bezugnehmend auf die 5A bis 5B sind die Strukturen der 4A und 4B nach dem Entfernen einer Materialschicht 22 von dem Basissubstrat 10 mittels Abtrennen dargestellt. Die Materialschicht 22 kann hierin auch als ein abgetrennter Teil einer Materialschicht des Basissubstrats 10 bezeichnet werden. In den Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 20 einen verbleibenden Teil des Basissubstrats 10, d. h. einen nicht abgetrennten Teil, der nicht an der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche angebracht ist.
Das Abtrennen kann bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur initiiert werden, die niedriger als Raumtemperatur ist. In einer Ausführungsform wird das Abtrennen bei Raumtemperatur durchgeführt (d. h. 20°C bis 40°C). In einer weiteren Ausführungsform wird das Abtrennen bei einer Temperatur von weniger als 20°C durchgeführt. In einer weiteren Ausführungsform tritt das Abtrennen bei einer Temperatur von 77 K oder weniger auf. In noch einer weiteren Ausführungsform tritt das Abtrennen bei einer Temperatur von weniger als 206 K auf. In noch einer weiteren Ausführungsform tritt das Abtrennen bei einer Temperatur von 175 K bis 130 Kauf.
Wenn eine Temperatur verwendet wird, die niedriger als Raumtemperatur ist, kann der Abtrennprozess bei einer niedrigeren Temperatur als Raumtemperatur mittels Herunterkühlen der Struktur unter Raumtemperatur erreicht werden, wobei irgendein Kühlmittel verwendet wird. Zum Beispiel kann das Kühlen erreicht werden, Indem die Struktur in ein Bad mit flüssigem Stickstoff, ein Bad mit flüssigem Helium, ein Eisbad, ein Trockeneisbad, ein Bad mit einem überkritischen Fluid oder irgendeine Tiefsttemperaturumgebungsflüssigkeit oder irgendein Tiefsttemperaturumgebungsgas gelegt wird.
Wenn das Abtrennen bei einer Temperatur durchgeführt wird, die unter Raumtemperatur liegt, wird die abgetrennte Struktur auf Raumtemperatur zurückgeführt, indem der abgetrennten Struktur ermöglicht wird, sich langsam auf Raumtemperatur aufzuwärmen, indem derselben ermöglicht wird, bei Raumtemperatur zu stehen. Alternativ kann die abgetrennte Struktur unter Verwendung irgendwelcher Erwärmungsmittel auf Raumtemperatur aufgewärmt werden.
Nach dem Abtrennen können das optionale Handhabungssubstrat 18, die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche und, wenn vorhanden, die optionale Plattierkristallkeimschicht und die optionale metallhaltige Haftschicht 14 von der Materialschicht 22 des Basissubstrats 10 entfernt werden. Das optionale Handhabungssubstrat 18, die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche und die optionale Plattierkristallkeimschicht und die optionale metallhaltige Haftschicht 14 können unter Verwendung von herkömmlichen, dem Fachmann allgemein bekannten Techniken von der Materialschicht 22 des Basissubstrats entfernt werden. Zum Beispiel und in einer Ausführungsform kann zum Entfernen des optionalen Handhabungssubstrats 18, der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche, der optionalen Plattierkristallkeimschicht und der optionalen metallhaltigen Haftschicht 14 Königswasser (HNO₃/HCl) verwendet werden. In einem weiteren Beispiel wird eine UV- oder Wärmebehandlung zum Entfernen des optionalen Handhabungssubstrats 18 verwendet, gefolgt von einem chemischen Ätzen zum Entfernen der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche, gefolgt von einem anderen chemischen Ätzen zum Entfernen der optionalen Plattierkristallkeimschicht und der optionalen metallhaltigen Haftschicht 14.
Die Dicke der Materialschicht 22, die von dem Basissubstrat 10 abgetrennt wird, variiert in Abhängigkeit von dem Material der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche und dem Material des Basissubstrats 10 selbst. In einer Ausführungsform weist die von dem Basissubstrat 10 abgetrennte Materialschicht 22 eine Dicke von weniger als 100 Mikrometer auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die von dem Basissubstrat 10 abgetrennte Materialschicht 22 eine Dicke von weniger als 50 Mikrometer auf.
Die Materialschicht 22 und der verbleibende Teil des Basissubstrats 20, die nach dem Abtrennen bereitgestellt sind, weisen jeweils eine Oberflächenmorphologie auf, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgt. Speziell weisen die Materialschicht 22 und der verbleibende Teil des Basissubstrats 20 komplementäre Oberflächenmorphologien auf, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgen.
Nunmehr wird auf die 6A, 6B, 7A und 7B Bezug genommen, die weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zum Erzeugen von Oberflächenstrukturen darstellen. In diesen Ausführungsformen wird die Oberflächenstruktur nahe einer Kante des Basissubstrats erzeugt. Zuerst bezugnehmend auf 6A ist eine Struktur nach dem Bilden einer Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in der Dicke oben auf einem Basissubstrat 10 dargestellt, wobei sich die Ungleichmäßigkeit in der Dicke der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche nahe einer Kante des Basissubstrats 10 befindet. In dieser Zeichnung beträgt die Länge eines Bereichs A einige Mikrometer oder weniger von der Kante des Basissubstrats 10 aus. Wenngleich nicht gezeigt, können eine optionale Plattierkristallkeimschicht und/oder eine optionale metallhaltige Haftschicht 14 unter der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ausgebildet sein. Außerdem kann ein Handhabungssubstrat 18 oben auf der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ausgebildet sein.
6B stellt eine Struktur nach dem Bilden einer Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mit einer Ungleichmäßigkeit in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft dar, die sich oben auf einem Basissubstrat 10 befindet, wobei sich die Ungleichmäßigkeit in der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche nahe einer Kante des Basissubstrats 10 befindet. In dieser Zeichnung beträgt die Länge eines Bereichs E wenige Mikrometer oder weniger von der Kante des Basissubstrats 10 aus. Wenngleich nicht gezeigt, können eine optionale Plattierkristallkeimschicht und/oder eine optionale metallhaltige Haftschicht 14 unter der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ausgebildet sein. Außerdem kann ein Handhabungssubstrat 18 oben auf der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ausgebildet sein.
Bezugnehmend auf die 7A bis 7B sind die Strukturen der 6A und 6B nach dem Durchführen des Abtrennens dargestellt, wobei die hier vorstehend beschriebenen Bedingungen verwendet werden. Die Materialschicht 22 und der verbleibende Teil des Basissubstrats 20, die nach dem Abtrennen bereitgestellt sind, weisen jeweils eine Oberflächenmorphologie auf, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgt. Speziell weisen die Materialschicht 22 und der verbleibende Teil des Basissubstrats 20 komplementäre Oberflächenmorphologien auf, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgen. In dieser Ausführungsform befindet sich die Oberflächenstruktur nahe einer Kante der Materialschicht 22 und des verbleibenden Teils des Basissubstrats 20.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird das Abtrennen verwendet, um Oberflächenstrukturen zu reproduzieren. Dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 8 bis 18 detaillierter beschrieben. Dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bereitstellen eines Basissubstrats mit einer ausgewählten Oberflächenmorphologie. Oben auf dem Basissubstrat, das die ausgewählte Oberflächenmorphologie beinhaltet, wird eine Stressorschicht gebildet. Dann wird eine Materialschicht von dem Basissubstrat abgetrennt. Nach dem Abtrennen weist die Materialschicht von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche auf, welche die ausgewählte Oberflächenmorphologie wenigstens teilweise reproduziert, und ein verbleibender Teil des Basissubstrats weist eine Oberfläche mit einer Morphologie auf, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Zuerst bezugnehmend auf 8 ist ein Basissubstrat 50 mit einer ungleichmäßigen obersten Oberfläche gezeigt, das in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann. Das Basissubstrat 50 kann aus einem der Materialien bestehen, die vorstehend für das Basissubstrat 10 erwähnt sind. In dieser Ausführungsform ist das Basissubstrat 50 strukturiert, während das Basissubstrat 10 in den vorigen Ausführungsformen nicht strukturiert war. Das Strukturieren kann mittels herkömmlicher, auf dem Fachgebiet allgemein bekannter Techniken erreicht werden, die zum Beispiel Photolithographie und Ätzen beinhalten. Bereiche F und G repräsentieren unterschiedliche Bereiche des Substrats 50, deren Dicken unterschiedlich sind. In der speziellen dargestellten Ausführungsform weisen die Bereiche F eine Dicke auf, die größer als jene des Bereichs G ist. Die Oberflächenmorphologie, die durch diese Ungleichmäßigkeit in der Dicke des Basissubstrats bereitgestellt wird, kann mittels Abtrennen reproduziert werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 9 ist die Struktur von 9 nach dem Bilden einer optionalen metallhaltigen Haftschicht 14 auf der obersten Oberfläche des Basissubstrats 50 dargestellt. Die optionale metallhaltige Haftschicht 14 kann aus einem der vorstehend erwähnten Materialien bestehen, und sie kann unter Verwendung einer der Techniken gebildet werden, die ebenso vorstehend erwähnt sind. Wenngleich nicht gezeigt, kann eine optionale Plattierkristallkeimschicht ausgebildet sein, wie ebenso vorstehend erwähnt.
Nunmehr bezugnehmend auf 10 ist die Struktur von 9 nach dem Bilden einer Stressorschicht 16' auf einer Oberfläche der optionalen metallhaltigen Haftschicht 14 dargestellt. Die in dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzte Stressorschicht 16' beinhaltet eines der Stressormaterialien, wie vorstehend für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche erwähnt. Die Stressorschicht 16' kann mittels Verwenden von einem der Abscheidungsverfahren gebildet werden, die vorstehend beim Bilden des Stressormaterials für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche beschrieben sind. Alternativ kann die Stressorschicht 16' von Hand oder durch mechanische Mittel auf der Struktur gebildet werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 11 ist die Struktur von 10 nach dem Bilden eines optionalen Handhabungssubstrats 18 oben auf der Stressorschicht 16' gezeigt. Das optionale Handhabungssubstrat 18 besteht aus einem der vorstehend beschriebenen Materialien, und es wird unter Verwendung von einem der Verfahren gebildet, die ebenso vorstehend erwähnt sind.
Nunmehr bezugnehmend auf 12 ist die Struktur von 11 nach dem Abtrennen unter Verwendung der Abtrennbedingungen dargestellt, d. h. der Temperaturen, wie vorstehend erwähnt. In dieser Ausführungsform weist die abgetrennte Materialschicht 54 von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche auf, die wenigstens teilweise die ausgewählte Oberflächenmorphologie des ursprünglichen Basissubstrats 50 reproduziert, und ein verbleibender Teil des Basissubstrats 52 weist eine Oberfläche mit einer Morphologie auf, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 13 ist das Basissubstrat 10 von 1 nach dem Bilden einer Maske 60L, 60R mit wenigstens einer Öffnung 62 oben auf dem Basissubstrat 10 dargestellt. Die Maske 60L, 60R mit der wenigstens einen Öffnung 62 stellt eine ausgewählte Oberflächenmorphologie oben auf dem Basissubstrat 10 bereit. Die Maske 60L, 60R wird gebildet, indem unter Verwendung einer herkömmlichen Abscheidungstechnik zuerst ein Maskenmaterial für eine deckende Schicht oben auf dem Basissubstrat 10 gebildet wird. Das Maskenmaterial kann ein anorganisches Maskenmaterial aufweisen, wie zum Beispiel ein Oxid, ein Nitrid, ein Oxynitrid oder irgendeine Kombination derselben. Alternativ kann das Maskenmaterial eine Antireflexbeschichtung, ein Photoresist oder irgendeine Kombination derselben aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Maskenmaterial einen Mehrschichtstapel aus anorganischen und/oder organischen Maskenmaterialien beinhalten. Zum Strukturieren der deckenden Schicht aus Maskenmaterial kann Lithographie oder optionales Ätzen verwendet werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 14 ist die Struktur von 13 nach dem Bilden einer Stressorschicht 16' oben auf der Maske 60L, 60R dargestellt. Die Stressorschicht 16' beinhaltet eines der Stressormaterialien, die vorstehend für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche erwähnt sind. Wenngleich nicht gezeigt, kann an diesem Punkt der vorliegenden Offenbarung ein optionales Handhabungssubstrat, wie vorstehend definiert, oben auf der Stressorschicht 16' ausgebildet sein.
Nunmehr bezugnehmend auf 15 ist die Struktur von 14 nach dem Abtrennen unter Verwendung der vorstehend erwähnten Abtrennbedingungen dargestellt, d. h. der Temperaturen. In dieser Ausführungsform weist die abgetrennte Materialschicht 22 von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche auf, die wenigstens teilweise die ausgewählte Oberflächenmorphologie der Struktur reproduziert, die von der Maske 60L, 60R oben auf dem Basissubstrat 10 bereitgestellt wird, und ein verbleibender Teil des Basissubstrats 20 weist eine Oberfläche mit einer Morphologie auf, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 16 ist ein Basissubstrat 70 mit einer ungleichmäßigen obersten Oberfläche dargestellt, das in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann. Das Basissubstrat 70 kann aus einem der Materialien bestehen, die vorstehend für das Basissubstrat 10 erwähnt sind. In einer Ausführungsform besteht das Basissubstrat 70 aus einem Halbleitermaterial, wie Silicium, und ist eine Komponente einer Solarzelle. In einer Ausführungsform weist das Basissubstrat 10 eine ausgewählte Oberflächenmorphologie auf, die in der Form von nicht umgedrehten Pyramiden vorliegt.
Das Basissubstrat 70 kann erzeugt werden, indem zuerst das Basissubstrat 10 bereitgestellt wird und dann die oberste Oberfläche 12 des Basissubstrats 10 mit irgendeinem der allgemein bekannten Texturierverfahren texturiert wird.
In einer Ausführungsform werden die nicht umgedrehten Pyramiden mittels Verwenden einer Lösung auf KOH-Basis, einer HNO₃/HF-Lösung oder mittels Verwenden einer Kombination von reaktivem Ionenätzen (RIE) und einer Maske gebildet, die dicht gepackte selbstmontierte Polymerkugeln aufweist. Es können auch andere ausgewählte Oberflächenmorphologien außer den nicht umgedrehten Pyramiden für das Basissubstrat 70 verwendet werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 17 ist die Struktur von 16 nach dem Bilden einer Stressorschicht 16' oben auf dem Basissubstrat 70 dargestellt. In einigen Ausführungsformen ist die Stressorschicht 16' nicht planar und weist eine Gestalt auf, die der ausgewählten Oberflächenmorphologie des Basissubstrats 70 folgt. In noch weiteren Ausführungsformen kann eine planare Stressorschicht 16' eingesetzt werden, wie zum Beispiel in 14 dargestellt. Die Stressorschicht 16' beinhaltet eines der Stressormaterialien, die vorstehend für die Stressorschicht 16 zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche erwähnt sind.
Bezugnehmend auf 18 ist die Struktur von 17 nach dem Abtrennen unter Verwendung der Abtrennbedingungen dargestellt, d. h. der Temperatur, wie vorstehend erwähnt. In dieser Ausführungsform weist die abgetrennte Materialschicht 74 von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche auf, die wenigstens teilweise die ausgewählte Oberflächenmorphologie des ursprünglichen Basissubstrats 70 reproduziert, und ein verbleibender Teil des Basissubstrats 72 weist eine Oberfläche mit einer Morphologie auf, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Es ist zu erwähnen, dass sich die reproduzierte Oberflächenstruktur, die auf dem abgetrennten Material ausgebildet ist, für die Reproduktion der Oberflächenstrukturen auf einer Oberfläche befindet, die der ursprünglichen obersten Oberfläche des Basissubstrats gegenüberliegt. Es ist außerdem zu erwähnen, dass das optionale Handhabungssubstrat, das Stressormaterial, die optionale metallhaltige Haftschicht und die optionale Plattierkristallkeimschicht unter Verwendung von einer der vorstehend beschriebenen Techniken von irgendeiner der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung entfernt werden können.
Während die vorliegende Offenbarung insbesondere bezüglich bevorzugter Ausführungsformen derselben gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass das Vorstehende und weitere Änderungen in den Formen und Details durchgeführt werden können, ohne vom Inhalt und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die genauen Formen und Details beschränkt ist, die beschrieben und dargestellt sind, sondern in den Umfang der beigefügten Ansprüche fällt.

Claims

Verfahren zum Erzeugen von Oberflächenstrukturen, das aufweist: Bilden einer Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche oben auf einem Basissubstrat, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine Modulation in der Dicke oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft aufweist; und Abtrennen einer Materialschicht von dem Basissubstrat, wobei die Materialschicht von dem Basissubstrat und ein verbleibender Teil des Basissubstrats komplementäre Oberflächenmorphologien aufweisen, die der Modulation in der Dicke oder der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche folgen.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren das Bilden einer metallhaltigen Haftschicht unter der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche; und/oder das Bilden eines Handhabungssubstrats oben auf der Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine Modulation in der Dicke aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens einen ersten Bereich mit einer ersten Dicke und wenigstens einen zweiten Bereich mit einer zweiten Dicke aufweist, wobei sich die erste Dicke von der zweiten Dicke unterscheidet; und/oder wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mittels einer Durchmaskenabscheidung oder einem Abhebeverfahren gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche eine Modulation der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft aufweist; und/oder wobei die wenigstens eine physikalische Eigenschaft aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus mechanischer Beanspruchung und Elastizitätsmodul besteht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens einen Bereich mit einer ersten physikalischen Eigenschaft und wenigstens einen zweiten Bereich mit einer zweiten physikalischen Eigenschaft aufweist, wobei sich die erste physikalische Eigenschaft von der zweiten physikalischen Eigenschaft unterscheidet; und/oder wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche mittels Lasertempern von wenigstens einem Bereich einer deckenden Stressorschicht gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche ein Metall, ein Polymer oder irgendeine Kombination derselben aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Stressorschicht zum Erzeugen charakteristisch verschiedener Brüche wenigstens das Polymer aufweist und das Polymer eine Streifenschicht aufweist, die eine Abtrennung induziert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abtrennen bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur unterhalb Raumtemperatur durchgeführt wird; und/oder wobei sich die Modulation in der Dicke oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft nahe einer Kante des Basissubstrats befindet.
Verfahren zum Reproduzieren von Oberflächenstrukturen, das aufweist: Bereitstellen eines Basissubstrats mit einer ausgewählten Oberflächenmorphologie; Bilden einer Stressorschicht oben auf dem Basissubstrat, das die ausgewählte Oberflächenmorphologie beinhaltet; und Abtrennen einer Materialschicht von dem Basissubstrat, wobei die Materialschicht von dem Basissubstrat eine abgetrennte Oberfläche aufweist, die wenigstens teilweise die ausgewählte Oberflächenmorphologie reproduziert, und wobei ein verbleibender Teil des Basissubstrats eine Oberfläche mit einer Morphologie aufweist, die komplementär zu der wenigstens teilweise reproduzierten Oberflächenmorphologie ist.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren das Bilden einer metallhaltigen Haftschicht unter der Stressorschicht aufweist; und/oder des Weiteren das Bilden eines Handhabungssubstrats oben auf der Stressorschicht aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Stressorschicht ein Metall, ein Polymer oder irgendeine Kombination derselben aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Stressorschicht wenigstens das Polymer aufweist und das Polymer eine Streifenschicht aufweist, die eine Abtrennung induziert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Abtrennen bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur unterhalb Raumtemperatur durchgeführt wird; und/oder wobei sich die ausgewählte Oberflächenmorphologie innerhalb einer obersten Oberfläche des Basissubstrats befindet; und/oder wobei die ausgewählte Oberflächenmorphologie durch eine Maske bereitgestellt wird, die sich auf einer obersten Oberfläche des Basissubstrats befindet; und/oder wobei die ausgewählte Oberflächenmorphologie aus nicht umgedrehten Pyramiden besteht, die sich innerhalb einer obersten Oberfläche des Basissubstrats befinden, und das Basissubstrat ein Halbleitermaterial aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die nicht umgedrehten Pyramiden mittels Verwenden einer Lösung auf KOH-Basis, einer HNO₃/HF-Lösung oder mittels Verwenden einer Kombination von reaktivem Ionenätzen (RIE) und einer Maske gebildet werden, die dicht gepackte selbstmontierte Polymerkugeln aufweist; und/oder wobei die Stressorschicht nicht planar ist und eine Gestalt aufweist, die der ausgewählten Oberflächenmorphologie des Basissubstrats folgt.