JP2004260170A - 結晶シリコンダイアレイ、および、基板への結晶シリコン薄膜のアセンブル方法 - Google Patents
結晶シリコンダイアレイ、および、基板への結晶シリコン薄膜のアセンブル方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】結晶半導体ウエハー上にダイエリアのアレイを描く工程1202と、ダイエリアに水素イオンを注入する工程1204と、それぞれのダイごとに、ダイを被覆するようにポリマー層を形成し、ダイエリア第1ウエハー層を含む積層体を形成する工程1208と、ダイエリアに透光性キャリアを重合結合する工程1210と、ウエハーを熱アニールすることでウエハー中に破損を誘起する工程1212と、それぞれのダイごとに、ダイの層厚よりも薄い層厚を有するウエハー積層体第2層を形成する工程1214と、それぞれのダイごとに、基板にウエハー積層体第2層を従順に接着する工程1218を含むものである。
【選択図】図12
Description
104、1108 層厚
106、302、802、1105、 基板
108、110、304、1122、1124 表層
202 シリコンウエハー
306 くぼみ
308 深度
602 キャリア
1102 IC積層構造体
1104 拡散隔膜
1106 結晶シリコン層
1110 マイクロ電子構造体
1112 チャンネル領域
1114 ソース領域
1116 ドレイン領域
1118 ゲート酸化物層
1120 ゲート電極
Claims (37)
- 基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法であって、
ウエハーのダイエリアをポリマー第1層で被覆し、それぞれのダイごとに、上記ポリマー層と、第1層厚を有するダイエリアウエハー第1層と、を含む積層体を形成する工程と、
上記ダイエリアの上に第1透光性キャリアを重合結合する工程と、
上記結晶ウエハーを熱アニールすることにより上記ウエハー内に破損を誘起する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記第1層厚より薄い第2層厚を有するウエハー積層体第2層を形成する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、基板へ上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程と、
を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項1に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板へ上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
最大2m2までの面積を有する基板へ、上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項2に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記第1層厚より薄い上記第2層厚を有する上記ウエハー積層体第2層を形成する工程は、
20nm以上の第2層厚を有するウエハー第2層を形成する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項3に記載の方法において、
上記ダイエリアに水素イオンを注入する工程をさらに有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項4に記載の方法において、
上記ダイエリアに水素イオンを注入する工程は、
上記第1層厚よりも薄く、20nm以上の第1深度で最高イオン濃度となるようにイオンを注入する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項5に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板へ上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
上記第1キャリアを機械的に制御して、上記基板上の所望の位置の1mm上方でダイを静止する工程と、
上記積層ポリマー層にレーザービームを照射する工程と、
上記第1キャリアから上記ダイを分離するために上記積層ポリマー層を蒸発させ、上記基板上の所望の位置に上記ダイを進ませる工程と、
を含む、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項6に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
上記ウエハー層を分子間結合を用いて上記基板に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項7に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
最大1mmの深さのくぼみを有する基板の境界面へ上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項7に記載の方法において、
上記結晶ウエハーを熱アニールすることにより上記ウエハー内に破損を誘起する工程は、
高速熱アニールをすることによって、最高水素イオン濃度となる上記第1深度にわたって上記結晶ウエハー中に破損を誘起する工程と、
上記積層体から上記ウエハーの大部分を離脱し、それぞれの上記ダイごとに、上記第1透光性キャリアに接着している上記ウエハー積層体第2層を配置する工程と、を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項9に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
透光性基板またはフレキシブルな基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項10に記載の方法において、
上記透光性基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、ガラス基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項10に記載の方法において、
上記フレキシブルな基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、プラスティック基板に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項9に記載の方法において、
上記ダイエリアに上記水素イオンを注入する工程は、上記ダイエリアに水素イオンとホウ素イオンとの混合物を注入する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項9に記載の方法において、
上記ウエハー層を分子間結合を用いて接着する工程は、それぞれの上記ダイごとに、
上記ウエハー積層体層第2層の境界面を平坦化する工程と、
上記ウエハー層境界面を親水性にする工程と、
上記ウエハー層境界面をクリーニングする工程と、を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項14に記載の方法において、
上記ウエハー層境界面を平坦化する工程は、
第2透光性キャリアをポリマー第2層で被覆する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記ウエハー積層体第2層の第1表面を上記第2透光性キャリアに重合結合する工程と、
上記積層体から上記第1透光性キャリアを除去する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記ポリマー第1層の下の上記ウエハー積層体第2層の第2表面を、上記ウエハー積層体第2層の接合界面として用いる工程と、
を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項9に記載の方法において、
レーザーを用いて上記ダイを走査し、上記基板への上記ダイの接着を改善する工程をさらに有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項1に記載の方法において、
上記結晶半導体ウエハー上に上記ダイエリアのアレイを描く工程をさらに有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項17に記載の方法において、
上記結晶半導体ウエハー上の上記ダイエリアのアレイを描く工程は、
第1深度より深い第2深度で上記ウエハー上に直交平行線模様をノッチングする工程を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法であって、
第1層厚を有する結晶半導体ウエハーに、該第1層厚より薄く、20nm以上の最高イオン濃度である第1深度へ水素イオンを注入する工程と、
上記結晶ウエハーをポリマーで被覆し、ポリマー層と上記第1層厚を有する上記ウエハー第1層とを有する積層体を形成する工程と、
透光性キャリアを上記積層体の上に重合結合する工程と、
高速熱アニールにより上記ウエハー内に破損を誘起する工程と、
上記第1層厚より薄い第2層厚を有するウエハー積層体第2層を形成する工程と、
上記第2層厚より深い第2深度で上記ウエハー積層体第2層をノッチングすることにより、ダイ積層体のアレイを形成する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板に上記ウエハー第2層を従順に接着していく工程と、
を有する、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項19に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板に上記ウエハー第2層を従順に接着していく工程は、
最大2m2までの面積を有する基板に上記ウエハー第2層を従順に接着していく工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 請求項20に記載の方法において、
上記第1層厚より薄い上記第2層厚を有する上記ウエハー積層体第2層を形成する工程は、
20nm以上の第2層厚を有するウエハー積層体第2層を形成する工程である、基板上への結晶半導体薄膜ダイのアッセンブル方法。 - 基板上への集積回路積層体のアッセンブル方法であって、
第1層厚で結晶半導体ウエハー上にダイアレイを描く工程と、
上記第1層厚よりも浅く、20nm以上の第1深度へ水素イオンを上記ダイエリアに注入する工程と、
それぞれのダイごとに、すべての部分が上記第1深度よりも浅い第2深度になるように微細電子構造を形成する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記ウエハーの上に酸化物層を被覆するように形成する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記酸化物層の上をポリマー層で被覆し、該ポリマー層と、上記酸化物層と、上記第1層厚を有する上記ダイエリアウエハー第1層と、を有する積層体を形成する工程と、
上記ダイエリアの上に透光性キャリアを被覆するように形成する工程と、
高速熱アニールにより上記ウエハーの内部に破損を誘起する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記第1層厚より薄く、上記第2深度より深い第2層厚を有するウエハー積層体を形成する工程と、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板上に形成された拡散バリアにウエハー積層体第2層を従順に接着する工程と、
を有する、基板上への集積回路積層体のアッセンブル方法。 - 請求項22に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板上に形成された上記拡散バリアに上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
最大2m2の面積を有する基板に上記ウエハー第2層を接着する工程である、基板上への集積回路積層体のアッセンブル方法。 - 請求項23に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記第1層厚より薄く、上記第2深度より深い上記第2層厚を有する上記ウエハー積層体を形成する工程は、
20nm以上の第2層厚を有するウエハー第2層を形成する工程である、基板上への集積回路積層体のアッセンブル方法。 - 請求項24に記載の方法において、
それぞれの上記ダイごとに、上記基板上に形成された上記拡散バリアに上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程は、
最大1mmの深さのくぼみを有する拡散バリア境界面に上記ウエハー積層体第2層を従順に接着する工程である、基板上への集積回路積層体のアッセンブル方法。 - 基板上の結晶シリコンダイアレイであって、
最大2m2までの面積を有する基板と、
20nm以上の層厚を有する複数のダイと、
を有する、基板上の結晶シリコンダイアレイ。 - 請求項26に記載のアレイにおいて、
それぞれの上記ダイが、上記基板表面に被覆され、上記基板表面と完全に接触している表面を有する、基板上の結晶シリコンダイアレイ。 - 請求項27に記載のアレイにおいて、
上記基板表面が、最大1mmまでの深さのくぼみを有する、基板上の結晶シリコンダイアレイ。 - 請求項27に記載のアレイにおいて、
上記基板が、透光性基板、または、フレキシブルな基板からなる、基板上の結晶シリコンダイアレイ。 - 請求項29に記載のアレイにおいて、上記透光性基板がガラスからなる、基板上の結晶シリコンダイアレイ。
- 請求項29に記載のアレイにおいて、上記フレキシブルな基板がプラスティックからなる、基板上の結晶シリコンダイアレイ。
- 基板上の集積回路積層体のアレイであって、
最大2m2までの面積を有する基板と、
上記基板上に、上記基板を被覆するように形成された拡散バリアと、
上記拡散バリアのそれぞれの部分を被覆する複数の上記結晶シリコン層構造体と、
からなり、
上記結晶シリコン層構造体の層厚が、20nm以上であり、
微細電子構造を有する、基板上の集積回路積層体アレイ。 - 請求項32に記載のアレイにおいて、
それぞれの上記構造体が、上記拡散バリア表面に被覆され、上記拡散バリア表面に完全に接触しているシリコン層表面を有する、基板上の集積回路積層体アレイ。 - 請求項33に記載のアレイにおいて、
上記拡散バリアの表面が、最大1mmまでの深さのくぼみを有する、基板上の集積回路積層体アレイ。 - 請求項33に記載のアレイにおいて、
上記基板が、透光性基板またはフレキシブルな基板からなる、基板上の集積回路積層体アレイ。 - 請求項35に記載のアレイにおいて、上記透光性基板がガラスからなる、基板上の集積回路積層体アレイ。
- 請求項35に記載のアレイにおいて、上記フレキシブルな基板がプラスティックからなる、基板上の集積回路積層体アレイ。
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