JP6413129B2 - 二重層転写のための機械的分離の方法 - Google Patents

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Description

本発明は、特に二重層転写工程において複数の層を機械的に分離するための方法に関する。本発明は、より詳細には、請求項１の前文による、複数の層を機械的に分離するための方法に関する。
ウェハボンディングを使用した電子デバイスの層転写は、いくつかの半導体用途において一般的に使用されている。活性層デバイスの二重（又はデュアル）層転写（ＤＬＴ）は、半導体デバイスの性能を向上させるとき、たとえば、活性層を担持している初期キャリア基板を、活性層デバイスにより良好な性能をもたらす異なる材料の新たなキャリア基板と交換するときに、特に重要である。
図１は、活性層デバイス１００の初期キャリア基板を、新たなキャリア基板と交換するための既知のＤＬＴ工程の一例を概略的に示している。この既知の工程において、活性層デバイス１００は、間に埋め込み酸化物層（ＢＯＸ）１０３を挟んで活性デバイス層１０２を担持している初期Ｓｉ又はガラスキャリア基板１０１を備える。
既知の工程に従って、また、図１にさらに示されているように、その後、一時的Ｓｉハンドル基板１０４が、活性層デバイス１００の、初期Ｓｉキャリア基板１０１とは反対の面で活性層１０２に取り付けられ、それにより中間化合物１０５が形成される。
さらに図示されているように、初期Ｓｉキャリア基板１０１はその後、一般的に、初期Ｓｉキャリア基板１０１とＢＯＸ層１０３との間の界面に挿入される刃又は刃先を使用した機械的分離によって、又は代替的に、研磨若しくはエッチングによって中間化合物１０５から取り外され、それにより後続の中間化合物１０６が形成される。この状態において、機械的に分離する場合、初期キャリア基板１０１は、刃又は刃先によって基板に対して生じる応力に起因して損傷するか、又はさらには破断する危険性がある。研磨及び／又はエッチングする場合、粒子が挿入される危険性がある。したがって、この段階において、初期キャリア基板１０１をリサイクルすることができない危険性がある。そのような危険性は、初期キャリア基板１０１を他の工程に再使用することが所望されるか否かに応じて許容可能である場合がある。
図１はその後、最終的な高抵抗（ＨＲ）キャリア基板１０７がその後、たとえば、直接接合又は任意の適切な層転写技術によって、取り外された初期Ｓｉキャリア基板１０１の代わりにＢＯＸ層１０３において活性デバイス層１０２に取り付けられ、それにより後続の中間化合物１０８が形成されることを示している。用途に応じて、均質な基板（たとえば、ＲＦ基板）又は複合基板（たとえば、多層基板）を最終的なＨＲ基板１０７に使用することが既知である。さらに、取り付けステップが、追加の複雑な表面処理ステップを必要とする場合があることも既知である。
ＤＬＴ工程の間に使用される一時的Ｓｉハンドル基板１０４はその後、機械的分離によって取り外される。刃又は刃先は、活性層１０２と一時的Ｓｉハンドル基板１０４との間の界面に導入されて、所望の最終的な活性層デバイス１１０を得ることを視野に入れて、この界面に沿って機械的分離が開始される。
しかしながら、この段階において、一時的Ｓｉハンドル基板１０４を除去するのに必要とされる機械力が、接合された構造の完全性に影響を与える。したがって、ウェハ破断、特に、活性層１０２の表面１０９の損傷及び／又は最終的なＨＲキャリア基板１０７の損傷が、この機械的分離ステップの間に生じる可能性がある。
化合物１０６から開始して、ポリマー材料の最終的なキャリア基板が、直接接合又は層転写技術によって活性層１０２の裏面に取り付けられる代わりに、活性層１０２の裏面にオーバーモールドされる代替的なＤＬＴ工程も既知である。結果もたらされる化合物において、一時的Ｓｉハンドル基板が機械的に分離される前に、最終的なキャリア基板も、エッジ領域において一時的Ｓｉハンドル基板に取り付けられることが既知である。
したがって上述したウェハ破断の危険性に加えて、既知の代替的なＤＬＴ工程はまた、特に一時的ハンドル基板とキャリア基板とが重なり合って取り付けられているエッジ領域において、一時的Ｓｉハンドル基板の完全な分離を適切に達成することができないという危険性も呈する。
それゆえ、本発明の目的は、上述した問題を考慮に入れて活性層デバイスの初期キャリア基板を置換するための改善されたＤＬＴ工程を提供することである。
特に、本発明の目的は、ウェハ破断及び活性層の表面の損傷を防止して、活性層からの一時的ハンドル基板の機械的分離を改善することである。
本発明の目的は、請求項１に記載の、複数の層を機械的に分離するための方法によって達成される。有利な特徴が従属請求項に記載されており、また以下においても詳述する。
この文脈において、「実質的に対称な機械的構造」とは、たとえ一時的ハンドル基板の層と最終的なキャリア基板の層とが互いに対して異なる固有の機械的特性（弾性／剛性、破壊靭性など）及び／又は異なる幾何形状（厚さ、形状など）を有していたとしても、一時的ハンドル基板の層及び最終的なキャリア基板の層が、活性層のいずれかの面における大域的な機械的特性が、機械的分離が開始されるときに実質的に同じであるように設けられることを意味する。結果として、以下においてさらに詳述するように、機械的分離ステップ中の機械的拘束は、活性層のいずれかの面に均一に分散され、ウェハ破断又は不完全な分離が回避される。
置換キャリア基板の剛性及び厚さのような機械的及び幾何学的特性は、一時的ハンドル基板の機械的及び幾何学的特性から大きく異なる可能性があり、一時的ハンドル基板は最初に、既知のＤＬＴ工程の早期ステップにおいて元のキャリア基板の機械的分離を成功裏に達成するように選択される。これらの機械的及び／又は幾何学的非対称性は、置換キャリア基板が、機械的特性が異なる材料の層の複合スタックとして用意されるときにさらにより大きくなる可能性がある。
一時的ハンドル基板と最終的なＨＲキャリア基板との間の機械的非対称性（弾性／剛性、破壊靭性など）は、一時的Ｓｉハンドル基板を除去するために必要とされる機械力に影響を与えていたことが分かった。最終的なキャリア基板と一時的ハンドル基板との間の幾何学的非対称性（厚さ、形状など）も、機械的分離に影響を与え得ることも分かった。
したがって、置換キャリア基板を活性層に設けた後、一時的ハンドル基板の後続の機械的分離のために、本発明は、機械的拘束が一時的ハンドル基板と置換キャリア基板との間で均一に分散されることを可能にする。機械的拘束の均一な分散によって、機械的分離中の材料内の最大レベルの応力が最小限に抑えられる。
特に、有利な実施形態において、一時的ハンドル基板とキャリア基板とで、基板材料のヤング率と層の厚さの３乗との積、すなわちＥ・ｔ３積が同様であることによって、同様の変形を得ることが可能になったことが分かった。ここで、「同様のＥ・ｔ３積」とは、両方のＥ・ｔ３積の間の差が好ましくは約２０％以下の範囲内にあるべきであることを意味する。したがって、ウェハ破断を回避することができる。対照的に、Ｅ・ｔ３積が著しく異なる一時的ハンドル基板及び置換キャリア基板を使用することによって、ウェハ破断をもたらす可能性がより高くなった。
いくつかの実施形態において、一時的ハンドル基板と置換キャリア基板との間の直接接触を回避することができるように、１つ又は複数の面取りエッジを有する置換キャリア基板を提供することが有利であり得る。エッジを面取りすることには、機械的分離界面に刃又は刃先を挿入することを容易にするという利点があり、それによって、一時的ハンドル基板の機械的分離を開始することを視野に入れて一時的ハンドル基板及びキャリア基板に圧力を均一に加えることができる。
エッジを面取りすることは、置換キャリア基板を活性デバイス層にオーバーモールドすることができるＤＬＴ工程の実施形態において特に有利であることが分かった。事実、たとえば、図２に示す既知のＤＬＴ工程におけるように、置換キャリア基板は、活性層にオーバーモールドされるときに活性層又は回路の裏面に強く付着しなければならないため、一時的ハンドル基板及び置換キャリア基板のエッジも、互いに強く付着し、一時的ハンドル基板及び置換キャリア基板は圧縮において過剰な力が加えられるため、結果として、機械的分離中に破断してしまう。
エッジを面取りすることはまた、置換キャリア基板を、可能性として任意選択的な表面処理ステップ後に活性層の裏面に取り付けられる予備成形層として提供することができる実施形態においても有利であることが分かった。エッジを面取りする実施形態において、面取りエッジは、置換キャリア基板を活性層の裏面に取り付ける前及び／又は後に置換キャリア基板の層に、たとえば、研磨又はエッチングによって提供することができる。
いくつかの実施形態において、一時的ハンドル基板から、複合構造を有する最終的な又は置換キャリア基板へと活性層を転写することを可能にする構成を提供することができる。たとえば、たとえば、ポリマーの「柔軟」な層を有する置換キャリア基板が、一時的ハンドル基板の機械的分離の間にウェハ破断の危険性を制限するために有利であり得ることが分かった。特に、複合置換キャリア基板について、置換キャリア基板の機械的構造を一時的ハンドル基板上に複製することが有利であることが分かった。
したがって、本発明は一時的ハンドル基板を機械的に分離する前にＤＬＴ接合ウェハの非対称挙動を補正することを有利に可能にする。特に、ウェハ破断を回避し、一時的ハンドル基板の完全な分離を可能にするために、最終的なキャリア基板の構造を、一時的ハンドル基板上に複製することができる。本発明は、複合構造を有する最終的なキャリア基板にとって特に有利であることが分かった。
添付の図面と組み合わせて説明される有利な実施形態に基づいて、以下において本発明をより詳細に説明する。
既知のＤＬＴ工程を概略的に示す図である。 本発明による機械的分離の方法の第１の例示的な実施形態を概略的に示す図である。 本発明による機械的分離の方法の第２の例示的な実施形態を概略的に示す図である。 本発明による機械的分離の方法の第３の例示的な実施形態を概略的に示す図である。
図２は、本発明の第１の例示的な実施形態を概略的に示す。この第１の実施形態において、本発明による複数の層を機械的に分離するための方法の変形形態が、既存の活性層デバイス２００の元のキャリア基板２０１を、性能を増強することが好ましい新たなキャリア基板２０７に置き換えるために実行されるＤＬＴ工程において使用される。図２に示すＤＬＴ工程の第１のステップＳ２００〜Ｓ２０２は、図１に示す既知のＤＬＴ工程のステップと同様であってもよい。
したがって、第１の実施形態では、ステップＳ２００において、初期活性層デバイス２００が、活性デバイス層２０２を担持する初期キャリア基板２０１を設けられ、これを含む。第１の実施形態では、初期キャリア基板２０１はＳｉキャリア基板であってもよいが、他の実施形態では、初期キャリア基板２０１はガラス又はサファイア又はＡｓＧａなどであってもよい。任意選択的に、図２に示すように、初期活性層デバイス２００を設けるために使用される工程に応じて、活性層２０２はまた、初期キャリア基板２０１の層がある活性層２０２の裏面又は界面２１１に、埋め込み酸化物層（ＢＯＸ）２０３をも含むことができる。ＢＯＸ層２０３は、以下に説明するすべての実施形態において任意選択であるため、界面２１１は、キャリア基板２０１の層に取り付けられる活性層２０２又はＢＯＸ層２０３の裏面を説明するために区別することなく使用される。
その後、ステップＳ２０１において、図２にさらに示されているように、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層が、活性層デバイス２０２の、初期Ｓｉキャリア基板２０１の層がある界面２１１とは反対の自由面であるおもて面２０９に取り付けられ、それにより中間化合物２０５が形成される。Ｓｉは一時的ハンドル基板２０４の材料として一般的に選択されるが、以下に説明するように、特に初期キャリア基板２０１又は新たなキャリア基板２０７の特性に応じて、他の材料が代わりに選択されてもよいことは当業者には明らかであろう。
その後、ステップＳ２０２において、図２にさらに示すように、初期Ｓｉキャリア基板２０１の層が、中間化合物２０５から取り外される。機械的分離は、可能性として一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層を、初期Ｓｉキャリア基板２０１の層に圧力を加えるための支点として使用して、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層と初期Ｓｉキャリア基板２０１の層との間に、又は、初期Ｓｉキャリア基板２０１とＢＯＸ層２０３との間の界面２１１に挿入される刃又は刃先を使用して達成される。Ｓｉハンドル基板２０４の層は一時的にしか使用されないため、Ｓｉハンドル基板２０４の層はこの機械的分離ステップの間に損傷を受けるか否かとは無関係である。この機械的分離によって、初期Ｓｉキャリア基板２０１の層が取り外され、それにより、裏面２１１がこの段階で自由である別の中間化合物２０６が形成される。
その後、ステップＳ２０３において、図２にさらに示すように、高抵抗材料、たとえば、ＳＵ−８のようなポリマー、又はガラス、又はセラミック接着剤、又は、少なくとも１０ｋΩ・ｃｍの抵抗を有する材料の均質な層２０７が、活性層２０２の裏面２１１及び／又はＢＯＸ層２０３にオーバーモールドされる。このオーバーモールドによって、図１に示す既知のＤＬＴ工程と比較して、表面処理の複雑なステップを使用することが回避される。このオーバーモールドステップにおいて、成形に起因して、新たなキャリア基板２０７の層及び一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層が、エッジ領域２１２において互いに付着する。
一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層の機械的分離を開始するときにウェハ破断を回避するために、新たなキャリア基板２０７の層は好ましくは、同様の機械的構造を有して設けられるべきである。特に、本発明の有利な変形形態によれば、新たなキャリア基板２０７の層は、新たなキャリア基板２０７の層のＥ２・ｔ２ ３積が、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層のＥ１・ｔ１ ３積に一致する、すなわち、好ましくは約２０％以下の範囲内でＥ２・ｔ２ ３≒Ｅ１・ｔ１ ３であるような、ヤング率Ｅ２及び厚さｔ２を有するように選択することができる。したがって、新たなキャリア基板２０７の層の材料を、対応して選択することができる。事実、好ましい実施形態において、一時的ハンドル基板２０４の材料と新たなキャリア基板２０７の材料との間で最初にいずれの材料が選択されるかに応じて、約２０％以下の所定の許容範囲内で上記の関係を満たすように、適切なヤング率及び厚さを有する層、特に他方の層の材料を選択することが可能である。言い換えれば、一時的キャリア基板２０４の層及び／又は新たなハンドル基板２０７の層は、それらの層のＥ・ｔ３積が、特に約２０％以下の範囲内で同様であるように選択することができる。逆に、所定の厚さｔ２が新たなキャリア基板２０７の層にとって所望される場合、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の厚さｔ１が、上述したＥ・ｔ３積の間の関係を可能にするように、中間の、任意選択的な、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層を薄化するステップを追加することも可能である。このように、新たなキャリア基板２０７の層及び一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層に、基本的に対称な機械的構造をもたらし、それにより一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層の後続の完全な機械的分離に利することが可能である。
その後、ステップＳ２０４において、図２にさらに示すように、代替的に、又は、Ｅ・ｔ３積の調整に加えて、本発明の別の有利な変形形態によれば、新たなキャリア基板２０７の層と一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層との間に接触がまったく又はほとんど存在しないように、新たなキャリア基板２０７の層のエッジ２１３を、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層と重なり合うエッジ領域２１２において面取りすることができる。この面取りは、たとえば、エッチング、特に化学エッチング、又はベベル研磨のような既知の方法によって行うことができる。このように、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層の機械的分離を開始するために、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層と新たなキャリア基板２０７の層との間に刃又は刃先を挿入することがより容易になる。
さらに、この段階において一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層を取り外す必要があるため、新たなキャリア基板２０７の層は、機械的分離中に刃又は刃先を使用するために支点になり得る。このとき、面取りエッジ２１３はまた、新たなキャリア基板２０７の層が、機械的分離中の刃又は刃先のレバー動作によって損傷を受けることを有利に防止することもできる。
したがって、第１の実施形態において、本発明の方法は、ウェハ破断の危険性なしに、また、活性層２０２の新たなキャリア基板２０７の層を損傷することなく一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層を取り外すことを可能にする。図２のステップＳ２０５は、一時的Ｓｉハンドル基板２０４の層が取り外されると、新たな、性能の増強したキャリア基板２０７が初期活性層デバイス２００の初期Ｓｉキャリア基板２０１に置き換わった最終的な新規の活性層デバイス２１０が実現することをさらに示している。
図３は、本発明の第２の例示的な実施形態を概略的に示す。この第２の実施形態において、本発明による複数の層を機械的に分離するための方法の変形形態が、既存の活性層デバイスの元のキャリア基板を、性能を増強することが好ましい新たなキャリア基板３０７に置き換えるために実行される、第１の実施形態とは異なる別のＤＬＴ工程において使用される。
図３に示すように、ステップＳ３０２において、活性層３０２のおもて面３０９に取り付けられているＳｉハンドル基板３０４の層を含む半導体化合物３０６が用意される。上記活性層３０２は任意選択的に、その裏面３１１に酸化物の層３０３を含む。この第２の実施形態において、半導体化合物３０６は、すべての態様において、第１の実施形態の中間化合物２０６と同様であってもよい。したがって、第２の実施形態において、最初の２つのステップは図３には示されていないが、それぞれ第１の実施形態のステップＳ２００〜Ｓ２０２に対応するステップＳ３００〜Ｓ３０２において化合物３０６が用意されていてもよい。したがって、この同様の態様においては上記の説明が再び参照される。
ステップＳ３０３において、図３にさらに示すように、均質な高抵抗材料、たとえば、ＲＦ基板又はＳＵ−８のようなポリマー、又はガラス、又はセラミック接着剤、又は、少なくとも１０ｋΩ・ｃｍの抵抗を有する材料の層３０７が用意される。しかしながら、新たなキャリア基板２０７の層が活性層２０２の裏面２１１にオーバーモールドされるＤＬＴ工程に関する図２に示す第１の実施形態とは異なり、第２の実施形態は、新たなキャリア基板３０７の層が、活性層３０２の裏面３１１に取り付け又は接合されるように構成されている面３１４を有するすでに予備成形された層として用意されるＤＬＴ工程に関する。
その後、ステップＳ３０４において、図３にさらに示すように、本発明の有利な変形形態によれば、面３１４のエッジ領域３１３を面取りすることができる。この面取りステップは、エッチング、薄化、研磨などのような既知の方法によって行うことができる。
その後、ステップＳ３０５において、図３にさらに示すように、面取りエッジ３１３を有する新たなキャリア基板３０７の層が活性層３０２の裏面３１１に取り付けられ、第１の実施形態のステップＳ２０４における化合物２０８と同様であり、同じ利点を呈する中間化合物３０８が形成される。それゆえ、より多くの詳細については第１の実施形態に戻って参照される。たとえば、機械的分離を開始するための刃又は刃先の挿入に関する同じ利点が達成される。
第２の実施形態の変形形態において、新たなキャリア基板４０７の層のエッジ領域３１３を面取りステップＳ３０４はまた、新たなキャリア基板４０７の層を化合物３０６に取り付けるステップＳ３０５の後に実現されてもよい。
さらに、新たなキャリア基板３０７の層を活性層３０２に取り付けるために使用される技術に応じて、表面処理の任意選択的な中間ステップが必要とされる場合があるが、本発明を実行するために必須ではない。加えて、第１の実施形態のように、一時的Ｓｉハンドル基板３０４の層と新たなキャリア基板３０７の層との対応するＥ・ｔ３積を一致させることも好ましい。したがって、一時的Ｓｉハンドル基板３０４の層を薄化する任意選択的な追加のステップも有利である場合がある。
したがって、第２の実施形態において、本発明の方法はまた、ウェハ破断の危険性なしに、また、新たなキャリア基板３０７の層又は活性層３０２を損傷することなく一時的Ｓｉハンドル基板３０４の層を取り外すことを可能にする。図３のステップＳ３０５は、一時的Ｓｉハンドル基板３０４の層が取り外されると、面取りエッジ３１３を有する新たな、性能の増強したキャリア基板３０７が初期活性層デバイスの初期Ｓｉキャリア基板に置き換わった最終的な新規の活性層デバイス３１０が実現することをさらに示している。
図４は、本発明の第３の例示的な実施形態を概略的に示す。この第３の実施形態において、本発明による複数の層を機械的に分離するための方法の変形形態が、既存の活性層デバイスの元のキャリア基板を、性能を増強することが好ましい新たなキャリア基板４０７に置き換えるために実行されるまた別のタイプのＤＬＴ工程において使用される。
図４に示すように、ステップＳ４０２において、活性層４０２のおもて面４０９に取り付けられているＳｉハンドル基板４０４の層を含む半導体化合物４０６が用意される。先行する実施形態におけるように、上記活性層４０２は任意選択的に、その裏面４１１に酸化物の層４０３を含んでもよい。この第３の実施形態において、半導体化合物４０６は、すべての態様において、先行する実施形態の中間化合物２０６及び３０６と同様であってもよい。したがって、第３の実施形態において、最初の２つのステップは図４には示されていないが、化合物４０６もまた、たとえば、それぞれ第１の実施形態のステップＳ２００〜Ｓ２０２に対応するステップＳ４００〜Ｓ４０２において与えられていてもよい。したがって、この同様の態様においては上記の説明が再び参照される。
第３の実施形態において、新たなキャリア基板４０７の層は、複合又は多層基板として用意される。
ステップＳ４０３において、図４に示すように、単結晶又は多結晶Ｓｉウェハのような機械的支持層４１５が用意される。ガラス又はサファイア又はＡｓＧａなどのような他の材料も適切であり得る。
その後、ステップＳ４０４において、図４にさらに示すように、セラミック接着剤、ポリマー、ポリシリコン、又は、少なくとも１０ｋΩ・ｃｍの抵抗を有する材料のような高抵抗（ＨＲ）材料の少なくとも１つの層４１６が、機械的支持層４１５に堆積され、それにより複合キャリア基板４０７が形成される。代替的な実施形態において、ＨＲ層４１６はまた、機械的支持層４１５に順に重ねて堆積されるＨＲ材料層のスタックとして用意されてもよい。たとえば、厚さが約３０μｍ〜約２００μｍである層４１６が堆積されてもよい。
第３の実施形態では、ステップＳ４０５において、図４にさらに示すように、本発明の有利な変形形態に従って、複合基板層４０７の機械的構造、特に、層４０７の１つ又は複数のＨＲ材料層４１６は、化合物４０６の活性層４０２と反対の自由面４１７上に複製される。したがって、基本的に同じ層又は層４１６のスタックも、新たなキャリア基板４０７の層と同じ順序で、第１の化合物４０６の自由面４１７に堆積され、それにより、別の中間化合物４１８が形成され、一時的Ｓｉハンドル基板４０４の層及び堆積されているＨＲ層４１６が、活性層４０２を処理するための新たな一時的処理化合物４１９を形成する。
その後、ステップＳ４０６において、スタックの最上層又は単一層４１６の自由面４１４が、任意選択的な酸化物層４０３の裏面であってもよい、活性層４０２の裏面４１１に取り付けられ、それにより、新たな複合キャリア基板４０７の層及び中間化合物４１８の機械的特性は基本的対称であるため、先行する実施形態の中間化合物２０８及び３０８に相当し、同様の利点を呈する別の後続の中間化合物４０８が形成され、それにより、後続の機械的分離ステップに利する。
第３の実施形態の変形形態において、複合基板層４０７の機械的構造、特に、層４０７の１つ又は複数のＨＲ材料層４１６の構造を、化合物４０６の活性層４０２と反対の自由面４１７上に複製するステップＳ４０５はまた、新たなキャリア基板４０７の層を、活性層４０２の裏面４１１に取り付けるステップＳ４０６の後に実現されてもよい。
先行する実施形態の他の有利な態様も、第３の実施形態と適合する。たとえば、一変形形態において、複合キャリア基板４０７の層のエッジ領域も任意選択的に、第２の実施形態において説明したように面取りされてもよい。
新たな複合キャリア基板４０７の層を活性層４０２の裏面４１１に取り付けるために使用される技術に応じて、表面処理の任意選択的な中間ステップが必要とされる場合があるが、本発明を実行するために必須ではない。さらに、先行する実施形態におけるように、新たな複合キャリア基板４０７の層と一時的処理化合物４１９との間で対応するＥ・ｔ３積を可能な限り一致させることも好ましい。したがって、新たな複合キャリア基板４０７の層の機械的構造を化合物４０６の自由面４１７上に複製するステップＳ４０５の前に、一時的Ｓｉハンドル基板４０４の層を薄化する追加のステップが任意選択的に実行されてもよい。
第３の実施形態において、その後、ステップＳ４０６の後に、たとえば、一時的処理化合物４１９の層と新たな複合キャリア基板４０７の層との間に刃又は刃先を挿入することによって、中間化合物４０８において機械的分離が開始される。本発明の方法は、ウェハ破断の危険性なしに、また、キャリア基板４０７の新たな層又は活性層４０２を損傷することなく、複製されたＨＲ層（複数可）４１６を有する一時的Ｓｉハンドル基板４０４を含む一時的処理化合物４１９の完全な分離を可能にする。図４のステップＳ４０７は、一時的処理化合物４１９が完全に取り外されると、新たな、性能の増強した複合キャリア基板４０７が初期活性層デバイスの初期キャリア基板に置き換わった最終的な新規の活性層デバイス４１０が実現することをさらに示している。
本発明は、置換キャリア基板の機械的構造が一時的処理上に複製される、複数の層を機械的に分離するための方法を提供することによって、ＤＬＴ工程の機械的分離ステップ中のウェハ破断、又は、活性層若しくは新たなキャリア基板の損傷の危険性を回避する。
１００ 活性層デバイス
１０１ 初期Ｓｉ又はガラスキャリア基板
１０２ 活性デバイス層
１０３ 埋め込み酸化物層
１０４ 一時的Ｓｉハンドル基板
１０５ 中間化合物
１０６ 後続の中間化合物
１０７ 最終的な高抵抗（ＨＲ）キャリア基板
１０８ 後続の中間化合物
１０９ 表面
１１０ 所望の最終的な活性層デバイス
２００ 既存の活性層デバイス
２０１ 元のキャリア基板
２０２ 活性デバイス層
２０３ ＢＯＸ層
２０４ 一時的Ｓｉハンドル基板
２０６ 中間化合物
２０７ 新たなキャリア基板
２０８ 中間化合物
２０９ おもて面
２１０ 最終的な新規の活性層デバイス
２１１ 界面
２１２ エッジ領域
２１３ エッジ
３００ 既存の活性層デバイス
３０１ 元のキャリア基板
３０２ 活性層
３０３ 酸化物の層
３０４ Ｓｉハンドル基板
３０６ 半導体化合物
３０７ 新たなキャリア基板
３０８ 中間化合物
３０９ おもて面
３１０ 最終的な新規の活性層デバイス
３１１ 裏面
３１２ エッジ領域
３１３ エッジ
３１４ 面
４０２ 活性層
４０３ 酸化物の層
４０４ Ｓｉハンドル基板
４０６ 半導体化合物
４０７ 新たなキャリア基板
４０８ 別の後続の中間化合物
４０９ おもて面
４１１ 裏面
４１４ 自由面
４１５ 機械的支持層
４１６ ＨＲ層
４１７ 自由面
４１８ 別の中間化合物
４１９ 新たな一時的処理化合物

Claims (10)

  1. 複数の層を機械的に分離するための方法であって、
    ハンドル基板の層（２０４、３０４、４０４）、並びに、おもて主面（２０９、３０９、４０９）及び前記おもて主面（２０９、３０９、４０９）と反対の裏主面（２１１、３１１、４１１）を有する活性層（２０２、３０２、４０２）を備える第１の半導体化合物（２０６、３０６、４０６）を用意するステップであり、前記ハンドル基板の層（２０４、３０４、４０４）は前記活性層（２０２、３０２、４０２）の前記おもて主面（２０９、３０９、４０９）に取り付けられている、ステップと、その後、
    キャリア基板の層（２０７、３０７、４０７）を前記活性層（２０２、３０２、４０２）の前記裏主面（２１１、３１１、４１１）に設けるステップと、その後、
    前記活性層（２０２、３０２、４０２）の前記裏主面（２１１、３１１、４１１）に前記キャリア基板の層（２０７、３０７、４０７）を備える第２の半導体化合物（２１０、３１０、４１０）を得るように、前記ハンドル基板の層（２０４、３０４、４０４）の機械的分離を開始するステップと、
    を含み、
    前記ハンドル基板の層（２０４、３０４、４０４）及び前記キャリア基板の層（２０７、３０７、４０７）が、対称な機械的構造を備えることを特徴とする方法。
  2. 前記キャリア基板の層（２０４、３０４）及び前記ハンドル基板の層（２０７、３０７）が、それらのＥ・ｔ３積の間の差が、２０％以下の範囲内にあるように選択され、ここで、Ｅは、前記キャリア基板の層（２０４、３０４）又は前記ハンドル基板の層（２０７、３０７）のヤング率であり、ｔは、前記キャリア基板の層（２０４、３０４）又は前記ハンドル基板の層（２０７、３０７）の厚さである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記キャリア基板（２０７、３０７）が、面取りエッジ領域（２１３、３１３）を備える、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記キャリア基板（２０７、３０７）が、少なくとも１０ｋΩ・ｃｍの抵抗を有する材料の層として用意される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記キャリア基板の層（４０７）が、
    機械的支持層（４１５）と、
    前記機械的支持層に堆積されている少なくとも１つの高抵抗材料層（４１６）と、
    を備える複合層スタックとして用意され、
    高抵抗材料の最上層（４１６）が、前記活性層（４０２）の前記裏主面（４１１）に設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  6. 機械的分離を開始する前記ステップの前に、前記少なくとも１つの高抵抗材料層（４１６）を前記ハンドル基板（４０４）上に複製するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記機械的支持層（４１５）が、単結晶又は多結晶Ｓｉウェハである、請求項５又は６に記載の方法。
  8. 前記高抵抗材料層（４１６）の厚さが、３０μｍ以上、２００μｍ以下の範囲内である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記高抵抗材料層（４１６）が、セラミック接着剤、ポリマー又は少なくとも１０ｋΩ・ｃｍの抵抗を有する材料である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 機械的分離を開始する前記ステップの前に、前記ハンドル基板の層（２０４、３０４、４０４）を薄化するステップをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
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