JP6857411B2 - 半導体層を製造するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
− 前記分離層が全面にわたって形成されていない場合には、該分離層が配置された前記支持基板の加工面に、前記半導体層の剥離不能な端縁が該基板上に残存する。この端縁領域では前記半導体層が、前記分離層が中間に介在することなく、直接に前記支持基板を被覆している。該支持基板が再使用されるたびにこの端縁領域の厚さはますます厚くなり、こうして、段が発生し、それがプロセスを損なうと共に、当該支持基板の再使用可能な回数を低下させ、かつ、剥離によって製造された当該半導体層の均一性を害することとなる。
− 前記支持基板の端縁側における材料堆積により、該基板の当該横方向寸法はコーティングプロセスのたびに増大する。特に、方法ステップBでの端縁側への半導体材料の堆積により、剥離不能もしくは剥離が困難な堆積層が招来される。しかも、当該支持基板の当該横方向広がりが不統一で、特に、それがすでに実施されたコーティング処理の回数に依存している場合には、当該支持基板の正確な取扱いは非常に困難となる。加えてさらに、前記支持基板の端縁側における材料堆積により、当該コーティング時のシャドーイング効果あるいは該支持基板のポジショニングミスが発生し得るために、これによっても、製造された当該半導体層の当該均一性と共に当該品質が損なわれることがある。
− レーザ照射による除去(例えば国際公開第2002/007927号の開示と同様)、
− ウォータージェット切断(例えば米国特許出願公開第2004/0026382号明細書の開示と同様)、
− 熱衝撃誘起破壊法(例えば米国特許出願公開第2008/0217311号明細書の開示と同様)
(この場合、特に、加熱プロセスとそれに続く冷却プロセスの組み合わせ、特に、レーザによる加熱とそれに続く液体による冷却プロセス、特にウォータージェット冷却器による冷却プロセスの組み合わせが有利である)、
− ダイヤモンドブレードチップソー(例えば米国特許第5934973号明細書の開示と同様)、
− 特に粒体又は粉体研磨粒子によるワイヤソー(例えば米国特許第6881131号明細書の開示と同様)、
− フライスカッター、
− プラズマ切断(例えば独国特許出願公開第102014107557号明細書の開示と同様)、
− イオンビーム切断(例えば米国特許第6252227号明細書の開示と同様)
のいずれか一つまた複数によって行なわれる。
− 前記支持基板をグリップするための第一のグリップユニット、及び前記半導体層をグリップするための第二のグリップユニットを有する、好ましくは一方又は双方のグリップユニットが前記基板の捻転を可能とする少なくとも二つのグリップユニット、特に、低圧グリップユニット、
− 特に、前記半導体層に対して垂直をなす一つの軸を中心として、半導体層と支持基板との間の相対回転を実現するための回転装置、
− 半導体層と支持基板との間に配置された分離層に超音波を印加するための超音波装置、
− 半導体層と支持基板との間に配置された分離層に熱衝撃を印加するための熱衝撃ユニット、
− 前記支持基板の一辺縁の中心点又は好ましくは離間した中心点を中心として半導体層と支持基板との間の相対運動を生み出すための偏向装置、並びに、前記半導体層の一辺縁又は離間した支点を中心として0.05°から45°の間、好ましくは0.1°から5°の間の角度だけ前記グリップユニット(11a又は11b)の偏向又は捻転させるための運動装置、
− 半導体層と支持基板との間に配置された分離層に少なくとも部分的にエッチング液を作用させるためのエッチングユニット
のうちのいずれか一つ又は複数を有する。
したがって、この方法段階において、支持基板1、分離層2及び半導体層3からなる層システムが形成されており、その際、前記分離層2並びに前記半導体層3はいずれも前記支持基板1の前記加工面を全面的に被覆し、その際、前記支持基板1の元来の横方向広がりは許容差の範囲内で保持され、したがって、前記分離層2及び前記半導体層3の当該横方向広がりとも合致している。それゆえ、前記支持基板1の上述した156mmという元来の辺縁長さK(図2a、参照)は、当該支持基板の端縁側の余分な材料が取り除かれたために、図2e)に示した方法段階における辺縁長さKとも一致している。したがって、前記半導体層3も156mmという辺縁長さKを有している。
Claims (13)
- 以下の方法ステップ、すなわち、
A 支持基板(1)に分離層(2)を生成するステップと、
B 前記分離層(2)上に半導体層(3)を被着するステップと、
C 前記半導体層(3)を前記支持基板から剥離するステップとを含んでなる、半導体層(3)を製造するための方法であって、
方法ステップAにおいて、前記分離層(2)は、前記支持基板の少なくとも一つの加工面を全面的に被覆して生成され、かつ、前記支持基板の一又は複数の端縁側(5a,5b)に沿って少なくとも部分的に延びて前記端縁側を被覆して生成され、
方法ステップBにおいて、前記半導体層(3)は、前記分離層を少なくとも前記加工面において全面にわたって被覆すると共に、前記支持基板の一又は複数の端縁側(5a,5b)を少なくとも部分的に被覆するようにして被着され、
前記方法ステップBとCとの間の方法ステップC0において、端縁側を被覆する前記半導体層(3)の当該領域及び前記少なくとも一端縁側を被覆する前記分離層(2)の当該領域が除去されることを特徴とする方法。 - 方法ステップBにおいて、前記半導体層(3)は、前記端縁側(5a,5b)において前記分離層(2)を少なくとも部分的に被覆して被着され、
前記端縁側(5a,5b)において前記半導体層(3)は、さらに、少なくとも部分的に前記支持基板を直接に被覆して被着されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 半導体層(3)及び分離層(2)の除去は、以下の方法/装置、すなわち、
− レーザ照射による除去、
− ウォータージェット切断、
− 熱衝撃誘起破壊法、
− ダイヤモンドブレードチップソー、
− ワイヤソー、
− フライスカッター、
− プラズマ切断、
− イオンビーム切断
のいずれか一つ又は複数によって行なわれることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記端縁側(5a,5b)において除去されるべき前記分離層(2)及び前記半導体層(3)は、前記分離層(2)及び前記半導体層(3)の除去プロセスに際して完全に、切削、融除、蒸発及び/又は溶融されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記支持基板(1)は矩形の加工面を有し、
方法ステップC0における方法ステップC0aにおいて、前記支持基板の互いに対向する二つの端縁側(5a,5b)において同時に除去が行なわれ、かつ、間接又は直接に後続する方法ステップC0bにおいて、前記支持基板の対向する他の二つの端縁側(5a,5b)において同時に除去が行なわれ、
方法ステップC0aとC0bとの間に、前記加工面に対して垂直をなす一つの軸を中心に前記支持基板の90°の回転が行なわれることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 方法ステップCにおいて、前記剥離は、前記半導体層(3)の剥離運動の前に又は同時に実施される、0.0001°から10°の間の回転角度を有するせん断運動によって支援されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法ステップBとCとの間に、前記分離層(2)は、機械的応力負荷又は化学的腐食により、又は上述の処理の組み合わせによって、脆弱化されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記半導体層(3)はシリコン層として形成されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 支持基板(1)として、半導体基板が使用されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 半導体ウェーハの製造方法であって、
当該半導体ウェーハが、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法によって剥離された半導体層(3)である、製造方法。 - 支持基板の分離層(2)上に半導体層(3)を析出するための析出装置であって、前記分離層(2)は、前記支持基板の少なくとも一つの加工面を全面的に被覆して生成され、かつ、前記支持基板の一又は複数の端縁側(5a,5b)に沿って少なくとも部分的に延びて前記端縁側を被覆して生成され、前記半導体層(3)は、前記分離層を少なくとも前記加工面において全面にわたって被覆すると共に、前記支持基板の一又は複数の端縁側(5a,5b)を少なくとも部分的に被覆するようにして被着される当該析出装置と、
コーティングされた支持基板の端縁側補正をするための装置(7)であって、前記支持基板の少なくとも一つの端縁側において材料を除去するために少なくとも一つの除去装置を有する当該装置(7)と、を備えた、
前記半導体層(3)を製造するための装置であって、
前記除去装置は、前記支持基板の正確に二つの対向する端縁側(5a,5b)において材料を除去するために形成されていることを特徴とする装置。 - 前記装置は、第一の除去装置としての前記除去装置に加えてさらに、第二の除去装置と回転装置(10)とを有し、
前記第二の除去装置は、前記支持基板の正確に二つの対向する面において材料を除去するために形成され、
前記回転装置(10)は、前記支持基板(1)を該支持基板の少なくとも一つの端縁側と平行をなす一つの軸を中心に90°だけ回転させるために形成され、
前記回転装置(10)は、加工方向において、第一及び第二の除去装置の間に配置されている請求項11に記載の装置。 - 半導体層(3)が配置された支持基板(1)から、前記半導体層(3)を剥離するための剥離ユニット(8)が備えられ、
前記剥離ユニット(8)は、下記の手段、すなわち、
− 半導体層と支持基板(1)との間の相対回転を実現するための少なくとも一つの回転装置、
− 前記支持基板をグリップするための第一のグリップユニット、及び前記半導体層をグリップするための第二のグリップユニット、並びに前記半導体層の一辺縁又は離間した支点を中心として0.05°から45°の間の角度だけ前記グリップユニット(11a又は11b)を偏向又は捻転させるための運動装置を有する少なくとも二つのグリップユニット、
− 半導体層(3)と支持基板(1)との間に配置された分離層(2)に超音波を印加するための超音波装置、
− 半導体層(3)と支持基板(1)との間に配置された分離層(2)に熱衝撃を印加するための熱衝撃ユニット、
− 半導体層(3)と支持基板(1)との間に配置された分離層(2)に少なくとも部分的にエッチング液を作用させるためのエッチングユニット
のうちのいずれか一つ又は複数を有し、
前記剥離ユニットは、端縁側補正をするための装置(7)と共に構造上のユニットとして形成され、当該端縁側補正をするための装置と共に一つの共通のハウジング内に配置されている請求項11又は12に記載の装置。
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