KR20220161343A - 층들을 전사하거나 핸들링하는데 사용되는 분리 가능한 구조체 및 상기 분리 가능한 구조체를 사용하여 층을 전사하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분리 가능한 구조체(100)에 관한 것이며, 이 분리 가능한 구조체(100)는,
- 적어도 두 개의 계면, 즉 적어도 어셈블리 계면(30) 및 선호-분리 계면(1),
- 리시버 기판(20),
- 초기 기판(2) 상에 배열된, 전사될 작업 층(3)을 포함하는 도너 기판(10)을 포함하고,
선호-분리 계면(1)은 작업 층(3)과 초기 기판(2) 사이에 위치되고, 어셈블리 계면(30)은 상기 작업 층(3)과 리시버 기판(20) 사이에 위치된다.
분리 가능한 구조체(100)는 특히 어셈블리 계면(30)이 리시버 기판(20) 또는 작업 층(3)에 존재하는 적어도 하나의 캐비티(31a)를 포함하는 어셈블리 중단 구역(31)을 가지며, 어셈블리-중단 구역(31)은 분리 가능한 구조체(100)의 주변 영역에 위치된다.
- 적어도 두 개의 계면, 즉 적어도 어셈블리 계면(30) 및 선호-분리 계면(1),
- 리시버 기판(20),
- 초기 기판(2) 상에 배열된, 전사될 작업 층(3)을 포함하는 도너 기판(10)을 포함하고,
선호-분리 계면(1)은 작업 층(3)과 초기 기판(2) 사이에 위치되고, 어셈블리 계면(30)은 상기 작업 층(3)과 리시버 기판(20) 사이에 위치된다.
분리 가능한 구조체(100)는 특히 어셈블리 계면(30)이 리시버 기판(20) 또는 작업 층(3)에 존재하는 적어도 하나의 캐비티(31a)를 포함하는 어셈블리 중단 구역(31)을 가지며, 어셈블리-중단 구역(31)은 분리 가능한 구조체(100)의 주변 영역에 위치된다.
Description
본 발명은 마이크로일렉트로닉스, 광학, 마이크로시스템 등에 적용하기 위한 박층 전사(thin layers transferring) 분야에 관한 것이다. 본 발명은 특히 박층을 전사하거나 핸들링하는데 사용될 수 있는 분리 가능한 구조체에 관한 것이다.
수많은 응용 분야들, 특히 마이크로일렉트로닉스, 광학 또는 마이크로시스템에서는 특정 기판(얇은, 유연한, 금속, 절연 등의 기판들) 상에 배열되는 박층들(잠재적으로는 통합 컴포넌트들(incorporating components)이 필요하다. 이들 특정 기판들은 박층들을 제조하는 공정들 및/또는 상기 박층들에 컴포넌트들을 추가하는 공정들과 항상 양립할 수 있는 것은 아니다.
따라서, 위에서 언급한 공정들과 양립할 수 있는 초기 기판으로부터, 타겟 응용에 필요한 특성들을 갖는 특정 타겟 기판으로 박층(통합된 컴포넌트들이 있거나 없는)을 전사할 수 있는 것이 유리하다.
초기 기판 상에 생성되는 박층을 타겟 기판에 전사하는 공정은 여러가지가 있다.
일부 전사 공정들은 (초기 기판 상에 배열되는) 박층을 타겟 기판에 부착한 다음, 기계적 및/또는 화학적으로 초기 기판을 제거하여, 박층을 타겟 기판에 전사하는 것으로 구성된다. 이러한 접근 방식의 주요 단점은 초기 기판의 로스(loss)와 관련된 비용과, 전사 중 박층의 품질에 부정적인 영향을 미치기 쉬운 제한된 기계적 및 화학적 처리들이다.
다른 공정들은 초기 기판과 박층 사이에 존재하는 층 또는 약화 계면에 기계적 응력을 가하거나 화학적 처리를 적용하여 초기 기판에서 박층을 분리하는 것을 기반으로 하며; 이전에 타겟 기판에 부착된 박층은, 분리 작업이 수행됨에 따라 전사가 이루어진다. 특히 문헌 FR2748851, FR2823599 또는 FR2823596에서 설명되는 공정들을 갖는 경우에; 분리 가능한 구조체들은 일반적으로 얇은 표면 층을 자유롭게 하여 그것을 타겟 기판으로 전사하는 방식으로 분리가 수행될 수 있는, 층 또는 약화 계면을 갖는 것으로 설명되어 있다.
이러한 접근 방식과 관련된 한 가지 어려움은 기계적 응력 및/또는 화학적 공격을 상기 약화 계면 또는 층에 정확하게 국부화(localizing)하는데 잠재적인 어려움으로 인해 약화된 것 이외의 계면들 또는 층들에서 분리가 때때로 발생할 수 있다는 것이다. 기판들의 에지들의 기하학적 변화들, 기계적 응력을 가하는데 사용되는 방법 또는 분리에 사용되는 화학적 에칭 용액으로 인하여, 다른 계면이 약화 계면의 것보다 기계적 무결성이 더 우수하더라도, 약화 계면이 아닌 이러한 다른 계면에서 분리가 시작될 수도 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 국부적으로, 특히 기판들의 에지들에서, 약화 계면들이 아닌 다른 계면들의 기계적 무결성을 강화하고/하거나 상기 약화 계면의 무결성을 더욱더 감소시키는 것을 고려할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 조치는, 의도하지 않은 계면에서 분리가 개시되는 것을 항상 방지할 수 있는 것은 아니다.
문헌 FR2995446은 분리가 예상되는 약화 계면을 포함하는, 적어도 2개의 계면을 포함하는 분리 가능한 구조체들에 관한 것이다. 이 문헌은 이러한 분리가 다른 계면에서 시작될 때 약화 계면 쪽으로 분리 프론트(separation front)를 재지향시키는 솔루션들을 제공한다.
본 발명은 분리를, 분리 가능한 구조체의 약화 계면으로 국부화하는 것을 돕는 대안적인 솔루션을 다룬다. 본 발명의 일 주제는 적어도 2개의 계면을 포함하는 분리 가능한 구조체이며, 이러한 계면들 중 하나는 약화 계면 또는 선호-분리(favoured-detachment) 계면이다. 상기 분리 가능한 구조체는 층들을 전사하거나 핸들링하는데 사용된다.
본 발명은 층들을 전사하거나 핸들링하는데 사용되는 분리 가능한 구조체에 관한 것이며, 이 분리 가능한 구조체는,
- 적어도 두 개의 계면, 즉 적어도 어셈블리 계면 및 선호-분리 계면,
- 리시버 기판,
- 초기 기판 상에 배열된, 전사될 작업 층을 포함하는 도너 기판을 포함하며,
선호-분리 계면은 작업 층과 초기 기판 사이에 위치되고, 어셈블리 계면은 작업 층과 리시버 기판 사이에 위치된다.
분리 가능한 구조체는 특히 어셈블리 계면이 리시버 기판 또는 작업 층에 존재하는 적어도 하나의 캐비티를 포함하는 어셈블리-중단 구역(assembly-interruption zone)을 가지며, 작업 층의 경우, 캐비티의 깊이가 작업 층의 두께보다 엄격하게 얇다. 어셈블리-중단 구역은 분리 가능한 구조체의 주변 영역에 위치되며 작업 층을 전사하거나 핸들링하기 위해 분리 웨이브(separation wave)가 어셈블리 계면에서 개시될 때 분리 웨이브의 웨이브 프론트(wave front)의 헤드에서의 응력장(stress field)이 수정될 수 있게 한다.
어셈블리-중단 구역의 적어도 하나의 캐비티에 의한 응력장의 수정은 분리 웨이브가 어셈블리 계면에서 선호-분리 계면 쪽으로 편향되는 것을 가능하게 하며, 이에 따라 작업 층이 리시버 기판 상으로 이동될 수 있게 한다.
단독으로 또는 임의의 실행 가능한 조합으로 취해진 본 발명의 유리한 특성에 따르면:
ㆍ 어셈블리-중단 구역은 20 mm 이하의 길이에 걸쳐 분리 가능한 구조체의 둘레(perimeter)를 따라 확장되고;
ㆍ 어셈블리-중단 구역은 분리 가능한 구조체의 에지(edge)들로부터 10 mm 미만에 위치되고;
ㆍ (적어도 하나의) 캐비티는 수 미크론 내지 수 밀리미터, 바람직하게는 20 미크론 내지 1 mm로 구성된 측방향 치수를 갖고;
ㆍ (적어도 하나의) 캐비티는 0.5 미크론 내지 수십 미크론, 일반적으로 50 미크론으로 구성된 깊이를 갖고;
ㆍ (적어도 하나의) 캐비티는 어셈블리 계면에 평행한 평면에서, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 또는 둥근 둘레를 갖고;
ㆍ (적어도 하나의) 캐비티 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트는 분리 가능한 구조체의 분리 가능한 에지에 평행하거나 분리 가능한 구조체의 분리 에지에 대한 접선에 평행하고;
ㆍ 가장 큰 측방향 치수를 갖는 (적어도 하나의) 캐비티 둘레의 직선 세그먼트는 분리 가능한 구조체의 분리 에지에 평행하거나 분리 가능한 구조체의 분리 에지에 접하는 접선에 평행하고;
ㆍ 어셈블리-중단 구역은 1 미크론 내지 1 mm, 일반적으로 수 미크론 내지 수백 미크론의 거리만큼 이격된 복수의 캐비티를 포함하고;
ㆍ 어셈블리-중단 구역의 캐비티 사이의 접촉 구역들의 백분율이 80% 미만, 또는 심지어 50% 미만이며;
ㆍ 캐비티들이 직선을 따라 또는 볼록한 부분이 분리 가능한 구조체의 중심을 향하는 곡선을 따라 정렬되고;
ㆍ 어셈블리-중단 구역이 분리 가능한 구조체의 에지들로부터 8 mm 미만, 또는 심지어 3mm 미만에 위치되고;
ㆍ 작업 층은 수백 나노미터 내지 수백 미크론, 일반적으로 200 nm 내지 200 미크론의 두께를 갖고;
ㆍ 선호-분리 계면은 제 1 계면 표면 에너지를 갖고, 어셈블리 계면은 제 2 계면 표면 에너지를 가지며, 선호-분리 계면과 어셈블리 계면 사이의 계면 표면 에너지 차가 1000 mJ/m2 이상이고;
ㆍ 선호-분리 계면은 제 1 본딩 에너지를 갖는 분자 접착을 사용하는 본딩 계면이고, 어셈블리 계면은 제 2 본딩 에너지를 갖는 분자 접착을 사용하는 본딩 계면이고, 제 1 본딩 에너지는 제 2 본딩 에너지보다 작고;
ㆍ 선호-분리 계면과 어셈블리 계면 사이의 본딩 에너지의 차이는 적어도 1000 mJ/m2 정도이다.
본 발명은 또한 다음과 같은 단계들을 포함하는, 도너 기판으로부터 리시버 기판으로 작업 층을 전사하는 방법에 관한 것이다:
a) 위에서 설명한 분리 가능한 구조체를 제공하는 단계,
b) 분리 가능한 구조체의 분리 에지에 기계적 응력을 가하는 단계 - 분리 에지는 어셈블리-중단 구역에 최대한 가깝게 위치되며 기계적 응력이 어셈블리 계면 또는 선호-분리 계면에서의 분리 웨이브(separation wave)를 개시할 수 있음 -,
c) 분리 웨이브의 개시가 어셈블리 계면에서 발생하는 경우, 분리 웨이브가 어셈블리-중단 구역을 통과할 때 분리 웨이브가 선호-분리 계면으로 편향하는 단계,
d) 선호-분리 계면에서 분리 웨이브가 전파하여 분리 가능한 구조체의 완전한 분리를 초래하는 단계.
단독으로 또는 임의의 실행 가능한 조합으로 취해진 본 발명의 유리한 특성에 따르면:
ㆍ 기계적 응력은 분리 웨이브의 전파 방향이 어셈블리-중단 구역의 (적어도 하나의) 캐비티의 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트에 수직이 되도록 가해지고;
ㆍ 기계적 응력은 분리 웨이브의 전파 방향이, 가장 큰 측방향 치수를 갖는 (적어도 하나의) 캐비티의 둘레의 직선 세그먼트에 수직이 되도록 가해지고;
ㆍ 기계적 응력은 리시버 기판의 에지들과 도너 기판의 에지들 사이에 베벨-에지(bevel-edged) 도구를 삽입함으로써 가해지고;
ㆍ 단계 a)는,
o 초기 기판 상에 배열된 작업 층을 포함하는 도너 기판을 제공하는 단계 - 선호-분리 계면이 작업 층과 초기 기판 사이에 위치됨 -,
o 리시버 기판을 제공하는 단계,
o 리시버 기판에 속하는 조립될 면 또는 작업 층에 속하는 조립될 면 상으로 개구된 적어도 하나의 캐비티를, 리시버 기판 또는 작업 층의 주변 영역에 생성하는 단계,
o 조립될 각각의 면들에서 작업 층 및 리시버 기판을 조립하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 나타날 것이며, 여기서:
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 분리 가능한 구조체의 단면도 및 평면도를 각각 도시한 것이고; 평면도에서, 캐비티들은, 작업 층과 리시버 기판 사이에 위치하기 때문에 숨겨져야 하지만 분포와 위치를 더 잘 이해할 수 있도록 표시되어 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 분리 가능한 구조체의 단면도 및 2개의 평면도들을 각각 도시한 것이며; 평면도들에서, 캐비티들은, 작업 층과 리시버 기판 사이에 위치하기 때문에 숨겨져야 하지만 분포와 위치를 더 잘 이해할 수 있도록 표시되어 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 전사 공정의 단계들을 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 전사 공정의 한 단계인 기계적 응력을 가하는 단계 동안, 분리 가능한 구조체의 평면도를 도시한 것이고; 도 4b는 본 발명에 따른 전사 공정의 끝에서 리시버 기판 상으로 작업 층을 이동시키는 어셈블리-중단 구역 주변을 확대한 사진을 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 분리 가능한 구조체의 단면도 및 평면도를 각각 도시한 것이고; 평면도에서, 캐비티들은, 작업 층과 리시버 기판 사이에 위치하기 때문에 숨겨져야 하지만 분포와 위치를 더 잘 이해할 수 있도록 표시되어 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 분리 가능한 구조체의 단면도 및 2개의 평면도들을 각각 도시한 것이며; 평면도들에서, 캐비티들은, 작업 층과 리시버 기판 사이에 위치하기 때문에 숨겨져야 하지만 분포와 위치를 더 잘 이해할 수 있도록 표시되어 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 전사 공정의 단계들을 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 전사 공정의 한 단계인 기계적 응력을 가하는 단계 동안, 분리 가능한 구조체의 평면도를 도시한 것이고; 도 4b는 본 발명에 따른 전사 공정의 끝에서 리시버 기판 상으로 작업 층을 이동시키는 어셈블리-중단 구역 주변을 확대한 사진을 도시한 것이다.
본 설명 섹션에서, 동일한 성질의 요소들에 대해서는 도면들에서 동일한 레퍼런스들이 사용될 수 있다.
도면들은 가독성을 위해 축척이 아닌 도식적 표현들이다. 특히, z-축을 따른 층들의 두께는 x-축및 y-축을 따른 측면 치수와 관련하여 축척되지 않는다.
본 발명은 적어도 2개의 계면들, 즉 어셈블리 계면(30) 및 선호-분리 계면(1)을 포함하는 분리 가능한 구조체(100)에 관한 것이다. 도 1a에서, 2개의 계면들은 평면(x, y)에 평행한 평면들로 확장된다.
분리 가능한 구조체가 의미하는 것은 선호-분리 계면(1)에서 원하는 분리를 개시하기 위해 기계적 응력을 받도록 의도되는 구조체(100)이며; 제 2 계면(어셈블리 계면(30))의 존재로 인해, 분리 웨이브(separation wave)가 2개의 계면들(1, 30)에서 동시에 전파된다.
분리 가능한 구조체(100)는 전사될 작업 층(3)을 포함하는 도너 기판(10)을 포함하고, 이 작업 층(3)은 초기 기판(2) 상에 배열되며; 선호-분리 계면(1)은 작업 층(3)과 초기 기판(2) 사이에 위치된다.
일 예로서, 작업 층(3)은 실리콘, 탄화규소, 게르마늄, III-V족 화합물 등과 같은 반도체 재료, 및/또는 탄탈산리튬(lithium tantalate) 또는 니오브산리튬(lithium niobate)과 같은 절연성, 특히 압전성 재료로부터 형성될 수 있다. 물론, 이 목록은 완전한 것이 아니며, 도너 기판(10)에서 리시버 기판(20)으로 전사하는 것이 바람직할 수 있는 박층 형태의 임의의 재료가 작업 층(3)을 구성할 수 있다.
작업 층(3)은 또한 특히 리시버 구조체(30)와 대면하는 면(face) 상에 상이한 재료들 및/또는 기능적 구조들(예를 들면, 캐비티들)의 복수의 막들을 포함할 수 있고/있거나 마이크로 전자 부품을 완전히 또는 부분적으로 포함할 수 있다. 다양한 막들 또는 컴포넌트들의 스택들 사이의 접착력은 그 특성들이 나중에 자세히 설명될 선호-분리 계면(1)의 무결성보다 당연히 더 강할 것으로 예상된다. 일반적으로, 작업 층(3)의 특성들은 의도된 응용 및 원하는 기능들에 따라 달라진다.
작업 층(3)은 수백 나노미터 내지 수백 미크론 사이, 예를 들어 200 nm 내지 200 미크론 사이, 또는 바람직하게는 1 미크론 내지 50 미크론 사이에 포함되는 두께를 갖는다.
초기 기판(2)은 유리하게는 작업 층(3)의 핸들링을 위한 우수한 기계적 지지를 제공하는 저가 재료로 형성된다. 다른 재료도 상정할 수 있지만, 실리콘은 임의의 마이크로일렉트로닉스 제조 라인과의 호환성 때문에 일반적으로 선택되는 재료이다.
초기 기판(2)은 예를 들어 100 mm 내지 450 mm의 직경 및 250 내지 850 미크론의 두께를 갖는 웨이퍼 형태일 수 있다. 물론, 초기 기판(2)은 대안적으로 다른 형태들(예를 들면, 정사각형)를 취할 수도 있다.
분리 가능한 구조체(100)는 도너 기판(10) 상에 조립되는 리시버 기판(20)을 더 포함한다: 어셈블리 계면(30)이 리시버 기판(20)과 작업 층(3) 사이에 위치된다.
리시버 기판(20)은 절연, 반도체 또는 도전성 재료로 만들어질 수 있고, 고체이거나 복수의 층들 또는 기능적 표면 구조들(예를 들면, 캐비티들)을 포함할 수 있거나, 그렇지 않으면 완전히 또는 부분적으로 능동 또는 수동 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 리시버 기판(20)의 특성들은 주로 의도된 응용 및 원하는 기능들에 의존한다.
초기 기판(2)과 같이, 리시버 기판(20)은 예를 들어 100mm 내지 450mm의 직경 및 250 내지 850 미크론의 두께를 갖는 웨이퍼 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 분리 가능한 구조체(100)는 선호-분리 계면(1)에서 분리되도록 의도되는 것이며, 따라서 작업 층(3)이 도너 기판(10)으로부터 리시버 기판(20) 상으로 전사될 수 있다.
일반적으로, 선호-분리 계면(1)의 기계적 무결성은, 관례적으로 2개의 계면들을 포함하는 분리 가능한 구조체의 경우와 같이, 어셈블리 계면(30)의 기계적 무결성보다 열등하거나 심지어 매우 열등하다. 바람직하게는, 이 목적은 2개의 계면들(1, 30) 사이에 기계적 무결성 또는 계면 표면 에너지의 차이가 적어도 1000 mJ/m2 정도가 되도록 하는 것이다.
유리한 일 실시예에 따르면, 선호-분리 계면(1)은 제 1 본딩 에너지(E1)를 갖는 분자 접착을 사용하는 본딩 계면(bonding interface)이다. 어셈블리 계면(30)은 분자 접착, 열압착 본딩, 또는 제 2 본딩 에너지(E2)를 가지며, 제 1 본딩 에너지(E1)가 제 2 본딩 에너지(E2)보다 낮은 일부 다른 기술을 사용하는 직접-본딩 계면일 수 있다.
그 자체로 알려진 바와 같이, 제 1 E1 및 제 2 E2 본딩 에너지들 사이의 차이는 본딩될 면들의 표면 거칠기, 분자 접착 본딩을 달성하기 위해 접촉하는 재료들, 본딩 이전에 면들에 적용되는 화학적 처리(습식 세정 또는 플라즈마 활성화) 등을 관리함으로써 획득될 수 있다. 실리콘 산화물, 실리콘 질화물과 같은 재료들은 본딩될 면들에 증착될 수 있고(선호-분리 계면(1) 또는 어셈블리 계면(30)을 형성하기 위해), 상기 면들의 분자 접착 본딩의 결과적인 계면 표면 에너지를 조정하는 방식으로 처리(세정, 연마, 플라즈마 활성화, 에칭 등)될 수 있다.
유리하게는, 앞서 언급한 바와 같이, 2개의 계면들(1, 30) 사이의 본딩 에너지의 차이(E2-E1)는 적어도 1000 mJ/m2 정도가 되도록 선택된다. 일 예로서, 제 1 본딩 에너지(E1)는 2000 mJ/m2 정도일 수 있고, 제 2 본딩 에너지(E2)는 3000 mJ/m2보다 클 수 있다. 그 자체로 잘 알려진 바와 같이, 본딩 에너지는 특히 Mazara 블레이드 측정 기술에 의해 평가될 수 있다.
본 발명에 따른 분리 가능한 구조체(100)는, 어셈블리 계면(30)이 리시버 기판(20) 또는 작업 층(3)에 존재하는 적어도 하나의 캐비티(31a)를 포함하는 어셈블리-중단 구역(assembly-interruption zone)(31)을 갖는다는 점에서 주목할 만하다. 어셈블리-중단 구역(31)은 어셈블리 계면이 중단되는 구역이며, 즉 리시버 기판(20)과 작업 층(3) 사이에 접촉이 없는 구역에 대응한다.
어셈블리-중단 구역(31)은 분리 가능한 구조체(100)의 주변 영역에 위치된다. 바람직하게는, 어셈블리-중단 구역(31)은 상기 구조체(100)의 에지들(100a)로부터 10 mm 미만에 위치된다. 유리하게는, 어셈블리-중단 구역(31)은 분리 가능한 구조체의 에지들(100a)로부터 8 mm 미만, 또는 심지어 5 mm 미만 또는 심지어 3 mm 미만에도 위치된다.
마이크로일렉트로닉스 등급의 2개의 웨이퍼들(10, 20)을 어셈블하여 형성되는 분리 가능한 구조체들(100)이 상기 웨이퍼들(챔퍼)의 에지 지오메트리 또는 2개의 웨이퍼들 중 하나에 존재하는 작업 층(3)의 에지 지오메트리와 연결되는 비-본딩된 주변 배제 구역(100b)을 갖는 것이 일반적이며; 이 배제 구역(100b)은 1 mm 내지 2 mm를 거의 초과하지 않는다. 이러한 배제 구역(100b)이 존재하는 경우, 어셈블리-중단 구역(31)은 상기 배제 구역(100b)에 대해 분리 가능한 구조체(100)의 내부를 향해 방사상으로 오프셋되는데, 그 이유는 정의에 의해, 리시버 기판(20)과 작업 층(3)을 접촉하게 하는 어셈블리 계면(30)을 중단시킬 필요가 있기 때문이다. 이것은 예를 들어 배제 구역(100b)으로부터 0.5 mm, 1 mm 또는 2 mm에 위치될 수 있다.
유리하게는, 어셈블리-중단 구역(31)은 고도로 국부화되며, 다시 말해 주변 영역에서 분리 가능한 구조체(100)의 전체 둘레(perimeter)를 따라 연장되지 않고, 수백 미크론(일반적으로 200 미크론)에서 수십 밀리미터(일반적으로, 50 mm 내지 100 mm)의 길이에 걸쳐서만 연장되며, 예를 들어, 1 mm 내지 20 mm 사이, 바람직하게는 5 mm 내지 15 mm 사이이다. 이것은 작업 층(3)의 사용 가능한 표면 영역에 미치는 영향을 제한하는 이점을 제공한다.
앞서 언급한 바와 같이, 어셈블리-중단 구역(31)은 리시버 기판(20)(도 1a에 도시됨) 또는 작업 층(3)(도 2a에 도시됨)에 형성되는 적어도 하나의 캐비티(31a)를 포함한다. (적어도 하나의) 캐비티(31a)가 작업 층(3)에 형성되는 경우, 그 깊이는 예를 들어 작업 층(3) 두께의 5%와 95% 사이에서 변할 수 있으며, 물론 이 깊이는 상기 층(3)의 두께를 초과하지 않음에 유의해야한다.
유리하게는, 어셈블리-중단 구역(31)은 복수의 캐비티들(31a)을 포함한다.
캐비티들(31a)은 예를 들어 1 미크론과 1 mm 사이, 일반적으로 수 미크론과 수백 미크론 사이, 예를 들어 500 미크론에 포함된 거리만큼 이격될 수 있다. 그들은 직선 또는 어셈블리 계면(30)에 평행한 평면(x, y)에서 곡선을 이루는 라인에 정렬될 수 있다. 직선은 바람직하게는 분리 가능한 구조체(100)의 에지(100a)에 평행하거나 또는 상기 에지(100a)에 대한 접선 T에 평행하다(도 1b 및 도 2c). 곡선은 분리 가능한 구조체(100)의 중심을 향해 배향되는 볼록한 곡률을 가질 수 있고; 즉, 도 2b의 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 곡선은 분리 가능한 구조체(100)의 에지들(100a)의 곡률과 반대인 곡률을 따른다.
캐비티(31a)가 이하에서 언급될 것이며, 나열된 특징들은 캐비티(31a)가 복수의 동일한 것을 포함하는 경우 어셈블리-중단 구역(31)을 구성하는 모든 캐비티들(31a)에 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
유리하게는, 캐비티(31a)는 수 미크론과 수 밀리미터 사이, 일반적으로 20 미크론과 1 mm 사이에 포함되는 측방향 치수들을 갖는다. 또한, 이것은 0.5 미크론 내지 수십 미크론, 일반적으로 최대 20 미크론, 50 미크론, 또는 심지어 100 미크론 만큼의 깊이를 가질 수 있고; 예를 들어, 캐비티(31a)는 3 미크론의 깊이를 가질 수 있다.
어셈블리-중단 구역(31)이 복수의 캐비티들(31a)을 포함하는 경우, 리시버 기판(20)과 작업 층(3) 사이의 접촉 구역들의 백분율(즉, 어셈블리-중단 구역(31)의 캐비티들(31a) 사이의 접촉 구역들의 백분율)은 바람직하게는 80% 미만, 또는 심지어 50% 미만이다.
어셈블리-중단 구역(31)의 (적어도 하나의) 캐비티(31a)는 어셈블리 계면(30)에 평행한 평면(x, y)에서 정사각형, 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 또는 둥근 둘레를 가질 수 있다.
바람직하게는, 캐비티(31a) 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트는 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a') 또는 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a')에 대한 접선 T에 평행하다.
다른 바람직한 양태에 따르면, 가장 큰 측방향 치수를 갖는 캐비티(31a)의 둘레의 직선 세그먼트는 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a')에 평행하거나 또는 캐비티(31a)의 분리 에지(100a')에 대한 접선 T에 평행하다. 예를 들어, 직사각형인 캐비티들의 경우, 평면(x, y)에서 캐비티들(31a)의 긴 변은 접선 T에 평행하게 이어진다.
또한, 캐비티(31a)의 형상이 대칭이 아닐 때, 분리 에지(100a')(또는 그에 대한 접선 T)에 대해 또는 보다 구체적으로 분리 웨이브(separation wave)의 전파 방향에 대해 캐비티(31a)의 패턴을 배향시키는 바람직한 방향이 있으며, 본 발명에 따른 전사 공정을 참조하여 설명될 것이다. 분리 웨이브가, 가장 큰 차원의 세그먼트를 마지막으로 통과하는 것이 더 유리할 것으로 보인다. 도 2c의 예에서, 어셈블리-중단 구역(31)의 캐비티들(31a)이 삼각형 둘레를 갖는 경우, 따라서 삼각형의 꼭지점이 분리 에지(100a')를 향하도록 하는 방식으로 이것들이 위치되는 것이 유리하다.
본 발명은 또한 도너 기판(10)으로부터 리시버 기판(20)으로 작업 층(3)을 전사하는 공정에 관한 것이다.
공정은 무엇보다도 앞서 설명한 바와 같은 분리 가능한 구조체(100)를 제공하는 단계 a)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 단계 a)는 a1) 내지 a4)에 참조되는 다음의 하위-단계들을 포함한다.
우선, 단계 a1)은 초기 기판(2) 상에 배열되는 작업 층(3)을 포함하는 도너 기판(10)을 제공하는 것으로 구성되며, 선호-분리 계면(1)은 상기 작업 층(3)과 상기 초기 기판(2) 사이에 위치된다(도 3a).
도너 기판(10)의 작업 층(3)은 예를 들어 다음과 같은 임의의 공지된 층 전사 기술을 사용하여 생성될 수 있다:
- 본딩 이후 연삭, 연마, 화학적 에칭 및 세정 기술들에 기초하는 기계적/화학적 박화(thinning); 이 경우 작업 층(3)은 초기 기판에 본딩되는 작업 기판에서 파생된 다음 얇아짐.
- Smart Cut® 공정을 사용하여 일반적으로 두께가 2미크론 미만인 박층을 전사; 이 경우 작업 층(3)은 마찬가지로 더 가벼운 종으로 주입되는 작업 기판에서 파생되고, 초기 기판에 본딩된 다음, 주입에 의해 정의되는 매립된 취약 평면을 따라 분리된다.
- 전사된 작업 층을 두껍게 하는 것을 목표로 Smart Cut® 공정을 사용하여 에피택셜 성장 또는 증착 단계를 거침.
이러한 다양한 기술에서 언급한 본딩들로 인해 선호-분리 계면(1)이 생성된다. 따라서, 본딩 파라미터들(접촉하는 재료들, 본딩될 표면의 거칠기, 본딩될 표면들의 세정 작업 및 화학적 활성화 처리들 등)을 조정하여, 도너 기판(10)이 잠재적으로 열처리를 거친 이후에 원하는 범위 내에서 제 1 본딩 에너지(또는 제 1 계면 표면 에너지)를 획득하도록 할 필요가 있다. 이는 특히 막들이 증착될 때, 및/또는 기능적 구조들이 만들어질 때, 및/또는 컴포넌트들의 전부 또는 일부가 리시버 기판(20) 상으로 전사되기 이전에 작업 층(3) 상에 또는 내에 생성될 때이다.
바람직하게는, 제 1 본딩 에너지(또는 제 1 계면 표면 에너지)(E1)는 1000 mJ/m2와 3000 mJ/m2 사이에 포함된다. 앞서 언급한 바와 같이, 목적은 유리하게는 공정의 나중 단계 a4)에서 형성될 선호-분리 계면 1(에너지 E1)과 어셈블리 계면(30) 사이에 적어도 1000 mJ/m2의 에너지 차이를 달성하는 것이다.
공정의 단계 a2)는 앞서 언급한 바와 같이 의도된 응용 및 원하는 기능들에 따라 특성들이 달라지는 리시버 기판(20)을 제공하는 것으로 구성된다(도 3b).
다음 단계 a3)은 리시버 기판(20) 또는 작업 층(3) 각각의 주변에서, 작업 층(3)에 속하는 조립될 면(3c) 상에(도 3c의 (ii)) 또는 리시버 기판(20)에 속하는 조립될 면(20c) 상으로(도 3c의 (i)) 개구하는 하나 이상의 캐비티들(31a)을 형성하는 것을 포함한다. 이 (적어도 하나의) 캐비티(31a)는 도너 기판(10)이 리시버 기판(20) 상에 조립될 때 어셈블리-중단 구역(31)의 생성을 가능하게 할 것이다.
어셈블리-중단 구역(31)은 에지들로부터 10 mm 미만에서 도너 기판(10) 또는 리시버 기판(20)의 주변 영역에 국부화된다. 유리하게는, 어셈블리-중단 구역(31)은 심지어 상기 기판들의 에지들로부터 8 mm 미만, 5 mm 미만, 또는 심지어 3 mm 미만에 위치된다.
어셈블리-중단 구역(31)은 바람직하게는 고도로 국부화되어 있는데, 다시 말해 주변 영역에서 도너 기판(10) 또는 리시버 기판(20)의 전체 둘레를 따라 연장되지 않고 수백 미크론에서 수십 밀리미터의 길이에 걸쳐서만 연장된다.
캐비티(31a)는 통상적인 리소그래피 및 에칭 기술들을 사용하여 수행될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 각각의 캐비티(31a)는 바람직하게는 수 미크론 내지 수 밀리미터 사이에 포함되는 측방향 치수들, 0.5 미크론 내지 수십 미크론 사이에 포함되는 깊이 및 평면(x, y)에서 다양한 형상을 갖는다.
마지막으로, 단계 a4)는 분리 가능한 구조체(100)를 형성하기 위해, 조립될 각각의 면들(3c, 20c)에서 작업 층(3) 및 리시버 기판(20)을 조립하는 것을 포함한다(도 3d의 (i) 및 (ii)).
그 자체로 잘 알려진 바와 같이, 2개의 기판들을 조립하는 것은 의도된 응용 및 상기 본딩 기술들의 적합성에 따라 분자 접착을 사용한 직접 본딩, 금속 본딩 또는 접착제 본딩에 의해 수행될 수 있다.
단계 a4)는 기판들(10, 20)을 접촉시키기 이전에 일련의 세정, 접착-촉진 층들의 침착, 표면 활성화 또는 다른 표면 준비를 포함할 수 있다. 단계 a4)는 기판들(10, 20)이 접촉된 이후, 본딩의 타입, 및 어셈블되고 기판들(10, 20)을 구성하는 재료들의 특성에 따라 더 높거나 더 낮은 온도에서 어셈블리 계면(30)을 통합하기 위한 열처리들을 포함할 수 있다.
이 단계 a4)의 끝에 형성되는 어셈블리 계면(30)은 선호-분리 계면(1)의 본딩 에너지(E1)보다 더 큰 본딩 에너지(E2)를 갖는다. 특히, 본딩 에너지(E2)와 본딩 에너지(E1) 사이의 차이는 대략 1000 mJ/m2 또는 그 이상이다.
하나의 특정 실시예가 방금 설명된 단계 a)의 끝에서, 본 발명에 따른 방법은 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a')에 기계적 응력을 가하는 것으로 구성되는 단계 b)를 포함한다(도 3e의 (i) 및 (ii))
분리 에지(100a')는 어셈블리-중단 구역(31)에 가능한 한 가깝게 위치되고, 기계적 응력은 어셈블리 계면(30) 또는 선호-분리 계면(1)에서 분리 웨이브를 개시할 수 있다. 일 예로서, 기계적 응력은 조립된 도너 기판(10)과 리시버 기판(20)의 에지들 사이에 베벨-에지(bevel-edge)(40)를 삽입함으로써 가해질 수 있다. 대안적으로, 이러한 동일한 에지들 사이에 액체 또는 기체 유체를 주입하거나 다른 적절한 기술을 사용하여 적용할 수 있다.
일반적으로, 전파 웨이브(propagation wave)의 방향은 평면(x, y)에 있으며, 분리 에지(100a')에 또는 분리 에지(100a')에 대한 접선 T에 수직이다.
앞서 언급한 바와 같이, 도너 기판(10) 및 리시버 기판(20)의 에지 지오메트리 때문에, 분리 가능한 구조체(100)가 주변 배제 구역을 갖는 것이 일반적이다. 단순함을 위해, 이 배제 구역은 도 3a 내지 도 3g에 도시되어 있지 않음에 유의한다.
기계적 응력이 가해질 때, 예를 들어 베벨-에지(bevel-edge)(40)를 삽입함으로써, 분리 웨이브(41)가 어셈블리 계면(30)에서 시작될 수 있고, 이것은 선호-분리 계면(1)의 기계적 무결성이 더 낮음에도 불구하고 발생하는 것이 가능하다. 어셈블리 계면(30)에서 분리 웨이브(41)의 이러한 시작은 특히 상기 계면(30)에 대한 직접 액세스를 제공하는 배제 구역의 존재에 의해 촉진된다.
이러한 이유로, 본 발명에 따른 방법은 단계 c)로 계속되며, 이 동안 분리 웨이브(41)가 어셈블리 계면(30)에서 개시되는 경우, 분리 웨이브(41)가 어셈블리-중단 구역(31)을 통과함에 따라 분리 웨이브는 선호-분리 계면(1)으로 편향된다(도 3f의 (i) 및 (ii)). 효과적으로, 어셈블리-중단 구역(31)의 캐비티들(31a)은 분리 웨이브(41)의 웨이브 프론트(wave front)의 헤드에서 응력장이 수정될 수 있도록 하여, 가장 낮은-에너지 계면 쪽으로 편향(이 경우 선호-분리 계면(1) 쪽으로 편향)되도록 유도한다.
도면들에서 축 y에 평행한 분리 웨이브(41)의 전파 방향이 어셈블리-중단 구역(31)의 캐비티(또는 캐비티들)(31a) 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트에 수직이 되는 방식으로 기계적 응력이 가해지는 것이 유리하다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 분리 웨이브(41)의 전파 방향이 가장 큰 측방향 치수를 갖는 캐비티(31a)의 둘레의 직선 세그먼트에 수직이 되도록 하는 방식으로 기계적 응력이 가해진다. 이 시나리오는 예를 들어 캐비티(또는 캐비티들)(31a)가 직사각형 형상을 가질 때(또는 가질 때) 발생할 수 있다. 직사각형의 가장 긴 치수(길이)는 바람직하게는 분리 웨이브(41)의 전파 방향에 수직인 방식으로 배향될 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 삼각형 형태의 캐비티(31a)의 경우, 삼각형의 꼭지점이 분리 에지(100a')를 향하도록 하는 것이 유리하며; 즉, 분리 에지(100a')에서 시작되는 분리 웨이브가 삼각형의 밑부분을 마지막으로 통과하는 것이 바람직하다(도 4a).
분리 웨이브(41)가 단계 b)에서 선호-분리 계면(1)에서 직접 시작될 때, 어셈블리-중단 구역(31)에서의 상기 웨이브의 통과는 그 위치를 수정하지 않음에 유의해야 한다: 중단 구역(31)을 통해 통과한 이후, 분리 웨이브(41)는 선호-분리 계면(1)을 따라 계속 전파된다.
다음으로, 이 전사 공정은 분리 가능한 구조체(100)의 완전한 분리를 초래하는 선호-분리 계면(1)에서 분리 웨이브의 전파의 단계 d)를 포함한다(도 3g의 (i) 및 도 3g의 (ii)).
분리 웨이브(41)가 정확한 계면으로 편향되고 나면, 분리 웨이브(41)를 개시하기 위해 가해진 기계적 응력이, 분리 웨이브가 전파되도록 하기에 충분한 경우, 또는 기계적 응력이 지속적으로 유지되거나 간헐적으로 가해짐으로써, 분리 웨이브(41)는 기계적 무결성이 낮은 선호-분리 계면(1)을 따라 자발적으로 쉽게 전파된다.
도 4b는 본 발명에 따른 분리 가능한 구조체(100)로부터 리시버 기판(20)(실리콘으로 제조됨) 상에 전사되는 작업 층(3)(실리콘으로 제조됨)의 위에서 본 사진을 나타낸다. 사진은 특히 리시버 기판(20)에 형성되는 어셈블리-중단 구역(31) 주변을 확대한다. 어셈블리-중단 구역(31) 상류의 어셈블리 계면(30)(산화물 SiO2/실리콘 타입의 직접 본딩)과 어셈블리-중단 구역(31) 하류의 선호-분리 계면(SiO2/SiO2 타입의 직접 본딩) 사이의 분리 웨이브의 편향을 보는 것이 가능하다. 캐비티들(31a)의 하류에서, 작업 층(3)은 리시버 기판(20) 상으로 전사된다. 도 4b의 예에서, 어셈블리-중단 구역(31)을 형성하는 8개의 캐비티들(31a)은 형상이 정사각형이고, 측방향 치수가 500 미크론 x 500 미크론이고, 깊이가 3 미크론이다. 이 캐비티들은 에지에서 약 3 mm에 위치된다.
본 발명에 따른 분리 가능한 구조체(100)에 적용되는 전사 공정은 분리 웨이브(41)가 분리 가능한 구조체(100)의 어셈블리 계면(30)으로부터 선호-분리 계면 쪽으로 효과적으로 편향될 수 있도록 한다. 따라서, 리시버 기판(20) 상에 전사되는 작업 층(3)의 표면적을 최대화하고 고품질의 작업 층(3)을 전사하는 것이 가능하다.
당연히, 본 발명은 설명된 실시예들로 제한되지 않으며 구현 변형이 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이에 적용될 수 있다.
분리 가능한 구조체(100)의 바람직한 실시예들은 분자 접착을 사용한 직접 본딩에 기초하여 선호-분리 계면(1)을 설명하지만, 본 발명은 다른 타입들의 계면에도 동일하게 적용될 수 있다.
예를 들어, 선호-분리 계면(1)은 더 가벼운 종을 주입, 다공성 물질(예를 들면, 다공성 실리콘)의 층의 형성 또는 하나의 계면이 낮은 에너지를 갖는 다층 증착물들의 형성(예를 들면, 출원 FR3082997에 설명된 바와 같음)에 의해 획득되는 매립된 깨지기 쉬운 평면으로 구성될 수 있다. 이 마지막 옵션과 관련하여, 예를 들어 귀금속(Au, Pt, Ag 등) 층 상의 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 층을 포함하는 다층을 언급할 수 있으며, 이들 층들 사이의 계면은 낮은 계면 표면 에너지를 갖는다.
일반적으로, 본 공정은, 분리 가능한 구조체(100)가 계면 표면 에너지의 충분한 차이, 특히 1000 mJ/m2 이상의 에너지 차이를 나타내는 2개의 계면들(1, 30)을 포함하는 한 적용 가능하다.
Claims (20)
- 층들을 전사하거나 핸들링하는데 사용되는 분리 가능한 구조체(100)로서,
- 적어도 두 개의 계면, 즉 적어도 어셈블리 계면(30) 및 선호-분리(favoured-detachment) 계면(1),
- 리시버 기판(20),
- 초기 기판(2) 상에 배열된, 전사될 작업 층(working layer)(3)을 포함하는 도너 기판(10)을 포함하고,
상기 선호-분리 계면(1)은 상기 작업 층(3)과 상기 초기 기판(2) 사이에 위치되고, 상기 어셈블리 계면(30)은 상기 작업 층(3)과 상기 리시버 기판(20) 사이에 위치되며,
상기 분리 가능한 구조체(100)는,
- 상기 어셈블리 계면(30)이 상기 리시버 기판(20) 또는 상기 작업 층(3)에 존재하는 적어도 하나의 캐비티(31a)를 포함하는 어셈블리-중단 구역(31)을 가지며, 상기 어셈블리-중단 구역(31)의 경우, 상기 캐비티(31a)의 깊이는 상기 작업 층(3)의 두께보다 엄격하게 얇으며,
- 상기 어셈블리-중단 구역(31)은 상기 분리 가능한 구조체(100)의 주변 영역에 위치되며 상기 작업 층(3)을 전사하거나 핸들링하기 위해 분리 웨이브(separation wave)(41)가 상기 어셈블리 계면(30)에서 개시될 때 상기 분리 웨이브(41)의 웨이브 프론트(wave front)의 헤드에서의 응력장(stress field)이 수정될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항에 있어서,
상기 어셈블리-중단 구역(31)은 상기 분리 가능한 구조체(100)의 에지(edge)들로부터 10 mm 미만에 위치되는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 어셈블리-중단 구역은 20 mm 이하의 길이에 걸쳐, 상기 분리 가능한 구조체의 둘레(perimeter)를 따라 연장되는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
(적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)는 0.5 미크론 내지 50 미크론 사이에 포함된 깊이를 갖는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
(적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)는 상기 어셈블리 계면에 평행한 평면에서, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 또는 둥근 둘레를 갖는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
(적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)의 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트는, 상기 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a')에 평행하거나 또는 상기 분리 가능한 구조체(100)의 상기 분리 에지(100a')에 대한 접선(T)에 평행한, 분리 가능한 구조체(100). - 제 5 항에 있어서,
가장 큰 측방향 치수를 갖는 (적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)의 둘레의 직선 세그먼트는, 상기 분리 가능한 구조체(100)의 상기 분리 에지(100a')에 평행하거나 또는 상기 분리 가능한 구조체(100)의 상기 분리 에지(100a')에 대한 접선(T)에 평행한, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어셈블리-중단 구역(31)은, 1 미크론 내지 1 mm 사이에 포함된 거리만큼 이격되는 복수의 캐비티들(31a)을 포함하는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어셈블리-중단 구역(31)의 상기 캐비티들(31a) 사이의 접촉 구역들의 백분율은 80% 미만, 또는 심지어 50% 미만인, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐비티들(31a)은 직선을 따라 정렬되거나 또는 그 볼록부가 상기 분리 가능한 구조체(100)의 중심을 향해 지향되는 곡선을 따라 정렬되는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어셈블리-중단 구역(31)은 상기 분리 가능한 구조체(100)의 상기 에지들로부터 8mm 미만, 또는 심지어 3mm 미만에 위치되는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작업 층(3)은 200 nm 내지 200 미크론으로 구성된 두께를 갖는, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 선호-분리 계면(1)은 제 1 계면 표면 에너지(E1)를 갖고,
- 상기 어셈블리 계면(30)은 제 2 계면 표면 에너지(E2)를 갖고,
- 상기 선호-분리 계면(1)과 상기 어셈블리 계면(30) 사이의 계면 표면 에너지의 차이가 1000 mJ/m2 이상인, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선호-분리 계면(1)은 제 1 본딩 에너지(E1)를 갖는 분자 접착을 사용하는 본딩 계면이고, 상기 어셈블리 계면(30)은 제 2 본딩 에너지(E2)를 갖는 분자 접착을 사용하는 본딩 계면이며, 상기 제 1 본딩 에너지(E1)는 상기 제 2 본딩 에너지(E2)보다 작은, 분리 가능한 구조체(100). - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선호-분리 계면(1)과 상기 어셈블리 계면(30) 사이의 본딩 에너지의 차이는 적어도 1000 mJ/m2 정도인, 분리 가능한 구조체(100). - 도너 기판(10)으로부터 리시버 기판(20)으로 작업 층(3)을 전사하는 방법으로서,
a) 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 분리 가능한 구조체(100)를 제공하는 단계,
b) 상기 분리 가능한 구조체(100)의 분리 에지(100a')에 기계적 응력을 가하는 단계 - 상기 분리 에지(100a')는 상기 어셈블리-중단 구역(31)에 최대한 가깝게 위치되며 상기 기계적 응력이 상기 어셈블리 계면(30) 또는 상기 선호-분리 계면(1)에서의 분리 웨이브(separation wave)(41)를 개시할 수 있음 -,
c) 상기 분리 웨이브(41)의 개시가 상기 어셈블리 계면(30)에서 발생하는 경우, 상기 분리 웨이브(41)가 어셈블리-중단 구역(31)을 통과할 때 상기 분리 웨이브(41)가 상기 선호-분리 계면(1)으로 편향하는 단계,
d) 상기 선호-분리 계면(1)에서 상기 분리 웨이브(41)가 전파하여 상기 분리 가능한 구조체(100)의 완전한 분리를 초래하는 단계
를 포함하는, 전사 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 기계적 응력은 상기 분리 웨이브(41)의 전파 방향이 상기 어셈블리-중단 구역(31)의 (적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)의 둘레의 적어도 하나의 직선 세그먼트에 수직이 되도록 가해지는, 전사 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 기계적 응력은 상기 분리 웨이브(41)의 전파 방향이, 가장 큰 측방향 치수를 갖는 (적어도 하나의) 상기 캐비티(31a)의 둘레의 직선 세그먼트에 수직이 되도록 가해지는, 전사 방법. - 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기계적 응력은 상기 리시버 기판(20)의 에지들과 상기 도너 기판(10)의 에지들 사이에 베벨-에지(bevel-edged) 도구(40)를 삽입함으로써 가해지는, 전사 방법. - 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)는,
- 상기 초기 기판(2) 상에 배열된 상기 작업 층(3)을 포함하는 상기 도너 기판(10)을 제공하는 단계 - 상기 선호-분리 계면(1)이 상기 작업 층(3)과 상기 초기 기판(2) 사이에 위치됨 -,
- 리시버 기판(20)을 제공하는 단계,
- 상기 리시버 기판(20)에 속하는 조립될 면(20c) 또는 상기 작업 층에 속하는 조립될 면(3c) 상으로 개구된 적어도 하나의 캐비티(31a)를, 리시버 기판(20) 또는 작업 층(3)의 주변 영역에 생성하는 단계,
- 조립될 각각의 면들(3c, 20c)에서 상기 작업 층(3) 및 상기 리시버 기판(20)을 조립하는 단계를 포함하는, 전사 방법.
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