TWI283911B - A method of increasing the area of a useful layer of material transferred onto a support - Google Patents

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Description

1283911 A7 B7 五 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種在基板之製造期間,增加有效轉移 至支撐上之半導體材料之有用層之面積之方法本發明特 別供電子、光學或光電用。 【先前技術】 "目前’結合使用藉分子接合之接合(已知為"晶圓接合 ")以及將有用層轉移至支撐上之技術所製造的所有基板, 具有已知為”周邊環部”之地帶。 該環部係為位於支撐之周邊且是有用層之轉移尚 ^之地帶,或者當轉移已發生時,該環部係為有用層已部 分轉移,或在後來的處理期間,由於其接合至該支撐較差 而已消失之地帶。 附圖1與2分別為熟習本項技藝者所熟知之基板之橫 15 剖面圖與平面圖,該基板係為意指"絕緣層上有矽"之頭字 語,,SOI” 〇 經免部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1顯不矽之支撐1,而複合層2已藉由分子接合而 轉移至其上,此複合層2包含氧化矽層21以及覆蓋在氧 化石夕層21之頂上之石夕層22。 ^專門用語"環部,,3界定出支撐1之實質上的環狀地 20 ▼,複合層2不是尚未被轉移就是在層之轉移期間較差地 被轉移至其上。 更精確地說,在圖2之平面圖中,吾人可看出這個環 邛3係具有變動的寬度及/或形狀,亦即,複合層2之垂 直側200可以是不規則(鋸齒狀)及/或複合層之核島2,可
本紙張尺度關家標準(CNS)A4規格(2ι〇 χ 297公釐) 1283911 A7 B7 五、發明說明(2) 能存在,且已被轉移至支撐1上,但其係與該複合層2之 其餘中央部分隔開。 吾人應注意到,圖1與2之關於不同層與支撐之厚度 以及關於環部之寬度兩者,係為未按照一定比例縮放繪製 的圖。 該環部現象與其他基板一起存在,舉例而言,在那些 熟知之意指n絕緣層上有碳化石夕"之頭字語,,sicoi”,戋薰 指”石英上有矽”之頭字語"SOQ”之基板。其他例如那些包 各碎上之碑化録(AsGa/Si)之多層基板亦顯現出該環部。 獨立於支樓1之直徑(舉例而言,可從碳化;5夕之2忖(5〇 公厘(mm))改變至某個碎基板之12吁(300 πππ))以外,古歹 環部3之寬度一般從1 mm改變至4 mm,正負誤差為〇 5 mm。又,該寬度係可變動,亦即,其在基板之一側上的 寬度可以比另一側來得小。 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝 層轉移期間出現該環部具有各種根源,如以下所探討 的。特定陳述可以由所使用基板上的倒角之存在,接合能 之變化,及最後在基板製造方法中之某些腐蝕性步驟所構 成。 為了說明該環部之出現,請配合參見附圖3,圖3係、 為藉由分子接合而接合在一起之兩個基板之側面之一部份 之概略橫剖面,此兩個基板亦即所欲切割出將來的有用層 之來源基板4,以及打算接收該有用層之支撐基板5。此 圖說明習知技術。 在其餘說明與附圖中,基板之形狀係被認為是圓形 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1283911 五、發明說明(3) 的,其乃因為這是最經常 其他形狀。 ㈣見的七狀。然而,它們可具有 士源基板4具有兩個平行之相對表面;在圖3中參 考數子400標示該等表面” 欲接人s 個°該前面彻係意 欲接合至該支樓5上。來源基板4具有—側面41。 又’基板4已經經歷形成界定兩個部分之弱地帶42 之處理,此兩個部分為後部分以及意欲隨後轉移至支撐5 之有用層43。 整個之其餘說明書與申請專利範圍,專門用語"有用 層"指定的是-轉移層,其厚度取決於其是否譬如藉由植 入原子物質之方法或藉由如以下所說明的研磨劑拋光及/ 或化學蝕刻而獲得。 目前,使用作為來源基板與支撐基板兩者之基板係為 商業上可取得之滿足標準化需求(譬如矽基板之semi以卜 0302標準)之基板。那些標準主要是關於確保該等基板可 儘量被廣大範圍之使用者所利用之設備所接受。 依據那些標準,於側面41與前面400間的交點,基 板4具有與該前面400之平面(更精確地說是與真正平坦 中央地帶40)構成大角度α(接近45度)之環狀主倒角44 或主落差,如以下所將說明的。該主倒角44朝徑向延伸 長達寬度L。依據不同的基板,該寬度l之變化可從1〇〇 至500 /zm。該主倒角44係意欲限制機械破裂之風 險與來源基板4之缺口現象。 以類似於剛才對來源基板4所說明的方式,支撐基板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 装· η 1283911 A7 B7 五、發明說明(4) 5具有前面500、側面51以及主倒角54。 當基板4與5彼此接合時,接合因為角α之大小而不 會發生在倒角44與54。因此可期望環部之寬度相當於該 等主倒角44與54之寬度L。然而,在實際上已顯示出更 5 寬之環部。 吾人已觀察到基板4之前面400實際上具有兩個地 帶’亦即,實質上位於該基板4之中心,以下稱為”平坦 中央地帶”之第一平坦地帶40,以及圍繞第一地帶之第二 地帶45。 10 第二地帶45係為二次倒角,其一般為環狀的或與平 坦中央地帶’40之平面形成角沒之二次落差。該二次倒角 45延伸在該平坦地帶4〇與主倒角44之間。 f個其餘說明與申請專利负圍,鲁門用語”平坦,,意指 〆 \ 適合接合之平面度,而專門用語”中央地帶”指定實質上位 15於基板前面之中心但是可略偏離位於該表面上之地帶之中 〇 經I部智慧財產局員工消費合作社印製 吾人應注意到圖3與下述附圖事實上只是概略顯示, 而為了說明目的,圖中已相當誇大角石之大小。 更精確地說,二次倒角45構成比主倒角44較不尖銳、 20且在各種不同基板成形步驟(研磨、拋光、化學蝕刻)期間 出現之落差,這些步驟產生餘刻與材料移除效果,而這些 效果在基板側上顯得更大。該二次倒角45並未受制於標 準。依知商業上上市可取得的基板,其在徑向中呈現的寬 度L·之範圍從大約500 //m至3000/zm。該二次倒角45 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) [283911
五、發明說明(5) 係為未被上述標準所界定之缺乏界定地帶之尺寸。又角 万之數值亦會變動,所以二次倒角45並非如_ 3所概略 顯示地呈現平坦,但在一定位置可以是半球形或不規則形 狀。 5 15 經I部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,實際上(與附圖之圖式成對比),來源基板4之 側面並非藉由複數個形成斜面的斜坡而形成,但是具有略 凸的形狀,亦即,在二次倒角45與主倒角44之間或在主 倒角與^之間不具有邊緣。凸形之目的係為了避免 基板4之任倚刻痕。 \ 以類似於剛才對來源基板4所說明的方式,支撐基板 5具有平坦中央地帶5〇與實質上環狀的、二次倒角55,但 具有與二次倒角朽相同的不規則形狀。 分子接合係為無法容許非平面表面之技術,而該等二 人倒角45、55之存在導致較差的接合以及在那個地帶中 較差的層轉移,造成周邊環部之出現。、 此外,該環部出费/的第二理由係為雨個面對基板表面 之間的接合能會隨著例如接觸中這些表面之粗糙度、平滑 度與化學本質,微粒之存在等之參數的函數而變動。該等 參數於基板之側面亦會以較不受到控制的方式改變,此又 說明了環部之形成。 最後,環部形成之另一個可能原因,係為在基板製造 方法期間,使用某些腐钱性步驟所造成。 矣在頭子6吾BESOI (接合與回触絕緣層上之石夕)下 的基板製造方法,係將來源基板接合至支撐基板之上,來
1283911 A7 B7 五、發明說明一 源基板之至少一表面係塗有一層氧化層。接著,來源基板 之露出表面接受研磨劑拋光及/或化學侵蝕蝕刻後再拋光 之處理’直到該來源基板變成有用層為止。 在包括化學侵蝕(具有接合介面之局部剝離的風險)之 5那個型式之方法中,影響來源基板之側面與前面部分之氧 化作用與機械研磨劑拋光力量,兩者都易於擴大環部。 類似地,在包括因沿著弱地帶破裂之層之分離的方法 中,吾人已觀察到在侧面周圍,易於接合介面產生分離, 而不易於弱地帶產生分離,因此導致具有大表面積之環部 10 之形成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再參見圖3,在弱地帶42係藉由氫植入而形成之特 別情況下,已顯示出在將有用層43與其餘來源基板4分 開之隨後處理期間,氫氣泡之膨脹將實質上之垂直力量施 加在二次倒角45之平面上。在那個地帶中,該力量並未 is被足夠強大的接合所補償,因為二次倒角55係與二次倒 角45隔開了角2石,接合因此而破裂。因此,氣泡係形 成於一次倒肖45之表面,而非被轉移至支撐基板$上之 層43。換言之,接合會產生,但是其品質是不好的。 一些缺點係與該環部之存在相關。 一首先,顯現出不適用的表面,其上面不可能製造電子 元件。不幸的是,從經濟觀點來看,每個額外的平方公厘 之面積可使每個基板製造較多數目的元件成為可能。 再者,這個環部如上所述是不規則狀,且其寬度可從 基板之-側至另-側有所改變,因此,當這樣的基=被使 8 1283911 A7 B7 ' -------- 五、發明說明(7) 用於生產設備時,·會在工業製程之各種不同步驟中造成重 現性之問題。 習知技術包含拋光基板之側面之方法,俾能使消除該 環部成為可能,譬如參見文獻US 6 221 774。 5 機械拋光側面之方法又以供應商SEZ所使用的方法 著稱。該方法係在沈積動作之後被使用在固體矽基板上, 而吾人熟知沈積動作會產生與被移離側面(已知為”剝離,, 或·’剝落”)之材料效應相關之風險,亦即,導致高程度之 微粒污染。 1〇 然而,那些方法易於在周邊增加不具有轉移層之地帶 的尺寸,藉以限制有用面積。此外,環部的細緻加工動作 會導致轉移層之周邊的缺陷。 文獻EP-1 059 663說明一種用以製造半導體薄膜之 製程,其包含以下步驟:在第一基板上形成半導體層與多 15孔性層;移除位於其周邊區域之該半導體層;以及藉由使 用接合至半導體層之表面之第二基板,使半導體層與第一 基板分開。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這個製程著眼於解決關於轉移層已外延成長在多孔性 層上之事實之分開問題。 20 這個文獻並沒有將改善兩個基板間之接合,以便增加 轉移至支樓基板上之有用層之面積當作其目的。 相反地’移除半導體層之周邊區域會造成所轉移之有 用層之面積的限制。 用於製造積體電路之SOI晶圓之製造方法亦說明於 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1283911 A7 B7 五、發明說明(8) 文獻 US-5,597,410 中。 這個方法包含下述步驟: -將由第一氧化物層所封裝的支持晶圓之前表面接合 至由第二氧化物層所封裝的接合晶圓之前表面上,支持前 5表面係比接合前表面長, -蚀刻第二氧化物層之背面與側面以及第一氧化物層 之一部份, -在由此獲得之組件之所有露出表面上,形成一多晶 矽層,以及 15
裝 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 20 -移除形成於覆蓋接合晶圓之背面之先前步驟中的該 層之該部分,以及該接合晶圓之一部份,直到其變成與殘 留在支持晶圓之前表面上的多晶石夕層之部分共平面為止。 •這個方法之目的係為了消除以習知之接合晶圓技術所 製造的SOI晶圓中的半導體薄膜之尖銳邊緣。 利用這樣的方法,與習知技術比較起來,轉移層之面 積甚至會減小。 因此’本發明之-個目的係為了改善上述缺琴,尤盆 是藉由在層轉移過程期間,增加從轉移至支撐上 : 板而來的材料之數量,來縮小該環部之面積。 土 【發明内容】 ' =這個目的’本發明提供—種在特別供 子、光學、或光電領域之合成基板之製 電 至支樓基板上之材料(尤其是半導 轉移之方法’此方法包含至少-將來源基板二前::::: ___ 1 U 本紙張尺度適財關家標準(CNS)A4規格(21G X 29?公幻- 許 1283911
A7 B7 1283911 五、發明說明(/〇) •第二基板係以將其平坦中央地帶放在相對於該第一 基板之平坦中央地帶之中央的這種方式來接合至第一基 板; •第一基板係為來源基板; 5 •在將來源基板與支撐基板彼此相對接合之步驟之 前’此方法在於形成於該來源基板内部之弱地帶,所欲轉 移之該有用層係延伸在該弱地帶與該基板之前面之間,且 在接合步驟之後,此方法在於沿著該弱地帶將該有用層與 其餘來源基板予以分離; 1〇 •該弱地帶係藉由植入原子物質而形成或藉由多孔性 層而形成; •有用層係藉由單獨或搭配採用至少一下述技術而分 離:施加機械或電氣根源之應力;提供熱能;以及化學蝕 刻; 15 •來源基板之前面與支撐基板之前面之至少一表面係 以絕緣材料層塗佈。 經濟β部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之其他特徵與優點,從本發明之數個較佳實施 例之下述說明更顯清楚。此說明係參考附圖而完成。 2〇 【實施方式】 本發明之目的係為了改善上述合成基板之製造方法, 這種方法包含將來源基板之其中一個表面分子接合至支撐 基板之面對表面之至少一步驟,以及從該來源基板轉移有 用層至該支樓基板上之步驟。 12 1283911
該合成基板從而包含轉移至支撐上之至少一有 現在參考圖5,從那可看出本發明之第一實施例,於 其中來源基板6(隨後從該來源基板6取出有用$ 63)係被 分子接合至支撐基板7。 於此實施例中,支撐基板7係與上述圖3之支撐基板 5相同。因此,不再詳細說明。 支撐基板7顯現出側邊71、主倒角74、以及用以接 收來源基板6之前面600之前面7〇〇。這個前面·涵蓋 平坦中央地帶70與二次倒角75兩者。 如圖4至6所不,且通常是這樣的情況,來源與支樓 f板6 # 7是IS形的。相似地’它們的平坦中央地帶也 疋圓形的’而主要與二次倒角被看成是環狀的。然而,基 板6與7及/或它們的各個中央地帶可以是其他形狀,譬 如匕們可以是橢圓形、八角形、或長方形。 15 20 如可在圖4中更清楚看到的,二次倒角75係由内輪 靡〇7與外輪廟c,7所界定。吾人應該觀察得到二次倒角 75之内輪靡。7構成平坦中央地帶7〇之外輪廓,同樣地, 一次倒角75之外輪麼c.7構成主倒肖74之内輪廊。 如圖5所示,來源基板6係為習知之基板,亦即,宜 具有主倒角64且或許亦具有二次倒角65,二次倒角㈣ 内輪廟Q與外輪廓c,6之間。二次倒角65之内 成平坦中央地帶60之外輪廓。 6籌 依據本發明,來源基板6於其側邊Η所呈現的外輪 郭c61之尺寸係大於支撐基板7於其側邊?!所呈現的外 I_______13 本紙張尺度適財_家解_从規格(21{) χ 297公^ 1283911
輪廓Cn之尺寸。當基板6與7兩者之載面為圓形時,來 源基板6之最大真徑D。,亦即,橫越過,邊61所測量 的直搔(以下稱為外部直徑D01)係大於支撐基板7之外部 直徑D71 (橫越過側邊71所測量)。 5 在給定基板6與7 一般製造公差之情況下,來源基 板6實際上較佳是具有至少〇 3 mm(大於支撐基板7之直 徑Dy之直徑D01。再者,當使用商業上可得到的基板6 與7(其係可以不同之增加直徑之基板之範圍之型式竣得 之種類)時,對所欲選擇成具有直接大於支撐基板7之直 徑之範圍之直徑的基板6而言是有利的。 此外,來源基板6之平坦中央地帶60之外輪廓C6之 尺寸係大於支撐基板7之二次倒角75之内輪廓c7之尺 寸,且在接合期間,來源基板6係以這個内輪廓c7被内 接在外輪廓C6内的這種方式來相對黏合至支撐基板7。 15 又較佳的情況是,來源基板6之平坦中央地帶6〇之 輪廓C6之尺寸係大於支撐7之二次倒角75之外輪廊c,7 之尺寸,且在接合期間,來源基板6係以外輪廓c,7被内 接在平坦中央地帶60之輪廓C6内部的這種方式來相對黏 合至支撐基板7。 因此,支撐7之二次倒角75總是位於面對基板6之 平坦地帶60,並相對於該處形成小角度沒。這兩個表面 間的接合會受到改善,且有用層63之較大部分係被轉移 至二次倒角75上。因此,實際上被轉移之有用層63之面 積會增加,相反地,環部之面積減少。此種解決方法亦易
1283911 A7 B7 五、發明說明(/3) 於實現;其乃因為不同直徑之基板在市場上已經是可取得 的。 最後,最好的情況是,來源基板6係以將支撐7之平 坦中央地帶70放在相對於來源基板6之中央地帶60的中 心的這種方式而接合至支撐基板7。因此,所轉移之有用 層63亦位於中心或實質上位於相對於支撐7之中心。 本發明之第二實施例係參考圖6說明於下。 這個實施例係類似於參考圖5所說明的,除了其在此 情況下係為顯現出大於來源基板6之直徑的直徑之支撑基 板7以外。 於此情況下,且依據本發明,支撐基板7之外輪廓C7i 之尺寸係大於來源基板6之外輪廓C61之尺寸。當兩個基 板之截面為圓形時,支撐7之直徑D7係大於來源基板6 之直徑D6。 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 訂 相對於第一實施例所作關於基板間之直徑的差異係為 至少〇.3mm,且關於商業上可得到的基板之使用之上述 標記,同樣應用在此第二實施例。 此外,支撐7之平坦地帶70之外輪廓c7之尺寸係大 於來源基板6之二次倒角65之内輪廓c6之尺寸,且在接 合期間,來源基板6係以這個内輪廓c6被内接在該輪廓 C7内的這種方式來相對黏合至支撐基板7。 又較佳的情況是,輪廓C?之尺寸係大於來源基板6 之二次倒角65之外輪廓c,6之尺寸,且在接合期間,來 源基板6係以這個外輪廓c,6被内接在該輪廓c?内部的 15 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 1283911
1283911 A7 B7 五、發明說明(IS) 質以最大濃度導入材料中。分子或離子原子物質係以亦分 配為約最大值之能量而被導入至材料中。 原子物質可藉由使用譬如離子束植入機或電漿浸泡植 入機而被植入到該來源基板6。 5 植入以藉由離子轟擊而實現較佳。較佳之植入離子物 質係為氮。其他離子物質可具優點地被單獨使用或與氫結 合使用,例如稀有氣體(譬如氦氣)。 植入動作會在大部分來源基板6之内以及位於中間的 離子滲透深度建構出弱地帶62,此地帶實質上係平行於 ίο刖面6〇〇之平面。有用層63係從前面600延伸至這個弱 地帶62。 吾人應參考譬如關於其註冊之商標”Sniart Cut”之熟知 方法之文獻。 15 弱地帶62亦可由獲得之多孔性層所組成,譬如藉由 使用Canon之註冊商標”ELTRAN,,所熟知之方法,其係說 明在歐洲專利ΕΡ-Α-0 849 788中。 經 濟, 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 在分子接合表面600與700之步驟之後,有用層63 係與其餘來源基板6分離。 有用層63之分離係藉由單獨或搭配至少一下述技術 而隨後破執行:施加機械根源(將葉片或壓力下之流體的 喷/瓜插入弱地帶62)或電氣根源之限制;提供熱能;以及 化學蝕刻。這些分離技術為熟習本項技術者所熟知,且並 未非吊詳細說明於此。這提供具有轉移至支撐7上之有用 層63之合成基板。
1283911 A7 B7 五、發明說明(丨〇 如上所述,有用層63係沿著弱地帶62水平地分離, 亦利用垂直地與使至支撐之接合具有足夠之強度之地帶對 準之”垂直自我限制”而水平地分離。 最後,在未顯示於圖中之第三變化之實施例中,亦可 5能藉由已知為”接合與回蝕”之技術來產生有用層63,其 中’在將來源基板6之前面600接合至支撐基板7之前面 7〇〇上之後,該來源基板6之背面601係藉由研磨及/或 藉由化學侵蝕之蝕刻然後拋光而受到處理,直到只有對應 於該有用層63之厚度殘留在支撐7上為止。在s〇I(絕緣 1〇層上有矽)基板之特別情況中,可能藉由在本發明之引言 中所提及之BESOI方法來獲得有用層63。 最後,提供該方法可應用之材料之例子。 支#基板7選擇性地係由半導體材料所形成,該半導 體材料譬如是選自於矽;透明性基板(例如石英或玻璃); 15 碳化石夕;坤化鎵;礙化銦;或鍺。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 車父佳的情況是,來源基板6係由譬如選自於下述元素 之半導體材料所形成:矽;鍺;碳化矽;矽與鍺合金或,, 化a物(已知為Si-Ge化合物);或已知為三五族(ΙΠ/ν)化 合物之合金或化合物,亦即,其一元素係來自周期表ma μ族而另-個係來自Va族之化合物,例如氮化鎵;神化嫁; 或磷化銦。 最後,吾人應注意到可能以氧化物型式(譬如Si〇2)或 氮化物型式(譬如叫乂)之絕緣層覆蓋支撐7之前面 然後’這個絕緣層係在分離有用層63之後介設於有
本紙張尺度適財ss家辟(CNS)A4驗(21G 18 1283911 A7 B7 五、發明說明07) 用層63與該支撐7之間。 吾人可能以上述型式之絕緣材料覆蓋來源基板6之前 面600,然後被轉移的有用層63包含雙層。甚至可能沈 積複數個層至來源基板6上,然後專門用語"有用層”係指 5 定一堆疊層。 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19 1283911 Α7 Β7 五、發明說明(|J) 【囷式簡單說明】 圖1係為顯示通過SOI型基板之垂直直徑截面圖; 圖2係為顯示圖1之基板之平面圖; 圖3係為顯示使用習知技術而接合在一起之來源基板 與支撐基板之局部直立剖面圖; 圖4係為本發明之方法所使用之支撐之角形截面之平 面圖; 圖5係為顯示在本發明之方法之第一實施例中的來源 基板與支撐基板之局部直立剖面圖,所顯示之兩個基板準 備好接合在一起;以及 。圖6係為顯示在方法中的第二實施例之來源基板與支 撐基板之局部直立剖面圖,所顯示之兩個基板係已經接合 在一起0 鲁 裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 1283911 A7 B7 五、發明說明G?) 【圖式之代號說明】 經济部智慧財產局員工消費合作社印製 1〜支撐 2〜複合層 2’〜核島 3〜環部 4〜基板 5〜基板 5 6〜基板 7〜基板 21〜氧化矽層 22〜矽層 40〜平坦地帶 41〜側面 42〜弱地帶 43〜有用層 44〜主隹丨J角 45〜二次倒角 10 50〜平坦中央地帶 51〜側面 54〜主倒角 55〜二次倒角 60〜平坦(中央)地帶 61〜側邊 62〜弱地帶 63〜有用層 64〜主倒角 65〜二次倒角 15 70〜平坦(中央)地帶 71〜側邊 74〜主倒角 75〜二次倒角 200〜垂直側 400〜前面 500〜前面 600〜前面 601〜背面 700〜前面 20 c6〜輪廓 c’6〜外輪廓 c7〜輪廓 c’7〜外輪廓 c61〜外輪廟 c71〜外輪廓 D61〜直徑 D71〜直徑 21

Claims (1)

  1. C年2 /、、申請專利範圍 8 8 A B c D 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 專利申請案第92119344號 ^ X ^ Patent Application No.92119344 修正後無劃線之中文申請專利範圍替換本-附件(二) — 扣d Claims in - Enel 1ΪΤ、 (民-96年2月JT日送呈) (Submitted on February ^ , 2007) ^丨·—種增加材料之有用層(63)之面積之方法,尤其 疋在合成基板製造之製造期間,特別供應用在光學、電 子、或光電領域之轉移至支撐基板(7)上之半導體材 料忒方法包含將來源基板(6)之"前"面(6〇〇)分子接合 至面對的支撐基板(7)之”前,,面(700)之至少一步驟,各 該前面(600、700)具有與各自的輪廓(C6、c7)齊平之平 坦中央地帶(60、70),以及將該有用層(63)從該來源基 板(6)轉移至該支撐基板(7)上之步驟,該有用層(63)從該 來源基板(6)之前面(600)延伸在該來源基板(6)内部,該 方法之特徵為: 被稱為”第一 π基板(6、7)之該來源與支撐基板(6與 7)之其中一個之外輪廓(c61、C71)之尺寸,係大於被稱 為”第二”基板(7、6)之另一個基板之外輪廓(c71、C61)之 尺寸; 該第二基板(7、6)係由主倒角(74、64)所包圍並顯 現出延伸在該平坦中央地帶(70、60)與該主倒角(74、64) 之間的二次倒角(75、65); 該第一基板(6、7)之平坦中央地帶(60、70)之外輪 廓(C6、C7)顯現出大於該第二基板(7、 6)之二次倒角 (75、65)之内輪廓(C7、C6)之尺寸;以及 在接合期間,基板(6、7)係以第二基板(7、6)之二 次倒角(75、65)之内輪廓(C7、CO被内接在第一基板 (6、7)之平坦中央地帶(60、7〇)之輪廓(C6、〔7)内的這種 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)L:\menu\pending-92\92369-範圍"接.doc
    1283911 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 方式來將其中一個基板黏合至另一基板。 2·如中請專_圍第丨項所述之方法,其特徵為: 來源基板⑹與支揮基板⑺係屬於圓形截面;以及 該第-基板(6、7)之外部直徑φ6ι、μ係大於該第 二基板(7、6)之外部直徑(〇71、。 3·如申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為: 曰亥第一基板(6、7)之平坦中央地帶(6〇、7〇)之外輪 廓(C6、Co之尺寸係大於第二基板(7、6)之二次倒 (75、65)之外輪廓((:,7、〇,6)之尺寸;以及 在接合期間,該等基板係以第二基板(7、6)之 倒角(75、65)之外輪廓(ο?、c,6)被内接在第一基板(6 7)之平坦中央地帶(60、7〇)之外輪廓(C6 、C7)内部的 種方式來將其中一個基板黏合至另一基板。 4·如申請專利範圍第丨項所述之方法,其特徵為: 第二基板(7、6)係以將其平坦中央地帶(7()、6〇)放在相 對於該第一基板(6、7)之平坦中央地帶(6〇、70)的中 的這種方式來接合至第一基板(6、7)。 5·如申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為 第一基板係為來源基板(6)。 6·如申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為 在將來源基板(6)與支撐基板(7)彼此接合之步驟 前,該方法在於形成該來源基板内部之弱地帶(62) 所欲轉移之該有用層(63)係延伸在該弱地帶(62)與該基 角 二次 這 央 之 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1283911 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8_ 六、申請專利範圍 板(6)之前面(600)之間,且在接合步驟之後,該方法在 於沿著該弱地帶(62)從其餘來源基板(6)分離該有用層 (63)〇 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法,其特徵為: 該弱地帶(62)係藉由原子物質植入而形成。 8. 如申請專利範圍第6項所述之方法,其特徵為: 該弱地帶(62)係藉由多孔性層而形成。 9. 如申請專利範圍第6項所述之方法,其特徵為: 有用層(63)係藉由單獨或搭配採用至少一下述技術而分 離:施加機械或電氣根源之應力;提供熱能;以及化學 餘刻。 10. 如申請專利範圍第1至9項中之任一項所述之 方法,其特徵為:選自於來源基板(6)之前面(600)與支 撐基板(7)之前面(700)之至少一表面係以絕緣材料層塗 佈0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE383656T1 (de) 2006-03-31 2008-01-15 Soitec Silicon On Insulator Verfahren zur herstellung eines verbundmaterials und verfahren zur auswahl eines wafers
FR2957190B1 (fr) * 2010-03-02 2012-04-27 Soitec Silicon On Insulator Procede de realisation d'une structure multicouche avec detourage par effets thermomecaniques.
JP5417399B2 (ja) 2011-09-15 2014-02-12 信越化学工業株式会社 複合ウェーハの製造方法
FR3055063B1 (fr) * 2016-08-11 2018-08-31 Soitec Procede de transfert d'une couche utile
WO2023189176A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 日本碍子株式会社 仮固定基板、仮固定基板の製造方法、および仮固定方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2604488B2 (ja) * 1989-06-21 1997-04-30 富士通株式会社 接合ウエハおよびその製造方法
JPH0636413B2 (ja) * 1990-03-29 1994-05-11 信越半導体株式会社 半導体素子形成用基板の製造方法
JP2825048B2 (ja) * 1992-08-10 1998-11-18 信越半導体株式会社 半導体シリコン基板
US5597410A (en) * 1994-09-15 1997-01-28 Yen; Yung C. Method to make a SOI wafer for IC manufacturing
JP4075021B2 (ja) * 1997-12-26 2008-04-16 ソニー株式会社 半導体基板の製造方法および薄膜半導体部材の製造方法
US6664169B1 (en) * 1999-06-08 2003-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing semiconductor member, process for producing solar cell, and anodizing apparatus
JP3472197B2 (ja) * 1999-06-08 2003-12-02 キヤノン株式会社 半導体基材及び太陽電池の製造方法
KR100789205B1 (ko) * 2000-03-29 2007-12-31 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 실리콘 웨이퍼 및 에스오아이 웨이퍼의 제조방법, 그리고그 에스오아이 웨이퍼
JP4846915B2 (ja) * 2000-03-29 2011-12-28 信越半導体株式会社 貼り合わせウェーハの製造方法
JP2002141327A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Canon Inc 結晶薄膜の製造方法
AU2003246719A1 (en) * 2002-07-17 2004-04-30 S.O.I.Tec Silicon Insulator Technologies A method of increasing the area of a useful layer of material transferred onto a support

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