[发明专利]具有载流子寿命的自支撑厚度的单晶材料和方法

权利要求书

1.一种制造一定厚度的硅材料的方法，该方法包括：

提供具有表面区域的硅锭材料；

将具有1-5MeV或更大能量的多个粒子穿过表面区域引入到一深 度，以定义解理区域和在解理区域和表面区域之间的可分离材料的厚度；

处理硅锭材料以在解理区域的附近释放该厚度的可分离材料；

使形成以10微秒或更小的载流子寿命为特征的自支撑厚度的材料， 所述自支撑厚度范围从20微米到150微米且所述自支撑厚度的材料的总 厚度变化小于百分之五；

至少利用蚀刻工艺处理所述自支撑厚度的材料；和

对所述自支撑厚度的材料执行热处理和/或钝化处理以将载流子寿命 恢复到大于200微秒。

2.如权利要求1的方法，其中在该蚀刻工艺之后所述自支撑厚度的 材料没有表面损伤。

3.如权利要求1的方法，其中在该热处理工艺之后所述自支撑厚度 的材料没有亚表面损伤。

4.如权利要求1的方法，其中在该蚀刻工艺之后所述自支撑厚度的 材料具有范围从16微米到120微米的厚度。

5.如权利要求4的方法，其中在该蚀刻工艺之后所述自支撑厚度的 材料保持与蚀刻工艺之前相同的总厚度变化。

6.如权利要求4的方法，其中该蚀刻工艺导致在100-300nm之间的 RMS表面粗糙度。

7.如权利要求4的方法，其中该蚀刻工艺在前表面或背表面上形成 以较高光俘获能力为特征的纹理结构。

8.如权利要求1的方法，其中该热处理和/或钝化处理的特征在于 400摄氏度到800摄氏度的温度和使用碘在甲醇中的溶液。

9.如权利要求1的方法，其中该自支撑厚度的材料的特征在于具有 通过环上环测量的1-5GPa的断裂应力的强度。

10.如权利要求1的方法，其中该蚀刻工艺包括将自支撑厚度的材 料浸入HF、硝酸和醋酸溶液中预定的时间。

11.一种制造具有小于5％的总厚度变化的一定厚度的硅材料的方 法，总厚度变化即为厚度变化厚度，该方法包括：

提供具有表面区域的硅锭材料；

将具有1-5MeV能量的多个粒子穿过表面区域引入到一深度处，以 定义解理区域和在解理区域和表面区域之间的可分离材料的厚度；

处理硅锭材料以在解理区域的附近释放该厚度的可分离材料；

使形成以10微秒或更小的载流子寿命为特征的自支撑厚度的材料， 所述自支撑厚度等于可分离材料的厚度；

至少使用蚀刻工艺处理所述自支撑厚度的材料；

对所述自支撑厚度的材料执行热处理和/或钝化处理以将载流子寿命 恢复到大于200微秒；和

其中所述自支撑厚度的材料在断裂应力方面具有1GPa或更大的强 度。

12.如权利要求11的方法，其中在该蚀刻工艺之后该自支撑厚度的 材料没有表面损伤。

13.如权利要求11的方法，其中在该热处理工艺之后该自支撑厚度 的材料没有亚表面损伤。

14.如权利要求11的方法，其中该蚀刻工艺移除自支撑厚度的材料 的自支撑厚度的5-10％，以提供具有所述总厚度变化的厚度。

15.如权利要求11的方法，其中

所述自支撑厚度范围从20微米到150微米；

在该蚀刻工艺之后所述自支撑厚度的材料具有范围从16微米到120 微米的厚度；

所述总厚度变化小于5％。

16.如权利要求15的方法，其中该蚀刻工艺导致用原子力显微镜 AFM测量的RMS表面粗糙度为100-300nm之间。

17.如权利要求11的方法，其中该热处理和/或钝化处理的特征在于 400摄氏度到800摄氏度的退火温度和使用碘在甲醇中的溶液。