[发明专利]用于挠性电子装置的高吞吐量外延剥离

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造，更具体地，涉及从下层基础衬底去除半导体器件层的方法。

背景技术

可以制造成薄膜形式的器件具有相对于其块体对应物的三个明显的优点。第一，因为使用更少的材料，薄膜器件减少与器件制造相关的材料成本。第二，低的器件重量是一个明显的优点，其推动薄膜广泛应用的工业级努力。第三，如果尺寸足够小，薄膜形式的器件会表现出机械韧性。另外，如果从可以重复利用的衬底去除器件层，可以进一步降低制造成本。

（i）从块体材料（既，半导体）制造薄膜衬底并且(ii)通过从其上形成器件层的下面的体衬底去除器件层而形成薄膜器件层的努力正在继续。

发明内容

提供了一种从下层基础衬底去除半导体器件层的方法，其中在半导体器件层和基础衬底之间形成牺牲含磷化物层。在一些实施例中，可以在形成牺牲含磷化物层之前在基础衬底的上表面上形成半导体缓冲层。然后，利用非HF蚀刻剂蚀刻产生的结构以从基础衬底释放半导体器件层。在从基础衬底释放半导体器件层之后，基础衬底可以重复利用。

本发明的ELO工艺伴随着更低的成本。另外并如上所述，在进行本发明的ELO工艺之后可以重复利用基础衬底。

在一个实施例中，本发明的方法包括在基础衬底的上表面上形成含磷化物层。下一步，在牺牲含磷化物层的上表面上形成半导体器件层；然后用不含HF的蚀刻剂蚀刻从半导体器件层和基础衬底之间去除牺牲含磷化物层。

在另一个实施例中，本发明的方法包括在基础衬底的上表面上形成半导体缓冲层。然后，在半导体缓冲层的上表面上形成牺牲含磷化物层。下一步，在牺牲含磷化物层的上表面上形成半导体器件层。然后，通过用不含HF的蚀刻剂蚀刻去除位于半导体器件层和基础衬底之间的牺牲含磷化物层。下一步，可以从基础衬底顶部去除半导体缓冲层。

附图说明

图1是示出了（通过截面图）根据本发明的一个实施例的包括可以使用的基础衬底的初始结构的示意图。

图2是示出了（通过截面图）在基础衬底的上表面上形成可选半导体缓冲层之后的图1的结构的示意图。

图3A和3B是分别示出了（通过截面图）在其上形成牺牲含磷化物层之后的图1和图2的结构的示意图。

图4A和4B是分别示出了（通过截面图）在其上形成半导体器件层层之后的图3A和图3B的结构的示意图。

图5A和5B是分别示出了（通过截面图）根据本发明的蚀刻工艺的初始步骤期间的图4A和4B的结构的示意图。

图6A和6B是分别示出了（通过截面图）根据本发明进行蚀刻工艺之后的图5A和5B的结构的示意图。

图7是示出了（通过截面图）从基础衬底的上表面上去除可选半导体缓冲层之后的图6B的结构的示意图。

图8是示出了（通过截面图）包括在半导体器件层和可以在本发明的一个实施例中使用的牺牲含-磷化物层之间的第一保护层的结构的示意图。

图9是示出了（通过截面图）在构图半导体器件层并在其上形成第二保护层之后的图8的结构的示意图。

图10示出了（通过截面图）根据本发明的蚀刻工艺的初始阶段期间的图9的结构的示意图。

具体实施方式

现在通过参考随后的讨论和本发明的附图更消息的描述提供了从下层基础衬底去除半导体器件层的方法的本发明。注意，提供本发明的附图用于说明目的并且因此附图没有按比例画出。

在随后的描述中，解释了大量具体细节，例如具体结构、部件、材料、维度、工艺步骤和技术，目的是提供对本发明的一些方面的理解。然而，本领域的技术人员应该明白，可以在没有这些具体细节下实践本发明的不同实施例。在其它实例中，为了避免模糊本发明的不同实施例，没有详细描述已公知的结构或工艺步骤。

应该明白，当元件，如层、区域或者衬底称为在另一个元件“上”或者“之上”时，其可以直接在另一个元件上或者还可以存在间隔元件。相比之下，当元件被称为“直接在另一个元件上”或者“直接在另一个元件之上”时，不存在间隔元件。还应该明白，当元件称为在另一个元件“下”或者“之下”时，其可以直接在另一个元件下或者之下或者可以存在间隔元件。相比之下，当元件被称为“直接在下”或者“直接在之下”时，则不存在间隔元件。