[发明专利]用于转印层的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及用于转印层的工艺。

背景技术

被称作SmartCut^TM工艺的用于转印层的熟知的现有工艺包括以下步骤：

(a)提供分别由具有第一和第二热膨胀系数的材料制成的施主衬底和支撑衬底；

(b)在施主衬底中形成脆性区，以在施主衬底中在脆性区的任一侧界定第一部分和第二部分，第一部分旨在形成将被转印至支撑衬底的层。

(c)在施主衬底的第一部分和支撑衬底之间形成所谓的结合层，结合层具有预设厚度；以及(d)将施主衬底组装到支撑衬底。

在步骤(d)中，施主衬底和支撑衬底一般会经历温度升高。在后续步骤中，施主衬底和支撑衬底也会经历温度升高，后续步骤包括：

使用热处理在脆性区中使施主衬底破裂；以及

使用退火加强界面。

这些温度升高经由由具有不同热膨胀系数的施主衬底和支撑衬底导致的差热行为在包括施主衬底、结合层和支撑衬底的结构中产生应力。这些应力根据其大小可能导致结构中出现缺陷(体缺陷和界面缺陷)，并且甚至导致衬底剥离。

在几百摄氏度的温度下执行的使施主衬底破裂的步骤和加强界面的退火步骤中，温度升高特别地大，因此在结构中产生非常大的应力。因此，使施主衬底破裂的步骤和加强界面的退火步骤为促使结构中出现缺陷甚至衬底剥离的步骤。

发明内容

本发明的目的是克服上面提及的缺点中的全部或一些，并且涉及用于转印层的工艺，所述工艺包括以下步骤：

(a)提供由分别具有第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的材料制成的施主衬底和支撑衬底；

(b)在所述施主衬底中形成脆性区，以在所述施主衬底中在所述脆性区的两侧界定第一部分和第二部分，所述第一部分旨在形成将被转印至所述支撑衬底的所述层；

(c)在所述施主衬底的所述第一部分和所述支撑衬底之间形成所谓的结合层，所述结合层具有预设厚度；以及

(d)将所述施主衬底组装到所述支撑衬底，所述转印工艺的特征在于，所述转印工艺包括以下步骤：

(e)在给定功率密度下，将所述脆性区的部分连续地暴露给电磁辐射达暴露时间，所述电磁辐射位于选择的光谱区，使得在所选择的光谱区中，所述支撑衬底、所述结合层和所述施主衬底分别是透明、透明和吸收的，所述暴露时间根据所述结合层的所述厚度来选择，使得在所述暴露时间期间，所述支撑衬底的温度保持低于阈值，在高于该阈值时，缺陷易于出现在包括所述支撑衬底、所述结合层和所述施主衬底的结构中，所述暴露时间根据所述功率密度来选择，以激活使所述脆性区变弱的动力。

因此，根据本发明，这个转印工艺允许通过将脆性区的部分连续暴露给电磁辐射来施加局部热处理。因此，电磁辐射在支撑衬底和结合层中传播，穿过与脆性区的一部分的暴露段对应的小段。支撑衬底、结合层和施主衬底的暴露段足够小，使得支撑衬底和施主衬底的总段只经历极小的温度升高。因此，这种局部热处理避免出现缺陷的风险，或者甚至避免在第一和第二热膨胀系数显著不同时的剥离。因此，局部热处理与包括施主衬底、支撑衬底和结合层的整个结构的现有全体热处理不同。

此外，结合层的存在是必要的，因为其允许支撑衬底从施主衬底的第一部分热去耦，该第一部分吸收电磁辐射。特别地，在吸收之后释放的热易于经由结合层向支撑衬底扩散。如上面所解释，向支撑衬底的热扩散是不希望的，因为希望防止支撑衬底经历温度升高，该温度升高可能导致经由施主衬底和支撑衬底的不同热行为而产生应力。这就是为什么暴露时间根据结合层的厚度来选择，以获得该热去耦，该热去耦允许支撑衬底在暴露时间期间的温度保持在低于上述阈值，在温度高于上述阈值时，缺陷易于出现在包括支撑衬底、结合层和施主衬底的结构中。术语“缺陷”被理解为支撑衬底和施主衬底中的体缺陷，以及在施主衬底和结合层之间的界面处和在支撑衬底和结合层之间的界面处的缺陷。

如果适当地选择暴露时间和功率密度，则使脆性区中的施主衬底破裂的步骤可以与步骤(e)同时执行。使脆性区中的施主衬底破裂的步骤还可以在步骤(e)之后执行。步骤(e)允许使脆性区变弱的动力被激活至简单的后续机械行为或后续低温热处理足以使施主衬底破裂的程度。当然，后续热处理将会在低于如下的温度很多的温度下执行，即，在高于该温度时，缺陷易于出现，通过在步骤(e)中激活使变弱的动力，后续热处理成为可能。