CN119488008A 用于制造压电或半导体结构的方法 （索泰克公司）

FR22069802022.07.02025.01.06PCT/FR2023/0510482023.07.07WO2024/009046FR2024.01.11本发明涉及一种用于制造压电或半导体结体衬底(12)，(c)处理该供体衬底(11)的自由表至少一个处理后的表面(7,9)在该供体衬底(11)与该受体衬底(12)之间的界面处，及(e)将该压电或半导体层(5)的一部分(3)从该供体衬底(11)转移到该受体衬底(12)，处理该供体衬底(11)的自由表面(7)和/或该受体衬底(12)的自由表面(9)包括以下连续步骤：(c1)化学机械抛2(e)将所述半导体或压电层(5)的一部分(3)从所述供体衬底(11)转移到所述受体衬底处理所述供体衬底(11)的自由表面(7)和/或所述受体衬底(12)的自由表面(9)的步骤2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述供体衬底化学机械抛光步骤(c1)结束时，所述被抛光表面(7,9)在所述衬底(11,12)的外围处有突3.根据权利要求1和2中任一项所述的方焦在被抛光的半导体或压电层(5)的外围的区域上的离子束进行铣削来执行的，所述离子4.根据权利要求1至3所述的方法，其中，移除外围物录所述被抛光表面(7,9)的表面形貌之后进行的，并且是按照使得移除物质后的修改后形5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，供体衬底(11)的所述半导体或压电层(5)的所述部分(3)是通过在将所述供体衬底(11)结所述受体衬底(12)的步骤包括沿着所述弱化使得所述化学机械抛光(c1)在薄化后压电层(5)的与所述操纵衬底(4)相反的自由表9.根据权利要求8所述的方法，其特征在3所述薄化后压电层(5)的所述自由表面(7)的化学机械抛光(c1)之前移除所述供体衬底所述受体衬底(12)的步骤(d)经由所述电绝缘层(成电绝缘层(6)的步骤在所述处理步骤(c)之后及结合4进行固化退火(consolidationannealing)。所述固化退火通常在100℃至300℃之间的温即一种异质结构(heterostructure)，在此结构中，压电衬底被结合至操纵衬底(handle5[0021](d)将所述供体衬底结合至所述受体衬底，所述至少一个处理后的表面在所述供[0023]处理所述供体衬底的自由表面和/或所述受体衬底的自由表面的步骤包括以下连[0026]移除已被抛光的衬底中的一个和/或另一个的待结合表面的外围区域中的物质，光表面在所述衬底的外围处有突起，因此执行移除所述表面的外围区域中的物质的步骤[0029]移除外围物质的步骤是通过利用聚焦在被抛光的半导体或压电层的外围的区域[0030]移除外围物质的步骤是在通过轮廓测量法记录所述被抛光表面的表面形貌之后述最大值为最接近所述修改后形貌的所述被抛光表面的[0031]待转移至所述受体衬底的所述供体衬底的所述半导体或压电层的所述部分是通过在将所述供体衬底结合至所述受体衬底的步骤(d)之前形成弱化区域而界定的，使得将所述部分转移至所述受体衬底的步骤包括沿着所述弱化区域分离所述供体[0032]所述供体衬底中的所述弱化区域是通过[0033]所述供体衬底包括压电层，所述供体衬底的待处理及待结合的表面为所述压电6[0037]使得所述化学机械抛光(c1)在薄化后压电层的与所述操纵衬底相反的自由表面[0039]提供供体衬底的步骤还包括在所述薄化后压电层的所述自由表面的化学机械抛[0040]所述供体衬底包括半导体层，所述供体衬底的待处理及待结合的表面为所述半[0041]所述方法还包括在所述半导体或压电层的自由表面上形成氧化物层的步骤，使[0042]形成在被抛光的半导体或压电层的表面处的所述氧化物层具有10nm至10μm之间受体衬底的待处理及待结合的表面为所述电[0045]形成在所述受体衬底的表面处的所述电绝缘层具有10nm至10μm之间的厚度，优[0046]所述电绝缘层是通过等离子体增强化学气相沉[0047]移除物质的步骤(c2)是在所述受体衬底[0048]在移除所述电绝缘层的表面处的物质的步骤期间，要在所述电绝缘层的所述表面处局部移除的物质的量是通过椭圆偏振法和/或反射测量法基于所述电绝缘层的厚度的[0050]图1示出依照本发明方法的实施方式制备的绝缘体上压电类型的多层结构的剖[0053]图4示出供体衬底制备步骤的剖面图，其包括薄化被结合至操纵衬底的厚压电[0057]图8示出在供体衬底的薄化后压电层中7[0058]图9示出供体衬底与受[0059]图10示出在供体衬底的薄化后压电层中形成弱化区域的剖面图，该供体衬底还[0060]图11示出供体衬底与受体衬底的结合的剖面图，其中该供体衬底在操纵衬底的包括在两个被抛光表面中的至少一者上移除[0067]下文描述本发明的一特定实施方式，其中制备了图1所示的绝缘体上压电型多层[0072]电绝缘层2可以包括氧化硅、氮化硅和/或碳化硅(SiOx、SiOxNy、SiNx、SiCx、8[0074]此类绝缘体上压电(piezoelectric_on_insulatortype)型结构10用于射频组件火时(例如为了强化由压电材料制成的层与载体衬底之间的结合界面)将使所得的多层结[0081]因此，操纵衬底4由热膨胀系数与压电层3旨在转移到的载体衬底1的材料接近的11与受体衬底12结合之后所获得的结构尽可能对称，并在机械及热行为方面尽可能平衡。多层结构上的应力及其在温度波动效应下的变层8的曝露面上的光聚合性黏合剂(photo_polymerizableadhesive)层而进行。光聚合性9[0088]在厚压电层8与操纵衬底4结合之后，将厚压电层8从其与操纵衬底相反的一侧薄面7变得平滑，以便达到伪供体衬底11与载体衬底12结合所需的粗糙度，从而改善结合质[0092]厚压电层8在其各个主要面上具有外围倒角C(图中未示出)。修整步骤的目的在[0093]修整可借助绕着Y轴旋转的研磨轮(例如金刚石轮)进行，供体衬底11本身附接至[0095]化学机械抛光可获得薄化后压电层5的自由表面7，该自由表面7具有与受体衬底层5的被抛光表面7具有外围突起(peripheralrelief)。图5示出表面7的轮廓测量法相对旋转速度)。事实上，很难将这些参数中的每一项对所得外围突起的特性的影响去关薄化及抛光方法不相关的解决方案，其使得不论使用什么研磨参数及化学机械抛光参数，[0099]外围物质的移除可通过利用聚焦在被薄化且被抛光的压电层5的表面7的外围区表面区域位于光束下方的时间)及铣削速度([0100]离子束铣削(Ion_beammilling)为常规上用于调整压电衬底厚度以改善其性能[0103]优选地，电绝缘层6通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或物理气相沉积抛光及外围物质移除)及待结合的供体衬底表面为该半导体层的自由表面，且该供体衬底[0112]电绝缘层2包括例如氧化硅、氮化硅和/或碳化硅(SiOx、SiOxNy、SiNx、SiCx、部移除的物质的量可通过椭圆偏振法和/或反射测量法基于所述电绝缘层2的局部厚度的[0121]举例而言，该转移可以包括在薄化后压电层5中形成弱化区域以便界定出待转移形成，该植入(图8的箭头)穿过所述层5的自由表面子物质而形成弱化区域)将供体衬底11的薄化后压电层5的部分3转移至受体衬底12时，此数聚合物在高于300℃时完全分解。至于金属/金属结合则会随着温度而改变(晶粒尺寸增[0128]如此便获得图1所示的最终的绝缘体上压电型结构10，其从背面到正面包括载体[0129]在氧化物层6已形成在供体衬底10的表面处的情况下，图10所示的