將至少一個元件從初始載體到最終載體的選擇傳遞方法

專利名稱：將至少一個元件從初始載體到最終載體的選擇傳遞方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個或者多個元件的選擇傳遞，可以是一般稱為薄片的從一個生產(chǎn)載體朝向一個接收載體傳遞。
特別地本發(fā)明涉及部分地或者完全完工的半導體芯片從其初始基片到新的基片的傳遞，其中該初始基片上半導體芯片被制造，該新的基片本身可以被微電子的技術處理。
本發(fā)明特別允許傳遞已經(jīng)被電氣檢測的芯片，例如從其最初的基片朝向處理過的或者未處理的半導體材料的載體，朝向玻璃的透明材料載體，朝向塑料的剛性或者柔韌的載體，或者朝向陶瓷材料的載體傳遞面積為1平方毫米-1平方厘米的芯片。本發(fā)明還允許例如將諸如垂直腔表面發(fā)射激光器或者VCSEL(用于表示垂直腔表面發(fā)射激光器)或者一些小的III-V半導體塊從它們的初始基片傳遞到一些硅片上，這些硅片被根據(jù)微電子技術準備，以便獲得一些在硅上的III-V半導體元件。
本發(fā)明還可以用于將可能被電氣檢測和變薄的電子電路，通過粘和轉移到塑料卡片上以便實施芯片卡。
現(xiàn)有技術存在有許多允許將一些半導體芯片或者芯片組向一接收載體傳遞。參照稱為“外延生長剝離”的技術，有機或者礦物粘和(分子附著)和稱作“flip-chip”的技術。與前兩個方法相反，后面的技術不允許控制一些單個的小尺寸和非常薄的元件。
礦物粘和或者分子附著技術公知用于多種材料。該分子附著包括兩種不同的粘和親水粘和和疏水粘和。在親水粘和情況下，該粘和是因為-OH功能團與一個結構的表面的相互作用而向在氧化硅情況中的形成Si-O-Si鍵和進化。與這種相互作用相關的力是強大的。在環(huán)境溫度下達100mJ/m2的結和能，在400℃下燒烤30分鐘后達500mJ/m2。在疏水粘和的情況下，該粘和是由于功能團-H或者-F與該結構的表面的相互作用從而向在硅粘和情況下的Si-Si鍵和發(fā)展。該粘和能比親水粘和的粘和能小，為500-600℃數(shù)量級的溫度。該粘和能整體上由W.P.Maszara等人，在J.Appl.Phys.64(10)，15novembre 1988，pages 4943-2950中的文章“Bonding of siliconwafers for silicon-on-insulator”中披露的薄片法所確定。
粘和能的控制可以允許實施可逆的分子附著，其中正如文件FRA2781925中披露的那樣，在該傳遞載體上這些元件的粘和能可以較小，并且待移開的這些元件可以被處理以便它們在該接納載體上比在該允許選擇轉移在n個元件中的一個元件的傳遞載體具有更強的粘和能。在這個文件中，該粘和能在待傳遞的元件和傳遞載體之間比在這些元件和該接納載體之間更小。然而，當在這些元件和接納載體間粘和時，獲得的能量是在環(huán)境溫度下的粘和能，因此該能量根據(jù)表面處理和所用材料在0-200mJ/m2之間。在待轉移元件和傳遞載體之間的粘和能因此必須小于200mJ/m2在該文件中描述的該方法不允許轉移被以高于200mJ/m2的能量結實地粘結在該傳遞載體上的元件。
文件FRA2796491披露了將在一傳遞載體上的單個受控的芯片傳遞到一最終的載體上，其中在該傳遞載體上預先粘和有這些受控的芯片。這些芯片因為一些通過該傳遞載體開有的并且完全貫通的開口被單個地在該傳遞載體上控制。一種機械的(例如借助一沖頭)作用，化學作用或者氣動作用，尤其是它們的組和，允許了將一芯片從該傳遞載體上分離并且粘和到該接納載體上。該方法可以用于將一芯片弱粘和到該傳遞載體上和強粘和在該接納載體上。該方法需要使用一特定的傳遞載體，該傳遞載體受條件控制以便可以選擇每個待傳遞的元件。另外，該方法與用作“拾起和放置”的設備的微電子標準設備不兼容。
文件USA6027958和WOA9802921披露了將被處理的精細的元件轉移到SOI基片上，以便增加集成度并且使這些元件不易碎。首先，這些元件通過微電子的常規(guī)技術被實現(xiàn)，然后使它們通過金屬沉積彼此連接。根據(jù)這個方法，這些待傳遞的元件通過一粘和材料被粘和到一傳遞載體上，在該傳遞載體上已經(jīng)沉積了一化學阻止層。該初始基片被除去以便露出該阻止層。這些元件然后在一接納載體上被集體連接。然后除去傳遞載體。
這個方法允許將薄層元件組件向一接納載體轉移。這些元件沒有被單獨的傳遞。因此涉及了一種集體的方法。在這個傳遞方法中，整體地并且通過允許控制這些元件的厚的載體保持這些元件。因為一些厚的基片(初始基片，傳遞載體，接納載體)，所以從沒有單個的元件可以與其它元件分開，其中這些厚的基片一直與這些元件接觸。這個方法因此不允許選擇地傳遞薄層元件。
稱作“外延生長剝離”技術允許單個地傳遞一元件。一個第一步驟包括通過外延生長實現(xiàn)一些待傳遞的元件(在簡單傳遞情況中見美國專利N04883561)。這些外延生長的層可以反向(在雙傳遞情況中見美國專利N05401983)。在形成構成元件的層的組和之前，一犧牲層被外延生長在該生長基片上。這些薄片由光刻技術限定。在這些薄片上沉積一樹脂，以便約束它們并且賦予它們一凹形結構以便該下蝕刻溶液的更新并且排出腐蝕殘留物。該犧牲層然后通過濕法被化學腐蝕。因為由外緣生長的層構成的薄膜被該樹脂約束，該樹脂被一點一點地彎曲，因此允許腐蝕液進入到在該薄膜和基片之間形成的孔隙中。當該腐蝕結束時，該薄膜可以被真空鉗子鉗子回收，以便轉移到一目標載體上(見美國專利N04883561)或者轉移到一傳遞載體上(見美國專利N05401983)。在轉移之后，化學除去該樹脂，然后這些被轉移到該接納基片上的薄片在壓力下被熱處理，以便除去困在界面中的氣體。
在這個技術中，該犧牲層是一外延生長層，因此稱為“外延生長剝離”。這些元件可以被單獨地或者集體地傳遞到一傳遞載體上并且通過一些van der Waals力在一接納載體上連接，然后在去除該傳遞載體時被加熱。這個技術具有的主要優(yōu)勢在于回收該初始載體。然而因為對該犧牲層的側向下蝕刻，從而限制了待傳遞的芯片的尺寸。在E.YABLONOVITCH等人的文章，Appl.Phys.Lett.56(24)，1990，第2419頁提到一最大尺寸2cm*4cm和一些相當長的化學腐蝕時間。在一些小的側向尺寸(小于1cm)的情況中，該最大的速度為0.3mm/h。另外，因為這個腐蝕速度取決于用于排出該腐蝕殘留物的待轉移的元件的彎曲，所以該腐蝕速度限制了這些可以被傳遞的元件的厚度為4.5微米(見K.H.CALHOUN等人的文章，IEEE Photon.Technol.Lett.1993年2月)。
從多年之前“剝離”技術就是公知的(見美國專利N03943003)。該技術包括在一基片上沉積厚的光敏樹脂，在期望沉積一通常是金屬的材料的位置處暴曬和開口該樹脂。通過一種冷沉積方法(通常為噴灑)將該材料沉積在該基片的所有的表面上。被沉積的材料事實上僅僅粘和到樹脂開口的位置。該樹脂然后被溶解在一溶劑(例如丙酮)中并且只有該材料的粘和部分繼續(xù)存在。
在文件EPA1041620中提出了其它的方法。它們允許將薄的芯片轉移到一宿主載體上。這些方法以對這些芯片的單個的處理為基礎。這些芯片一個一個地粘結在一傳遞載體上，被單個地變薄，然后轉移在一宿主載體上。沒有包括用于變薄的集體處理和然后從該基片起進行的單個傳遞。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是從一初始載體開始直到最終的載體的薄片的選擇傳遞(即一元件或者一組元件)，這些薄片優(yōu)選實施為均勻的薄層或者不均勻的薄層，該初始載體可以是一生產(chǎn)載體。本發(fā)明特別允許傳遞可以由任何半導體材料實施的電子芯片?？梢陨婕耙粋€或者多個VCSEL類型的激光器，可以涉及一個或者多個空腔光電檢測器，或者涉及光電檢測器和激光器的組和。還可以涉及一個或者多個電子元件，涉及用于芯片卡的電路，涉及平面屏幕控制晶體管或者TFT(“薄膜晶體管”)，涉及記憶裝置或者涉及元件組和，該元件組和具有上述中的光電子，電子或者機械性能。
本發(fā)明允許將一包括一個或者多個在一生產(chǎn)基片(例如GaAs或者InP制成)上被實施和電氣檢測的VCSEL類型的激光器的芯片向一在硅上實施的讀取和尋址的電路傳遞。在另一種應用中，本發(fā)明允許將光電子元件傳遞到一接納載體上，該接納載體只有一種光學功能，例如是一玻璃，一波導管等。本發(fā)明還允許將包含一電子電路的半導體元件轉移到一接納載體上，該接納載體用于控制由電子電路例如芯片卡實現(xiàn)的功能。該轉移具有多個優(yōu)勢，其中的主要優(yōu)勢在于可以將一種電子功能或者光學功能或者光電子功能或者機械功能集成在一基片上，在該基片上沒有通過外延生長、沉積或者任何其它的微電子使用的實施方法以必須的品質實現(xiàn)該功能。
已經(jīng)證明具有晶格參數(shù)差別很大(百分之幾)的元件的外延生長不可以這樣一種品質實施，該品質避免了由于出現(xiàn)結構缺陷導致的這些元件的電性能和光學性能的降低。在其它領域，已經(jīng)證明不可以用微電子的方法在這些塑料載體上實現(xiàn)這些元件，首先因為這些塑料載體不能抵抗所使用的溫度，還因為這些塑料載體在性能上不符和半導體工業(yè)的進入步驟(英語為“前端處理”)的清潔度的標準。
另外，本發(fā)明通過使用分子附著的連接允許將一薄的元件連接到一載體上，其中該分子附著與“前端處理”兼容，這允許在用一些方法轉移該元件之后處理該元件，這些方法的溫度例如可以升高。因此，例如在該元件和載體之間可以恢復外延生長或者實現(xiàn)連接。
薄片的轉移還允許除去在基片之間的一些直徑的差別，在這些基片上實施這些元件。與完整的平板的轉移相比這特別允許了限制離開材料的損失，在該完整的平板中只有某些被傳遞的區(qū)域用于實現(xiàn)一些元件。
所生產(chǎn)的元件的薄片的傳遞優(yōu)勢在于可以將一電氣檢測的電路轉移并且因此僅僅轉移好的元件。
另外，薄片的轉移具有如下優(yōu)勢，即降低垂直尺寸，減少這些元件的重量，另外還使它們較不易碎。但是薄層或者薄膜的轉移因為它們的較小的尺寸而較困難，該較小的尺寸使得很難控制這些薄層或者薄膜。為了易于進行該控制，最好使用一用作加強裝置的傳遞載體，以便操縱這些薄膜并且避免這些薄膜在應力作用下而變形，尤其是避免該薄膜破碎。加強裝置是指所有的有機載體或者礦物載體，該載體的剛度避免預切割區(qū)域的斷裂，允許保持該芯片組件并且避免待傳遞的薄片和元件的破碎和/或者斷裂和/或者碎裂。該加強裝置例如可以是一單晶硅片(001)，該單晶硅片具有至少200微米的厚度。該加強裝置還可以是玻璃的或者其它透明材料的，例如在可見光、紅外線或者紫外線中是透明的。特別地這樣可以使在該載體上的芯片對齊。這還控制對該粘和層的處理(例如在紫外線下可變硬的粘膠)。
用于將這些薄片轉移的加強裝置可以是一目前在微電子中使用的載體(單晶基片或者多晶基片，玻璃等)或者其它諸如對紫外線敏感的塑料薄膜、雙面薄膜、可取下來的薄膜。Teflon薄膜等的載體。可以涉及這些不同載體的組和，該組和允許了最好地使用它們中的每一種的性質。
該加強裝置必須可以在一些集體步驟時控制待傳遞的芯片組件。還必須可選擇地釋放在所有準備的元件之中的一元件。因此在整個或者部分待傳遞的元件的層中并且在整個或者部分的加強裝置上進行預切割。因此，保持該組件的集成的區(qū)域被保護并且可以有選擇地通過局部施加機械和/或者熱和/或者化學能來分開待傳遞的元件。
本發(fā)明的目標還在于提供一種低成本的元件傳遞方法。
本發(fā)明的目標在于一種從初始載體向一最終載體選擇傳遞薄片的方法，每個薄片包括至少一個構成微電子裝置和/或者光電子裝置和/或者聲學裝置和/或者機械裝置的元件，這些元件被實施在初始基片的表面層中，該方法包括擴如下步驟a)將傳遞載體固定在初始基片的表面層上；b)去除該初始基片的與表面層不對應的部分；c)通過沿該表面層的厚度進行切割將這些薄片側向限定在由傳遞載體和表面層構成的組件上，該切割使得這些可以斷裂的區(qū)域繼續(xù)存在；d)夾持一個或者多個待傳遞的薄片并且通過在相應的可以斷裂的區(qū)域加入能量使它們分開，該能量的加入導致這些區(qū)域的斷裂；e)將在步驟d)中被分開的該薄片或者多個薄片轉移到或者固定到該最終載體上。
構成元件是指至少一個材料層，該材料層可以在傳遞之前或者之后被處理或者就這樣被使用。該材料可以在半導體材料(Si，SiC，GaAs，InP，GaN，HgCdTe)，一些壓電材料(LiNbO3，LiTaO3)，熱電的材料，鐵電材料，磁性材料和甚至絕緣材料中選擇。
如果該表面層還包括一覆蓋所述的元件的粘和層，則步驟a)可以包括將傳遞基片固定在該粘和層上。該粘和層可以是一雙面粘和薄膜或者由選自一種粘膠的材料構成，該粘膠包括例如聚和物類型(例如聚酰亞胺，BCB，彈性體或者光敏樹脂)，蜂蠟，氧化硅(例如SOG類型或者PECVD類型或者熱類型)和硅。如果該粘和層覆蓋這些元件，則該粘和層可以是一沉積的并且光滑的層。
在步驟a)中，該固定可以通過分子附著實施，這個分子附著可以通過熱處理被加強。
在步驟b)中，與該表面層不對應的初始載體的部分的去除可以通過一個或者多個方法實現(xiàn)，這些方法選自機械修整，研磨，化學干法或者濕法腐蝕，沿一易碎的層斷裂。
在步驟c)中，該切割可以通過化學干法或者濕法蝕刻、鋸切、超聲波、裂解或者激光束進行。
在步驟d)中，通過機械方法、毛細方法、靜電方法或者最好是氣動方法(例如抽吸方法)和/或者化學方法實現(xiàn)夾持。
在步驟e)中，能量的加入是機械能和/或者熱能和/或者化學能的加入。該分開可以結和對該或者這些待傳遞的薄片壓緊和抽吸作用來進行。
最好在步驟e)中，通過分子附著或者粘和獲得該固定。該粘和可以通過粘膠、一種環(huán)氧樹脂或者反應或者不反應的機械層進行。
在步驟e)之后，對應于被轉移的該薄片或者被轉移的多個薄片的傳遞載體的部分可以至少被部分地去除。該去除可以通過一個或者多個方法實施，這些方法選自“剝離”技術，該粘和層的化學腐蝕或者選擇腐蝕，沿一易碎層施加機械力和斷裂。該易碎層是通過建立微孔和/或者諸如微氣泡獲得的，其中該微氣泡是通過離子注入或者例如引入多孔埋入層或者任何其它允許將該初始載體的表面層分離的方法而獲得的。
在該步驟c)之前可能在該傳遞載體上加入一些裝置，這些裝置允許將該傳遞載體在步驟c)期間保持剛性。在步驟c)之后，這些允許加強該傳遞載體的裝置被至少部分除去。
這些裝置可以是機械可變形的，所產(chǎn)生的變形有利于可以斷裂的區(qū)域的斷裂。這些裝置也可以是塑料薄膜。
該表面層可以包括與不對應該表面層的初始載體的部分相鄰的至少一個阻止層。這個阻止層還可以被去除。
在步驟a)之前，一微電子裝置和/或者光電子裝置和/或者聲學裝置和/或者機械裝置的所述的構成元件可以被檢測以便決定其工作狀態(tài)。
在步驟a)中，該傳遞載體的固定可以通過在表面層上沉積一材料層而獲得，該材料層構成傳遞載體。
在步驟c)中，從該表面層起和/或者從傳遞載體起進行切割。
在將該薄片或者多個薄片固定在該最終的載體上之前，可以進行表面的準備，以便增加該固定(清掃，去除犧牲層，研磨...)。當固定在該最終載體上時，通過使用在薄片和載體上的預定的標記或者最好通過使用由透明材料制成的傳遞載體，該薄片還可以在該載體上對齊。
在步驟e)之后，可以設置一步驟，該步驟使一有源或者無源的微電子裝置和/或者光電子裝置和/或者傳感器的所述的構成元件暴露。
如果該初始載體使SOI類型，即由連續(xù)支撐一氧化硅的層和一硅層的硅基片構成，在該硅層中實施了所述的元件，該氧化硅層用作阻止層。


閱讀隨后的說明書，借助示范的非限定性實施例以及附圖將理解本發(fā)明并且顯現(xiàn)出本發(fā)明的其它優(yōu)勢和特殊性，附圖包括圖1A-1J是示出實施本發(fā)明的選擇傳遞的方法的第一實施例的橫截面視圖；圖2A-2I是示出實施本發(fā)明的選擇傳遞的方法的第二實施例的橫截面視圖；圖3A-3I是示出實施本發(fā)明的選擇傳遞的方法的第三實施例的橫截面視圖；具體實施方式
總體上說，本發(fā)明用于一些通過微電子和/或者光電子技術整體或者部分地在一些基片上實施的元件。這些元件可能被實施在一個或者多個化學阻止層上。這些元件可能受到在起初始載體上的電檢測。
在具有結實的表面拓撲結構情況下，通過沉積一種材料然后進行機械化學拋光或者通過用足夠的拋光材料填充一些區(qū)域可以實現(xiàn)表面的拋光，其中該足夠的拋光材料不是一定需要隨后的拋光。如果該填充材料層足夠厚和剛性，則該材料層也可以確保一種加強的功能并且構成了該傳遞載體。另外，該材料層在需要時保證了粘和的功能。
可以使用不同的技術來將該傳遞載體固定在該初始載體上分子附著，粘膠，環(huán)氧樹脂等。當待接觸的表面被拋光時該分子附著是特別適和的。可以使用一粘和層來將該表面層固定在該傳遞載體上。可以用如下的一種材料雙面粘和薄膜，一些聚和物類型的粘膠(聚酰亞胺，BCB，環(huán)氧類型或者光敏類型的樹脂)，一些蜂蠟，玻璃，一些SOG平坦化類型的氧化硅，這些材料可被沉積和加熱。
通過一種“取放”的傳統(tǒng)技術或者任何其它的技術可以夾持這些薄片，其中通過其它的技術保持該薄片并且局部地供給一種能量以便導致待傳遞的薄片斷裂。最好用一種工具控制該薄片，該工具允許完全通過施加壓力抽吸該薄片，以便將該薄片與其它薄片分開。該工具然后可以將分開的薄片放置在該最終載體上。
最好，該傳遞載體是一種使用在微電子上的基片，該基片成本低，例如是單晶硅或者多晶硅，玻璃，藍寶石，...
這些元件可以實施在一初始載體上，該初始載體包括多個阻止層。使用多個阻止層有利地拋光由化學腐蝕該初始載體而獲得的表面。使用多個阻止層還可以允許去除一些微粒，這些微粒是由待傳遞的薄片的垂直脆化和可能由該傳遞載體導致的。
本發(fā)明的第一實施例由圖1A-1J表示，這些圖為部分截面視圖。
圖1A示出了一基片10，例如該基片10由GaAs構成，用作初始載體并且在該基片10上根據(jù)普通技術人員公知的技術實施了一些半導體芯片11(例如光電子元件或者微電子元件)。這些芯片11通過至少一個例如由AlXGa(1-X)As構成的阻止層12與其余的初始載體分開。該阻止層導致了較好的均勻傳遞，因為該阻止層構成了一阻止層和一濕法或者干法的化學蝕刻的對面的一犧牲層。
正如圖1B所示，包括一些芯片11的基片10表面被拋光以便允許在一傳遞載體上的粘和。該操作是通過沉積或者鋪設一層可以是粘膠、環(huán)氧樹脂或者諸如玻璃的礦物材料的層13獲得的。該層13的平坦化可能是必須的。阻止層12，這些元件或者半導體芯片11和層13構成該初始載體的表面層。
在圖1C中，傳遞載體14被粘和在該層13的自由表面上。如果該層13是一環(huán)氧樹脂層，則該環(huán)氧樹脂層然后被聚和。如果該層13是一礦物層，則熱處理可以提高傳遞載體14的附著能量。
圖1D示出該初始載體10，更精確地說不與該表面層對應的初始載體的部分已經(jīng)被去除。通過一傳統(tǒng)方法或者傳統(tǒng)方法的組和進行該去除，傳統(tǒng)方法包括機械修整，拋光，干法或者濕法的化學腐蝕。該基片在實施該元件之前可以通過離子或者多種類型的氣體的離子注入在深度上被脆化。該薄層與基片的分離然后可通過施加機械能(見文件FRA2748851)而獲得。
正如圖1E所示，一加強片15固定在該傳遞載體14的自由表面上。該片15可以是一切割載體。這些待傳遞的薄片然后被一些溝槽17垂直預切割。一待傳遞的薄片16包括至少一個芯片11。完全在層12和13中但是部分地在該傳遞載體14中進行這些薄片的預切割。該預切割使得一些可以在該傳遞載體14中斷裂的區(qū)域繼續(xù)存在。該預切割可以通過化學蝕刻、通過一環(huán)形鋸、一盤片鋸，一線鋸或者通過超聲波進行。根據(jù)本申請，該裝置可以在轉移到該最終載體上之前或者之后結束。
該阻止層12的自由表面被化學處理以便去除微粒和污物，這些微粒和污物可能在進行前面的操作時出現(xiàn)并且導致該表面不適和分子附著。如果設置了多個阻止層，則這些層中的一個或者多個可以通過干法或者濕法或者甚至通過機械化學拋光而被去除，以便同時去除表面上出現(xiàn)的污物。另外，因為該加強片15(見圖1E)不必須與這些化學處理兼容，所以該片15可以正好在實施了一些溝槽17之后被去除，如圖1F所示，其中化學處理必須處理一個表面以便允許該表面的分子附著。
待轉移的薄片16然后被選擇地拾取(見圖1G和1H)，在壓力作用下、或者抽吸作用下、或者一連串的壓力和抽吸作用下、或者在一連串的壓力和釋放壓力的作用下、或者在一連串的抽吸和釋放抽吸的作用下，這些斷裂區(qū)域斷裂。最好通過一工具18的突然的壓力實現(xiàn)斷裂，其中該工具18可以控制該待傳遞的芯片，例如該工具是適應芯片的尺寸的無負荷夾具。
然后將該抽取的薄片16通過分子附著固定在一最終載體19上，如圖1I所示。該最終載體19可以進行微電子表面的準備，例如親水類型的化學清理或者機械化學拋光，以便該薄片16的分子附著。
該層13的材料然后被下蝕刻除去，因此將與該薄片剩余部分一起被傳遞的傳遞載體部分分開。該傳遞載體部分還可以通過鋸切而被除去，該層13的材料可以被化學腐蝕去除。獲得了圖1J示出的結構。
本發(fā)明的第二實施例由圖2A-2I表示，這些圖是部分截面視圖。
圖2A示出一基片20，該基片20用作初始載體。該載體20是包括二氧化硅層22和硅的薄層的基片SOI，該二氧化硅層22用作化學阻止層，在該硅的薄層中已經(jīng)根據(jù)普通技術人員公知的技術實施了一些半導體芯片21。該二氧化硅層22和硅的薄層構成初始載體的表面層。
在這個實施例中，芯片21(例如微電子裝置，晶體管TFT尋址電路)可以選擇地傳遞。芯片21的自由表面然后與傳遞載體24相連，如圖2B所示。該傳遞載體24被粘結在芯片21的自由表面上，而沒有附加層。
通過選自下面的切割方法機械切割，激光切割，部分裂解，實施缺陷，裂解啟動，在該初始載體20包括該二氧化硅層22和薄層中并且部分地在該傳遞載體24中實施一些溝槽，以便使斷裂區(qū)域在該傳遞載體24中繼續(xù)存在。這些溝槽27限定了一些薄片26，每個薄片包括一芯片。如圖2C所示。
初始載體20的實心部分然后被去除，如圖2D所示。該去除可以通過傳統(tǒng)方法或者傳統(tǒng)方法的組和進行。示范性地該傳統(tǒng)方法列舉如下機械修整，拋光，干法或者濕法化學腐蝕。在第二實施例中，可以只使用該修整，因為每個薄片的轉移表面不需要拋光以便粘和。
待轉移的薄片26被選擇性地拾取(見圖2E和2F)，在第一實施例中引用的方法中的一個使這些斷裂區(qū)域斷裂。最好，通過一工具28的壓力實現(xiàn)斷裂，該工具允許控制待傳遞的薄片，例如真空夾具。
所選取的薄片26然后借助于一粘膠塊粘和在接納載體或者最終載體29上。如圖2G所示。該最終載體29可以是一種有機材料。該最終載體涉及一卡片，該卡片用于接納一電子電路以便實現(xiàn)一芯片卡?？梢赃x擇粘膠，使得粘膠可以借助于溶劑而被除去(例如商用蜂蠟和丙酮)仍然存在的傳遞載體24的部分與轉移在該最終載體29上的芯片21一起被第一實施例中引用的方法中的一個所除去。獲得了如圖2H所示的結構。
然后在被轉移的芯片21上實施技術完善，如圖2I所示，例如通過微電子的公知技術實施機械接觸202和203。
本發(fā)明的第三實施例由圖3A-3E表示，這些附圖是部分截面視圖。
圖3A示出一用作初始載體的基片30。該基片30涉及一GaAs基片，在該基片上根據(jù)普通技術人員公知的技術實施一些半導體芯片。至少一個阻止層32，例如由AlXGa(1-X)As構成的阻止層32將半導體芯片與基片30分開。這個阻止層(或者可能是這些阻止層)提供了這樣的優(yōu)勢非常好的均勻傳遞，因為該傳遞構成了一個阻止層和干法或者濕法化學蝕刻的對面的犧牲層。
這些半導體芯片，在這個實施例中，由一些基本元件31和一些用附圖標記34成組表示的互補的元件構成。因此可以說該阻止層和這些基本元件31構成了初始載體表面層，而互補元件的組件34用作傳遞載體。
圖3B示出該初始載體被傳統(tǒng)方法或者傳統(tǒng)方法的組和去除?？梢粤信e如下傳統(tǒng)方法例如機械修整，拋光，干法或者濕法化學腐蝕。
待轉移的薄片然后被上述的實施例中的方法中的一個預切割。圖3C示出從該結構的每個自由表面開始進行切割。一些溝槽37和337分別對齊，限定出一些薄片36，這些薄片36包括一個或者多個基本元件31。在每個溝槽37和337的直線之間繼續(xù)存在一個斷裂區(qū)域。
這些待轉移的薄片36被選擇性地拾取(見圖3D)，通過第一實施例中的方法中的一個斷裂那些斷裂區(qū)域。最好通過一工具38的突然的壓力進行斷裂，該工具38允許控制待傳遞的薄片，例如一真空夾具。
所選出的薄片36然后通過分子附著被粘和在接納載體上或者最終載體39上，并且收起該工具38。進入圖3E所示。最終載體39可以受到一些微電子的表面準備，以便提高在該載體上該薄片36的分子附著。
權利要求
1.選擇地將薄片(16，26，36)從一初始載體(10，20，30)向一最終的載體(19，29，39)傳遞的方法，每個薄片包括一微電子和/或者光電子和/或者聲學的和/或者機械的裝置的至少一個構成元件(11，21，31)，這些元件實施在該初始載體的一個表面層中，該方法包括如下步驟a)將一傳遞載體(14，24，34)固定在該初始載體(10，20，30)的表面層上，b)去除與該表面層不對應的初始載體的部分，c)在由傳遞載體和表面層構成的組件上，通過沿該表面層的厚度進行的切割，側向限定一些薄片，該切割使得一些可以斷裂的區(qū)域繼續(xù)存在，d)夾持一個或者多個待傳遞的薄片(16，26，36)并且通過施加在相應的能夠斷裂的區(qū)域中的能量使它們分離，其中能量的施加導致這些區(qū)域的斷裂，e)在該最終載體上傳遞并且固定在步驟d)中分離的該薄片或者多個薄片。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該表面層還包括一粘和層(13)，該粘和層(13)覆蓋所述的元件(11)，步驟a)包括在粘和層(13)上固定該傳遞載體(14)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，該粘和層(13)是一雙面附著薄膜或者是由下面的一種材料制成一種粘膠，一種蜂蠟，一些二氧化硅氧化物和一些硅。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，該粘膠是選自下面的粘膠聚酰亞胺，BCB和環(huán)氧類型或者光敏類型的樹脂。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，粘和層(13)覆蓋所述的元件(11)，該粘和層(13)是一沉積或者拋光的層。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟a)中，通過分子附著進行固定。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，通過分子附著的固定被一熱處理加強。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b)中，通過下面的一個或者多個方法使與表面層不對應的初始載體(10，20，30)的部分被去除，這些方法包括機械修整，拋光，干法或者濕法化學腐蝕，沿易碎層的斷裂。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，通過干法或者濕法化學蝕刻，通過鋸切，通過超聲波，通過裂解或者通過激光束進行切割。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，通過一種技術進行夾持，該技術包括一些機械裝置，毛細裝置，一些靜電裝置，一些氣動和/或者化學裝置。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，施加的能量是機械和/或者熱和/或者化學能。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，通過在該或者這些待傳遞的薄片(16，26，36)上的壓力和抽吸組和作用實現(xiàn)分離。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟e)中，通過分子附著或者粘和獲得固定。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，在步驟e)中，通過一粘膠，一環(huán)氧樹脂或者一反應或者不反應的機械層進行的粘和獲得該固定。
15.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟e)之后，對應該被轉移的薄片(16，26)或者多個被轉移的薄片的傳遞載體的部分被至少部分地去除。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其特征在于，通過一個或者多個下面的方法“剝離”技術，化學腐蝕或者粘和層的選擇的腐蝕，施加機械力和沿一易碎層的斷裂實現(xiàn)所述的至少部分地去除該傳遞載體(16，26)的部分。
17.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)之前，在該傳遞載體(14)上加入一些裝置(15)，這些裝置(15)允許在步驟c)期間保留該傳遞載體(14)的剛度。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其特征在于，在步驟c)之后，允許加強該傳遞載體(14)的裝置(15)被至少部分去除。
19.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該表面層包括至少一個阻止層(12，22，32)，該阻止層(12，22，32)與不對應該表面層的初始載體(10，20，30)的部分相鄰。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，該阻止層也被去除。
21.根據(jù)權利要求1所示的方法，其特征在于，在步驟a)之前，一微電子和/或者光電子和/或者聲學和/或者機械的裝置的所述的構成元件(11，21，31)被檢測，以便確定其工作狀態(tài)。
22.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟a)中，通過在該表面層上沉積一材料層獲得該傳遞載體的固定，該材料層構成了該傳遞載體。
23.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，從該表面層起和/或者從該傳遞載體起進行切割。
24.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在將該薄片(16，26，36)或者多個薄片固定在該最終載體上之前，進行表面準備以便加強固定。
25.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟e)之后，設置一步驟，該步驟允許暴露構成有源或者無源微電子裝置和/或者光電子裝置和/或者傳感器的所述構成元件(11，21)。
26.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該初始載體(20)為SOI類型，即由一硅基片構成，該硅基片相繼支撐一氧化硅層(22)和一硅層，在該硅層中實施所述的元件(21)，該氧化硅層用作阻止層。
27.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當該薄片固定在該最終載體上時，通過使用一些在薄片和最終載體上預先建立的標記或者通過使用一透明材料制成的傳遞載體，該薄片在該最終載體上被對齊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從一初始載體向一最終的載體選擇傳遞薄片的方法，每個薄片包括至少一個元件，該元件由微電子和/或者光電子和/或者聲音和/或者機械裝置構成，這些元件在一初始載體表面層中實施，該方法包括如下步驟a)將該傳遞載體固定在該初始載體的表面層上；b)除去初始載體的不對應該表面層的部分；c)通過沿該表面層的厚度進行切割，側向限定這些薄片，使得這些可以被切斷的區(qū)域受到該切割；d)保持待傳遞的一個或者多個薄片，在這些可以切斷的相應的區(qū)域中通過施加能量使它們分開；e)將從步驟d)分離的一些薄片或者多個薄片轉移并且固定到該最終載體上。
文檔編號H01L21/52GK1513204SQ02811208
公開日2004年7月14日 申請日期2002年4月2日 優(yōu)先權日2001年4月3日
發(fā)明者C·費格特, C 費格特, B·阿斯帕, 古, V·布勒特, 仗 申請人:法國原子能委員會