[发明专利]用于转移单晶硅薄膜的方法

权利要求书

1.一种源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其中所述供体衬底(1、11)自一个自由面具有的至少一个厚度大于待转移的所述薄层(3、13)的厚度，该转移方法包括：

-通过该自由面注入至少一个给定种类的离子，以便在所述单晶硅中形成一埋入的脆化层(2、12)，

-利用聚合物层(5、15)，所述供体衬底通过所述自由面结合到接收衬底(4、14)，以及

-通过本质上的热断裂处理，源自所述供体衬底的该薄层的断裂在所述埋入的脆化层(2、12)促成，

其特征在于：

-注入条件为使得所述薄层(3、13)的该厚度小于10微米，以及

-所述聚合物层(5、15)的该厚度位于一个临界阈值之下，该临界阈值定义为注入的该能量及剂量的函数，该临界阈值小于或等于以下两个数量的该最小的值：

·500纳米，以及

·该未来薄层的该厚度。

2.根据权利要求1所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，所述聚合物层的该厚度的该临界阈值相比较于在使用注入的所述能量及所述剂量注入之后，并且在该相同热断裂处理之后但是没有该加强件的情况下，相同供体衬底中观察到的所述气泡的平行于所述自由面的该平均尺寸小15倍。

3.根据权利要求1或2所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该注入使用至多70keV的注入能量使用氢离子执行。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该注入使用2.10¹⁶H⁺/cm²到6.10¹⁶H⁺/cm²的剂量的氢离子执行。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该聚合物层由苯并环丁烯或BCB制造。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该热断裂处理在至少300°C的温度下执行。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，所述接收衬底包括通过聚合物衬底(14)承载的形成为加强件的刚性膜(16)。

8.根据权利要求7所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该刚性膜(16)通过硅氧化物或氮化物形成为2至10微米的厚度。

9.根据权利要求7或8所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该聚合物衬底由与该聚合物层不相同的材料制造。

10.根据权利要求7至9中任何一项所述的源自单晶硅制成的供体衬底的单晶硅薄层的转移方法，其特征在于，该聚合物衬底由聚酰亚胺制造。