[发明专利]制造用于生产三维集成结构的供体衬底的工艺及用于制造这种集成结构的工艺

权利要求书

1.一种制造用于生产三维集成结构(40)的供体衬底(20)的工艺，其包括以下步骤：

-提供半导体衬底(10)，所述半导体衬底包括称为有源层的表面层(14)和包括多个空腔(12)的层(11)，空腔(12)在有源层的下方延伸，每个空腔(12)通过隔离体(13)而与相邻的空腔分隔开，

-在与空腔(12)垂直的有源层(14)的区域(14A)中形成电子装置(15)，

-在有源层(14)上沉积保护掩膜(17)，以覆盖所述电子装置(15)，同时暴露与每个隔离体(13)垂直的有源层的区域(16)，

-穿过被掩膜暴露的有源层的区域而植入原子物种，以在每个隔离体(13)中形成弱化区域(19)。

2.一种通过将层从供体衬底(20)转移到受体衬底(30)来制造三维集成结构(40)的工艺，所述三维集成结构由设置有电子装置(15)的有源层(14)的堆叠形成，所述工艺的特征在于其包括以下步骤：

-通过根据权利要求1所述的制造工艺来制造供体衬底(20)，

-将供体衬底(20)粘合到受体衬底(30)，相对于待转移的有源层(14)而与弱化区域(19)相对的供体衬底的表面位于粘合界面处，

-沿着弱化区域(19)分离供体衬底(20)，以将有源层(14)的至少一部分转移到受体衬底(30)。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的工艺，其中，在植入原子物种以在隔离体(13)中形成弱化区域(19)之前，对有源层(14)进行选择性蚀刻以去除与隔离体(13)垂直的有源层的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的工艺，其中，在植入原子物种以在隔离体(13)中形成弱化区域(19)之前，另外制造在隔离体(13)中延伸超过空腔(12)的沟槽(24)，从而将至少一个空腔(12)与其它空腔隔离开。

5.根据权利要求4所述的工艺，其中，在沉积保护掩膜(17)之前，沉积附加层(25)，所述附加层在与隔离开的空腔(12A)垂直的有源层部分(14A)上形成超量厚度。

6.根据权利要求2结合权利要求4或权利要求5所述的工艺，其中，沿着弱化区域(19)进行供体衬底(20)的分离，所述弱化区域是通过将原子物种植入到隔离体部分(13A)中而形成的，所述隔离体部分来源于沟槽(24)的形成，并且将与隔离开的空腔(12A)垂直的有源层部分(14A)选择性地转移到受体衬底(30)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的工艺，其中，通过执行以下步骤来制造半导体衬底(10)：

-在衬底(1)的表面产生多个空腔(12)，以形成包括所述空腔(12)的层(11)，

-将有源层(14)转移到衬底(1)以密封空腔(12)。

8.根据权利要求1和7中的任一项所述的工艺，其中，通过干式蚀刻和/或湿式蚀刻形成空腔(12)。

9.根据权利要求1、7和8中的任一项所述的工艺，其中，空腔(12)是中空的。

10.根据权利要求1或7所述的工艺，其中，通过电化学处理形成空腔(12)。

11.根据权利要求1所述的工艺，其中，通过执行以下步骤来形成空腔(12)：

-在衬底(1)的自由表面上沉积保护掩膜(2)，所述保护掩膜放置为形成覆盖的表面部分和未覆盖的表面部分(3)，

-通过将覆盖有掩膜的衬底的表面暴露于原子物种的入射通量，将原子物种植入到植入区域(5)的垂直于未被保护掩膜覆盖的表面部分(3)的衬底中；

-对衬底(1)进行热退火，以在植入区域(5)处形成空腔(12)。

12.根据权利要求1、10和11中的任一项所述的工艺，其中，每个空腔(12)由多孔介质组成，所述多孔介质具有相对于空腔的总体积大于或等于20％，优选地大于或等于30％的孔隙率。