本發(fā)明涉及用于將載體基板與其他層分離的方法、裝置和基板系統(tǒng)。載體基板可以在用于處理基板的不同方法中被分離，例如在基板的脫接或轉(zhuǎn)移時被分離。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，開發(fā)方法和裝置變得越來越重要，借助于所述方法和裝置，一方面可以在表面之間產(chǎn)生高度黏著，另一方面在需要時可以再次阻止黏著。這種用于處理基板的方法和裝置主要被用于兩種不同的技術(shù)，即層轉(zhuǎn)移和基板的接合或脫接。

2、在層轉(zhuǎn)移的情況下，尤其是無機的、大多數(shù)非常薄的本身不機械穩(wěn)定的層在自支撐基板之間轉(zhuǎn)移。例如，無機層在特殊生長基板上被產(chǎn)生，但是接著必須被轉(zhuǎn)移到另一基板、尤其是產(chǎn)品基板上，以便能夠在那里滿足其功能特性。在最罕見的情況下，生長基板和產(chǎn)品基板相同。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，使用所謂的釋放層(英語：release?layer)或分離層，以便執(zhí)行有用層與載體基板的局部有針對性分離。直到今天，有機聚合物層被用作接合層，所述接合層使得在轉(zhuǎn)移有用基板時耗費地需要附加的清潔步驟，并且增加污染。

4、在基板的接合和脫接時，首先將兩個基板相互連接，以便兩個基板之一(其由于較小的厚度或較低的強度而通常對于工藝不具有足夠的內(nèi)在穩(wěn)定性)可以以通過第二基板支持的方式被處理。將經(jīng)處理的基板稱為產(chǎn)品基板，支撐基板被稱為載體基板。在此，聚合物主要用于制造所謂的臨時接合，即以無破壞的方式可釋放的接合。為此，通過方法、尤其是離心涂漆方法，將至少一種聚合物施加在基板上。載體基板主要被涂覆有聚合物(分離層)，并且載體基板被接合到產(chǎn)品基板。在將產(chǎn)品基板接合到載體基板之后，進一步處理產(chǎn)品基板，以便在稍后的方法步驟中再次被與載體基板分離。在現(xiàn)有技術(shù)中存在不同的方法用于分離載體基板。

5、在早年，載體基板通常整面地涂覆有聚合物。由此在載體基板與產(chǎn)品基板之間出現(xiàn)了非常好的粘附。如果產(chǎn)品基板具有凸起部，例如焊接凸塊(英語：bumps)、晶?；蛐酒瑒t這些凸起部可以被嵌入聚合物中，只要用作分離層的聚合物層具有對應(yīng)的層厚度。該方法的缺點在將產(chǎn)品基板從載體基板釋放時顯示。為了分離，必須整面地對聚合物層產(chǎn)生作用，使得完全分離變得更耗費的，尤其是具有多個處理步驟。到目前為止，粘附層的粘附力可能由于側(cè)向或通過載體基板到達粘附層的化學物質(zhì)而被降低，使得能夠?qū)崿F(xiàn)機械分離。優(yōu)選地在提高的溫度下，化學物質(zhì)對粘附層產(chǎn)生作用。

6、在分離整面的聚合物層時，此外即使在移除粘附材料時也存在更高的能量需求(例如熱、超聲波)或溶劑需求，并且因此也存在更高的成本。在該工藝中，分離本身優(yōu)選地通過法向于基板表面的剝離力被控制。

7、替代的開發(fā)是所謂的“滑離脫接”。在該方法中，使用一種裝置，所述裝置整面地分別利用基板支架固定產(chǎn)品基板和載體基板。接著，使兩個基板支架平行地朝向彼此移位，使得基板經(jīng)由沿著粘附面的力而彼此被分開。為此，有必要加熱位于其間的聚合物層。聚合物層由此軟化并且失去其粘附強度。該方法的優(yōu)點在于可以完全不需要溶劑和超聲波。缺點是脫接仍必須在提高的溫度下來執(zhí)行。

8、用于脫接的替代方法不需要使用提高的溫度，并且僅僅使用溶劑，所述溶劑從兩個基板的周邊攻擊聚合物。溶劑的作用可以借助于超聲波來加速。溶解的聚合物優(yōu)選地通過溶劑的翻轉(zhuǎn)從基板堆疊被運走，并且優(yōu)選地從溶劑浴連續(xù)地被移除。也可能的是，將溶劑僅側(cè)向注射到聚合物上，并且借助于溶劑射束將其移除。

9、溶劑工藝的進一步開發(fā)是所謂的zonebondtm方法，其被描述在出版物wo2009094558a2中。在此是其中必須專門制備載體基板的方法。載體基板由兩個不同的區(qū)組成。占據(jù)最大面積的中心區(qū)借助于防粘層(英語：anti?sticking?layer)被涂覆，并且對于每個類型的聚合物均具有低黏著。第二區(qū)以圓形方式通常作為閉合環(huán)圍繞第一區(qū)，并且伸到直至載體基板的邊緣。圓環(huán)厚度僅為幾毫米。該非常小的面積足以整面地固定聚合物以及從而固定接合到載體基板的產(chǎn)品基板。在此，在處理步驟期間，內(nèi)部通過空氣壓力和側(cè)面的密封被固定。有利的是，為了脫接，僅必須從能更容易地到達的第二區(qū)中移除聚合物，以便使得能夠?qū)⑤d體基板從產(chǎn)品基板脫接。

10、另一開發(fā)在于光敏分離層的使用。所述光敏分離層通常施加在尤其是透明的載體基板上。接著用聚合物層涂覆載體基板，并且接合到產(chǎn)品基板。在產(chǎn)品基板已完成處理后，通過穿過載體基板照射分離層，可以將所述載體基板從產(chǎn)品基板釋放。例如，這種方法在出版物us20150035554a1、us20160133486和us20160133495a1中得以描述。在出版物wo2017076682?a1中找到方法的特殊實施方式，其中分離層不施加在載體基板上，而是施加在產(chǎn)品基板上。

11、所提到的方法可以被相互組合。例如，也可以進行產(chǎn)品基板的取向變換。由于載體基板在該方法的情況下被倒置，因此也談及載體倒置(英語：carrier?flip(載體倒裝))。例如，wo2011120537a1說明一種方法，其中產(chǎn)品基板借助于聚合物層被固定在第一載體上，且接著被處理。在處理之后，尤其是背面減薄之后，產(chǎn)品基板非常薄，并且為了進一步使用另一基板側(cè)而被接合到第二載體基板上。經(jīng)由兩個聚合物層進行產(chǎn)品基板的轉(zhuǎn)移。在此，在將產(chǎn)品基板固定在第二載體基板處之后，必須將第一載體基板與產(chǎn)品基板分離。

12、所有所提到的方法通常基于：一些部分、而尤其是層被影響，使得與其他部分的黏著被減少、尤其是完全消除。換言之，分離層的粘附特性被降低。

13、因此，在現(xiàn)有技術(shù)中描述的裝置和方法描述分離工藝，所述分離工藝設(shè)置有機層、尤其是聚合物層作為分離層或?qū)⒂袡C接合層與無機分離層組合。使用聚合物作為接合層和/或分離層具有多個缺點，所述聚合物將兩個基板相互暫時連接。聚合物是長鏈分子，其主要組分為碳。因為所述有機材料可能污染清潔室環(huán)境、尤其是在其中處理基板的裝置，所以在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，有機材料經(jīng)常是不利的并且是不期望的。此外，聚合物具有以下缺點：所述聚合物僅直至相對低的溫度維持其粘附特性，這對于脫接來說為優(yōu)點，然而不利的是，產(chǎn)品基板應(yīng)該在高溫下在載體基板上被處理。除了有機層的低的耐溫度變化性之外，有機分離層經(jīng)常必須被涂敷得相對厚，以便提供對應(yīng)的粘附特性。

14、但是除了在脫接時的問題之外，在現(xiàn)有技術(shù)中還存在以下問題：將在基板上產(chǎn)生的層轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品基板上，因為為此也使用分離層，以便將產(chǎn)生的基板堆疊與載體基板分隔。

15、不同方法的特點因此在于：一方面，在處理期間與工藝溫度無關(guān)地需要高粘附力，另一方面，在處理之后必須用盡可能小的力將基板彼此分離。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明的任務(wù)是表明一種用于分離載體基板的方法和用于處理以及轉(zhuǎn)移基板的基板系統(tǒng)，其至少部分地排除、尤其是完全排除在現(xiàn)有技術(shù)中陳述的缺點。尤其是，本發(fā)明的任務(wù)是表明用于分離基板或用于分離基板處的層的改善的方法和改善的基板系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的任務(wù)是表明替代方法和替代基板系統(tǒng)，借助于所述替代方法和替代基板系統(tǒng)，基板可以簡單地并且干凈地被處理、尤其是被脫離(英語：debonded(脫接))或轉(zhuǎn)移。此外，本發(fā)明的任務(wù)是表明一種方法和基板系統(tǒng)，其以低污染的方式工作或使得能夠這樣的工作。此外，本發(fā)明的任務(wù)是表明一種基板系統(tǒng)，尤其是載體基板可以以特別簡單的方式從所述基板系統(tǒng)分離或脫離。

2、本任務(wù)利用并列權(quán)利要求的特征來解決。在從屬權(quán)利要求中說明本發(fā)明的有利改進方案。由在說明書中、權(quán)利要求中和/或附圖中說明的至少兩個特征組成的全部組合也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。在所說明的取值范圍的情況下，位于所提到的極限內(nèi)的值也應(yīng)該被視為作為極限值公開，并且可以以任何組合要求保護。

3、因此，本發(fā)明涉及一種用于從產(chǎn)品基板分離載體基板的方法，所述方法具有至少以下步驟：

4、i)提供載體基板和產(chǎn)品基板連同布置在其之間的分離層，其中該分離層將該產(chǎn)品基板固定在該載體基板處，

5、ii)利用激光單元的激光射束照射該分離層，和

6、iii)將載體基板與產(chǎn)品基板分離，其特征在于該分離層為無機的。

7、在此，分離層同時用作接合層或粘附層，用于尤其是將載體基板暫時緊固在產(chǎn)品基板處。產(chǎn)品基板可以是基板堆疊、構(gòu)件或單個功能層。就此而言，用于分離的方法原則上也被設(shè)置用于將任意其他基板與載體基板分離。分離層特別優(yōu)選地直接布置在載體基板上。以這種方式，可以有利地省去其他接合層。此外，除了無機分離層之外，優(yōu)選地在分離過程時不需要其他層，尤其是不需要有機層。因此，有利地降低污染的程度。

8、在該方法的其他實施方式中規(guī)定，至少一個其他層布置在分離層與產(chǎn)品基板之間，并且其中該至少一個其他層為無機的。

9、換言之，至少具有載體基板、分離層和其他層的基板系統(tǒng)可以有利地利用該方法通過有針對性的激光處理被處理為使得載體基板可以簡單地且以污染低的方式從至少一個其他層分離或脫離。在此與現(xiàn)有技術(shù)相比，借助于激光器給由無碳材料制成的分離層加載激光射束，使得降低該無機分離層的粘附特性，而其他層同樣為無機的。通過經(jīng)由對無機分離層產(chǎn)生作用釋放載體基板，基板系統(tǒng)的完全無機層結(jié)構(gòu)是可能的。因此，在用于處理基板的不同方法中，尤其是在對基板進行脫接和轉(zhuǎn)移時，可以有利地省去有機分離層或接合層的使用。

10、無機材料的較高耐溫度變化性能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活的工藝設(shè)計。此外，無機分離層和接合層典型地具有良好的導(dǎo)熱性，使得可以經(jīng)由載體基板進行更好的散熱。

11、此外，聚合物基的有機分離層和有機接合層可能不利地弄臟對應(yīng)的設(shè)備，并且不利地影響質(zhì)量。利用用于分離層和接合層的無機材料，因此可以減少設(shè)備的污染。

12、無機分離層和/或接合層的高粘附特性此外能夠?qū)崿F(xiàn)更薄的分離層以及因此總體上在待處理的基板系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)更薄的層結(jié)構(gòu)。因此，可以引起基板系統(tǒng)的改善的平整度，并且因此可以節(jié)省待處理的并且從而污染性的材料。用于分離載體基板的方法的另一優(yōu)點在于：到待處理的基板系統(tǒng)中的較低能量輸入以及對應(yīng)的較低熱負荷，由此尤其是可處理溫度敏感的基板系統(tǒng)。

13、分離層在此由無碳材料構(gòu)成，并且尤其是早先被沉積到載體基板上。就此而言，分離層也可以此外同時用作用于經(jīng)由至少一個其他層與產(chǎn)品基板連接的接合層(暫時接合)。

14、在此，載體基板可以被理解為適用于涂敷無機分離層的任意基板。載體基板優(yōu)選地是無機基板，特別優(yōu)選地是硅晶片。硅晶片是特別優(yōu)選的。

15、激光單元有針對性地并且以協(xié)調(diào)的參數(shù)作用于不同的、優(yōu)選地規(guī)則地相間隔的區(qū)域中的分離層。在此，對于激光單元的激光輻射優(yōu)選地不可透過的無機分離層吸收激光輻射，使得分離層的粘附特性和/或穩(wěn)定性局部地被降低。尤其是，由于高的局部能量集中，在分離層中出現(xiàn)橫向裂紋，使得載體基板可以簡單地從至少一個其他層或產(chǎn)品基板被釋放。通過無機分離層，于是在用于分離的方法中可以有針對性地將載體基板與至少一個其他層分離。

16、可能的，即使非優(yōu)選地的，尤其是連續(xù)的大面積激光輻照是可設(shè)想的。在該情況下，激光射束不相對于基板移動，而是被加寬，使得所述激光射束整面地射中基板。尤其是，在這樣的特殊實施方式中，曝光時間必須被選擇得長得多。

17、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，在產(chǎn)品基板與載體基板之間僅僅布置無機層。以這種方式，該方法可以特別污染低地被執(zhí)行。

18、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，在步驟ii)中的照射時，由激光單元發(fā)射的激光射束首先穿透載體基板，并且然后射到分離層上。換言之，激光射束首先穿過載體基板，并且隨后由分離層吸收。因此，載體基板對于激光輻射至少是部分可透過的。因此，可以有利地將激光單元布置在載體側(cè)后側(cè)上，并且可以從后側(cè)靈活地執(zhí)行分離，而對產(chǎn)品基板不提出特殊要求。就此而言，應(yīng)該指出，必要時至少一個其他層也無論如何強烈地吸收激光輻射，使得有利地保護產(chǎn)品基板。

19、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，至少一個其他層是氧化硅層，其用作接合層。該無機接合層允許污染低的分離過程。

20、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，至少一個其他層由第一氧化物層和第二氧化物層尤其是通過熔接產(chǎn)生。由兩個氧化物層組成的該其他層特別適用于直接和穩(wěn)定的接合。

21、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，分離層由金屬或氮化物制成，優(yōu)選地由tin制成。由金屬或氮化物制成的無機分離層是特別適合的，因為所述無機分離層尤其是也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的接合。錫基的分離層是特別優(yōu)選的。

22、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，激光射束具有在0.1μm與500μm之間、優(yōu)選地在0.2μm與100μm之間、又優(yōu)選地在0.3μm與50μm之間、最優(yōu)選地在0.5μm與10μm之間、最為優(yōu)選地在1μm與2.5μm之間的波長。以這種方式，可以特別高效且有針對性地照射分離層。載體基板優(yōu)選地對于激光射束是可透過的。

23、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，激光射束的脈沖能量為在0.01μj與128μj之間、優(yōu)選地在0.125μj與64μj之間、又優(yōu)選地在0.25μj與32μj之間、最優(yōu)選地在0.5μj與16μj之間、最為優(yōu)選地在1μj與8μj之間。已經(jīng)指出，用這種脈沖能量可以避免對產(chǎn)品基板的損壞。

24、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，激光面積小于2000μm2、優(yōu)選地小于500μm2、又更優(yōu)選地小于80μm2、最優(yōu)選地小于20μm2、最為優(yōu)選地小于1μm2。激光作用于的分離層的面積有利地是小的且是有針對性的并且是局部的，用以降低分離層的粘附特性或破壞所述分離層。

25、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，至少0.1μm、優(yōu)選地至少1μm、更優(yōu)選地至少5μm、又更優(yōu)選地至少10μm、最優(yōu)選地至少50μm位于激光射束在分離層上的作用區(qū)域之間，使得激光射束的作用區(qū)域不重疊。以這種方式，特別簡單和高效的分離是可能的。

26、在該方法的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，激光射束的脈沖持續(xù)時間為10,000ps與1ps之間、優(yōu)選地在1000ps與1ps之間、又更優(yōu)選地在500ps與1ps之間、最優(yōu)選地在100ps與1ps之間、最為優(yōu)選地在50ps與1ps之間。該脈沖持續(xù)時間允許用于分離的有針對性的作用。

27、此外，本發(fā)明涉及尤其是用于產(chǎn)生半導(dǎo)體構(gòu)件的基板系統(tǒng)，其至少包括，

28、a)載體基板，

29、b)布置在該載體基板上的分離層，和

30、c)布置在該分離層上的產(chǎn)品基板，

31、其中該載體基板可以通過利用激光單元照射該分離層而與該產(chǎn)品基板分離，

32、其特征在于，該分離層為無機層，并且該分離層將該產(chǎn)品基板固定在該載體基板處。

33、換言之，分離層同時用作接合層。因此簡單且無碳的結(jié)構(gòu)是可能的。

34、在基板系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，至少一個其他層布置在分離層與產(chǎn)品基板之間，并且產(chǎn)品基板由至少一個其他層被固定在載體基板出，其中至少一個其他層為無機的。

35、以這種方式，為相應(yīng)的意圖提供具有最優(yōu)特性的其他功能層。此外，其他層為無機的，使得無碳或無機堆疊的優(yōu)點繼續(xù)存在。如果其他層為接合層，則可以有利地調(diào)整在載體基板/分離層與產(chǎn)品基板之間的粘附特性。

36、在基板系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，該至少一個其他層為接合層，其中該接合層至少由第一氧化物層和第二氧化物層尤其是通過熔接來產(chǎn)生。

37、在基板系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，在載體基板與產(chǎn)品基板之間僅僅布置無機層。以這種方式，可以以與對含碳堆疊的要求無關(guān)地處理基板系統(tǒng)。此外，減少污染。

38、在基板系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，其中分離層具有在10nm與500nm之間的分離層厚度。小的分離層厚度允許載體基板的特別簡單且高效的分離。此外，可以有利地提供具有小厚度的特別輕的基板系統(tǒng)，其中同時通過載體基板提供足夠的穩(wěn)定化，并且通過分離層或接合層提供固定。

39、產(chǎn)品基板被理解為每種類型的可轉(zhuǎn)移構(gòu)件，尤其是晶片、板，但也被理解為小的單獨構(gòu)件，諸如不同復(fù)雜度、形式和功能性的芯片、晶粒，諸如led、mems等。載體基板通常是晶片和/或適用于支撐布置在其上的層。

40、在一種特殊的實施方式中規(guī)定，尤其是由氧化物、最優(yōu)選地由氧化硅制成的無機接合層位于無機分離層上，所述無機接合層本身是由兩個單獨的無機層的熔接產(chǎn)生的，而優(yōu)選地由半導(dǎo)體材料制成的其他層、尤其是功能層位于該無機接合層上。由于無機接合層由兩個層組成，因此所述無機接合層可以被稱為層堆疊。因此，另一實施方式按順序由以下元件組成：載體基板、無機分離層、通過熔接產(chǎn)生的由至少兩個無機層組成的層堆疊、功能層或產(chǎn)品基板。

41、此外，本發(fā)明涉及用于分離載體基板的裝置，其至少包括：

42、a)提供單元，用于提供載體基板，

43、b)激光單元，用于照射布置在載體基板上的分離層，其中至少一個其他層布置在分離層的背離載體基板的側(cè)上，

44、其中該載體基板可以通過照射該分離層與該至少一個其他層分離，

45、其特征在于，該分離層和該其他層為無機的。

46、裝置適用于降低無機分離層的粘附特性，并且因此脫離或分離基板系統(tǒng)的載體基板。在此，激光單元以及載體基板和分離層的材料彼此協(xié)調(diào)。尤其是，結(jié)合最優(yōu)選的材料組合使用紅外輻射范圍內(nèi)的激光輻射提供最優(yōu)結(jié)果。激光參數(shù)和材料的最優(yōu)組合可能性在本公開中作為優(yōu)選的實施方式表格式地被表示。

47、重要方面是：利用該方法和該裝置可以破壞無機層或可以改變無機層的粘附特性。無機層被用作分離層，以便將兩個相互連接的基板/層彼此分離，或使布置在分離層上的層從基板或載體基板脫離。因此，基板和層可以通過分離層被分開。因此，具有分離層的基板也可以被使用，以便可以轉(zhuǎn)移其他基板/層。

48、該方法、裝置和基板系統(tǒng)可以被使用用于處理基板，尤其是用于將產(chǎn)品基板與載體基板分離。在此，單個基板的概念也包含多層基板系統(tǒng)或基板堆疊。

49、用于分離載體基板的方法和裝置的重要方面在于：僅僅將無機層沉積在至少一個載體基板上，其中至少一個層是分離層(英語：release?layer(釋放層))。

50、分離層小于10μm，但是典型地小于100nm，優(yōu)選地小于50nm，又更優(yōu)選地小于25nm，最優(yōu)選地小于10nm，最為優(yōu)選地小于1nm。

51、在分離基板時，該分離層尤其是受射束、尤其是激光射束或可比的高強度電磁輻射源或粒子射束轟擊。優(yōu)選地使用電磁射束、尤其是激光射束、不太優(yōu)選地使用粒子射束。

52、激光參數(shù)優(yōu)選地滿足特定條件，以便通過優(yōu)選地以光學方式影響無機分離層以針對產(chǎn)品基板和載體基板的小負荷將兩個基板或布置在分離層的背離載體基板的側(cè)上的層干凈地彼此分離。以這種方式，可以有利地完全省去在待處理的基板中使用有機層。因此，耐高溫無機分離層的使用能夠?qū)崿F(xiàn)處理步驟，而不消極地影響粘附力，所述處理步驟包含對于有機的并且因此不太耐溫度變化的層、尤其是聚合物層將會不可達的溫度范圍。

53、另一重要方面在于：激光器的能量如何被聚焦到分離層上，以便引起粘附減少和/或甚至引起分離層的值得期望的升華，其通過附加的氣體壓力越過橫向輻射區(qū)域?qū)域?qū)散開，并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)在脫離時的高效率，只要上和下鄰接的層的凝聚力高于毗鄰材料的黏著，并且因此使得能夠沿著層而非相對其橫向地形成裂紋的話。在此有必要使載體基板材料、載體基板的表面特性、激光波長、激光能量并且尤其作用持續(xù)時間(在脈沖式激光器的情況下主要由激光脈沖持續(xù)時間限定)彼此協(xié)調(diào)。由于在紅外和可見光譜范圍中(與紫外光譜范圍相比)僅存在非常少的高效的特定轉(zhuǎn)移工藝，所述轉(zhuǎn)移工藝通過對化學鍵的直接相互作用導(dǎo)致分子分裂(光化學解離)，所以“冷化學”分離不是如此容易地可能的。因此，在該光子能量低的長波光譜范圍中，使用非線性光學效應(yīng)或短的熱脈沖。后者有意地被保持得短，使得在脈沖的相互作用持續(xù)時間內(nèi)的熱傳播盡可能地被限制到分離層上。因此并且通過橫向限制，也防止熱以高濃度作用于有用基板，而是要么在轉(zhuǎn)化工藝中(例如在氣相中)被束縛，要么在耗散之前分布到大得多的體積以及更大的橫截面面積上，使得溫度下降多個數(shù)量級，并且不導(dǎo)致對基板的不期望的損害。

54、尤其是，脈沖持續(xù)時間應(yīng)該處于1至2位數(shù)皮秒范圍內(nèi)，因為熱濃度可以在層內(nèi)在＜1μm層厚度的情況下在時間上被捕獲。另一方面，因此可以抑制載體基板中的不期望的非線性工藝。

55、該方法和裝置的進一步開發(fā)描述除了無機分離層之外，使用純無機接合層用于連接兩個基板或?qū)?。于是，無機接合層布置在分離層的背離載體基板的側(cè)上。無機接合層使得能夠與現(xiàn)有技術(shù)進一步劃界，在所述現(xiàn)有技術(shù)中作為接合層僅僅使用有機層、尤其是不使用聚合物層。以這種方式，基板的轉(zhuǎn)移同樣可以在更高的溫度下干凈地被執(zhí)行，因為分離層以及接合層都不由有機材料、尤其是趨于碳化的聚合物組成。無機層的特點也尤其是在于具有非常高的吸附(線性或非線性)，所述非常高的吸附能夠?qū)崿F(xiàn)特別薄的層或也能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的層系統(tǒng)。

56、在此，所產(chǎn)生的基板堆疊優(yōu)選地僅僅是無機的。通過無機結(jié)構(gòu)，可以在非常高的溫度下處理基板堆疊、尤其是產(chǎn)品基板。另一優(yōu)點是在兩個基板或無機層之間存在著的相對高的粘附強度。因此，無機分離層以及必要時無機接合層可以被設(shè)計得更薄。因此，可以使分離層的無機材料有利地與激光單元的不同參數(shù)協(xié)調(diào)。因此，激光單元可以有利地有針對性地作用于分離層，并且在此不影響或僅最小程度地影響其他層和/或載體基板。

57、用于處理基板的方法在于至少部分移除或破壞或降低無機分離層的粘附。因此，使得能夠轉(zhuǎn)移其他層和/或?qū)⒒?、尤其是載體基板與另一基板分離。

58、在該方法的一種實施方式中，除了無機分離層之外，使用無機接合層。無機接合層引起兩個基板或多個層的連接。

59、在以下段中，描述參數(shù)范圍，利用所述參數(shù)范圍可以執(zhí)行該方法或裝置利用所述參數(shù)范圍工作。

60、該方法基于：激光器、特別優(yōu)選地紅外激光器的激光射束被聚焦到分離層上。在此，激光參數(shù)必須尤其是滿足以下準則中的一些準則。

61、在用于分離載體基板的方法和裝置中，優(yōu)選以下激光器或激光單元：

62、-在紫外光譜中

63、-f2、arf、nd:yag、he-ag、krf、xecl、he-cd、xef

64、-在可見光譜中

65、-he-cd、ar、銅蒸氣、he-ne、kr、紅寶石

66、-在近紅外光譜中

67、nd:yag、he-ne、er:玻璃、tm:yag、ho:yag、er:ysgg、er:yag

68、-在遠紅外光譜中

69、-甲醇、甲胺、甲基氟

70、由激光單元發(fā)射的激光射束的波長處于0.1μm與500μm之間、優(yōu)選地0.2μm與100μm之間、又更優(yōu)選地0.3μm與50μm之間、最優(yōu)選地0.5μm與10μm之間、最為優(yōu)選地1μm與2.5μm之間。

71、以下材料種類和材料優(yōu)選地被用于分離層

72、●半導(dǎo)體，尤其是

73、ge

74、●金屬，尤其是

75、ti、w、al、ta、cu

76、●氮化物，尤其是

77、tin、tan、wn、w2n、wn2

78、激光器或激光單元優(yōu)選地以脈沖模式被運行。盡可能短的脈沖持續(xù)時間是特別令人感興趣的。短脈沖持續(xù)時間引起到分離層中的局部熱輸入，并且最大限度地防止熱傳導(dǎo)到其他層中。激光的脈沖持續(xù)時間處于10,000ps與1ps之間、優(yōu)選地1000ps與1ps之間、又更優(yōu)選地500ps與1ps之間、最優(yōu)選地100ps與1ps之間、最為優(yōu)選地50ps與1ps之間。

79、激光面積(英語：spot?size(光斑尺寸))是激光射束在分離層中的有效橫截面面積。

80、如果激光面積為圓形的，則優(yōu)選地通過激光面積直徑來說明所述激光面積。激光面積直徑小于50μm、優(yōu)選地小于25μm、又更優(yōu)選地小于10μm、最優(yōu)選地小于5μm、最為優(yōu)選地小于1μm。

81、如果激光面積為方形的，則通過激光面積邊長說明所述激光面積。激光面積邊長小于100μm、優(yōu)選地小于80μm、又更優(yōu)選地小于50μm、最優(yōu)選地小于25μm、最為優(yōu)選地小于15μm。

82、如果激光面積通常為矩形的，則通過第一和第二激光面積邊長說明所述激光面積。第一和/或第二激光面積邊長小于100μm、優(yōu)選地小于80μm、又更優(yōu)選地小于50μm、最優(yōu)選地在25μm之間、最為優(yōu)選地小于15μm。

83、平均激光面積小于2000μm2、優(yōu)選地小于500μm2、又更優(yōu)選地小于80μm2、最優(yōu)選地小于20μm2、最為優(yōu)選地小于1μm2。

84、在忽略收斂的情況下，激光面積大約對應(yīng)于沿著激光射束的路段的激光射束直徑。

85、每脈沖所引入的能量處于0.01μj與128μj之間、優(yōu)選地0.125μj與64μj之間、又更優(yōu)選地0.25μj與32μj之間、最優(yōu)選地0.5μj與16μj之間、最為優(yōu)選地1μj與8μj之間。每脈沖對應(yīng)的激光面積能量密度計算為每脈沖能量與激光面積的商。

86、載體基板表面的粗糙度影響激光輻射的散射。優(yōu)選地粗糙度可以被調(diào)整為使得最大量的光子侵入到載體基板中。

87、粗糙度被說明為平均粗糙度、平方粗糙度(quadratische?rauheit)或平均粗糙深度。通常對于相同的測量段或測量面而言，平均粗糙度、平方粗糙度和平均粗糙深度的所確定的值不同，但是處于相同的數(shù)量級范圍內(nèi)。因此，粗糙度的以下數(shù)值范圍可以被理解為平均粗糙度、均方根粗糙度或平均粗糙深度的值。

88、在此，粗糙度大于10nm、優(yōu)選地大于100nm、又更優(yōu)選地大于1μm、最優(yōu)選地大于10μm、最為優(yōu)選地大于100μm。

89、激光面積能量沿著位置的分布不一定是均勻的。激光面積能量尤其是由以下分布函數(shù)之一表征：

90、·高斯(gaussian)分布，

91、·柯西(cauchy)分布，

92、·洛蘭茲(lorentz)分布

93、·皮爾遜(pearson)分布或

94、·均勻分布

95、用于分離載體層的方法的另一重要方面是在利用激光單元照射分離層時出現(xiàn)的非線性光學效應(yīng)。

96、通過正確組合正確的物理參數(shù)、尤其是載體基板材料、脈沖長度、激光波長、激光能量，電磁波或光子在載體材料中的行為可以被調(diào)整為使得在分離層中對激光射束進行聚焦。電光克爾(kerr)效應(yīng)對此決定性地負責，其根據(jù)電場強度描述材料的光學特性、尤其是折射率的變化。

97、由于所選擇的激光參數(shù)和由此產(chǎn)生的空間上聚焦的短時高能能量輸入，出現(xiàn)以下物理效應(yīng)的至少一個。

98、極端溫度升高導(dǎo)致在分離層和與分離層毗鄰的至少一個其他層或基板之間的熱膨脹。分離層和毗鄰的層或基板的熱膨脹系數(shù)中的差越大，該效應(yīng)就越高效。膨脹系數(shù)是與溫度有關(guān)的，但是處于為10-6k-1的數(shù)量級范圍中。因此，比率說明是適宜的。分離層的膨脹系數(shù)與至少一個毗鄰的至少一個其他層或至少一個毗鄰的基板的膨脹系數(shù)之間的差的絕對值大于0.1*10-6k-1、優(yōu)選地大于1.0*10-6k-1、又更優(yōu)選地大于2.5*10-6k-1、最優(yōu)選地大于5.0*10-6k-1、最為優(yōu)選地大于10.0*10-6k-1。如果熱膨脹超過臨界值，則分離層或布置在分離層的另一側(cè)上的載體基板可以與至少一個其他層或基板分離或脫離。

99、通過選擇得非常小的脈沖持續(xù)時間，每單位時間可以將比帶走到周圍環(huán)境中的熱量更多的熱量引入到分離層中。由此，發(fā)生升華以及部分地發(fā)生等離子體形成。如果脈沖持續(xù)時間將會被選擇得太大，則無機分離層將會熔化。由于熱量被更快地帶走到周圍環(huán)境中，非常快速地再次發(fā)生熔體的固化，并且由此發(fā)生分離層與周圍環(huán)境的重新焊合。

100、無機分離層的熔化也是可設(shè)想的。如已提及的，在熔化時，必須確保熔體的重新固化不使分離層與其周圍環(huán)境再次焊合。

101、在一種特別優(yōu)選的操作模式中，激光面積(英語：laser?spot(激光光斑))在分離層中不重疊。在該情況下，在兩個所產(chǎn)生的激光面積之間的步寬必須大于激光射束的激光面積。在此，給分離層或作用區(qū)域中的每個激光面積加載激光單元的對應(yīng)的激光射束。以下參數(shù)集應(yīng)該示范性地被提到。在具有10μm的激光面積直徑的優(yōu)選地圓形的激光面積的情況下，步寬處于10μm與30μm之間、優(yōu)選地10μm與25μm之間、又更優(yōu)選地10μm與20μm之間、最優(yōu)選地10μm與15μm之間、最為優(yōu)選地10μm與12μm之間。在此，應(yīng)該選擇大于激光面積直徑的步寬，但仍足夠大，以便引起分離層的高效弱化或分離層的粘附特性。例如在激光面積直徑為10μm的情況下，可以保證分離層的弱化或破壞即使在30μm的步寬的情況下也進行。尤其是，于是不需要將步寬減小到例如15μm或甚至12μm。

102、如果激光面積將會相交，則激光面積的分離層的經(jīng)升華的無機材料可能在鄰近的激光面積中濃縮或再升華，并且導(dǎo)致重新焊合。在現(xiàn)有技術(shù)中，聚合物將會吸收經(jīng)升華的分離層材料。因此，用于分離載體基板的方法和裝置的所有實施方式的重要方面是：在預(yù)先給定的激光面積的情況下通過正確地選擇兩個激光面積之間的步寬可以防止重新焊合。此外，應(yīng)該提及，在具有有機層的系統(tǒng)的情況下，具有對應(yīng)小的脈沖持續(xù)時間的激光器不起作用。

103、設(shè)置以下層系統(tǒng)或基板系統(tǒng)用于在接合或脫接時分離。

104、在第一實施方式中，層系統(tǒng)僅由無機分離層組成。分離層優(yōu)選地施加在基板、尤其是載體基板上。分離層同時用作接合層。

105、在第二實施方式中，層系統(tǒng)至少由分離層和接合層組成。分離層優(yōu)選地施加在基板、尤其是載體基板上。接合層施加在分離層上。接合層的任務(wù)在于建立與另一基板(至少一個其他層)、尤其是產(chǎn)品基板的連接，而分離層具有通過激光單元被弱化或被破壞的任務(wù)。

106、設(shè)置以下層系統(tǒng)或基板系統(tǒng)用于層轉(zhuǎn)移。因此，至少一個其他層或基板堆疊可以有利地被轉(zhuǎn)移，并且為此使用分離載體基板的方法。

107、在第三實施方式中，層系統(tǒng)至少由分離層和轉(zhuǎn)移層組成。分離層優(yōu)選地施加在基板、尤其是載體基板上。轉(zhuǎn)移層施加在分離層上。

108、在第四實施方式中，層系統(tǒng)至少由分離層、生長層和轉(zhuǎn)移層組成。分離層優(yōu)選地施加在基板、尤其是分離層上。生長層施加在分離層上，并且被使用用于在其上制造、尤其是培育轉(zhuǎn)移層。

109、在第五實施方式中，層系統(tǒng)至少由分離層、生長層、掩模和轉(zhuǎn)移層組成。分離層優(yōu)選地施加在基板、尤其是載體基板上。生長層施加在分離層上。尤其是，在生長層上產(chǎn)生掩模、尤其是硬質(zhì)材料掩模，其通過溶膠-凝膠沉積、壓印方法和固化方法的組合來制造。通過沉積方法，產(chǎn)生過生長層，其從生長層開始穿過掩模的孔徑生長。該生長層表示轉(zhuǎn)移層。

110、所提及的層系統(tǒng)或基板系統(tǒng)現(xiàn)在可以被使用用于實施用于分離的方法。

111、在第一方法中，使用分離層用于兩個基板的脫接。為了明朗和總覽起見，根據(jù)兩個基板、即載體基板和產(chǎn)品基板來描述該方法。然而，可以使用該方法，用于產(chǎn)生具有多個基板的基板堆疊。尤其是可設(shè)想的是，無機層、尤其是分離層在分別兩個基板之間變化。在多個基板的情況下，優(yōu)選地存在載體基板和安置在其上的多個產(chǎn)品基板。也可設(shè)想的是，基板堆疊僅由產(chǎn)品基板組成。但是，在該情況下，要么產(chǎn)品基板中的至少一個產(chǎn)品基板應(yīng)該如此厚，以致于基板堆疊在機械上足夠穩(wěn)定，要么基板堆疊應(yīng)該在其整體上如此厚，以致于機械穩(wěn)定化存在。

112、在第一方法步驟中，將分離層施加在載體基板上。將接合層施加在分離層上。將產(chǎn)品基板接合到該接合層。

113、在第二方法步驟中，處理產(chǎn)品基板。

114、在第三方法步驟中，將產(chǎn)品基板利用其經(jīng)處理的產(chǎn)品基板表面接合到另一基板、尤其是轉(zhuǎn)移基板。

115、在第四方法步驟中，利用激光器的激光射束穿過載體基板轟擊分離層。

116、在第五方法步驟中，取下或脫離載體基板。

117、在特殊的第一方法中，使用包括分離層和接合層的層系統(tǒng)。

118、在載體基板上產(chǎn)生分離層。在分離層上產(chǎn)生接合層。將尤其是同樣配備有接合層的產(chǎn)品基板接合到載體基板的接合層。接合優(yōu)選地是熔接。產(chǎn)品基板尤其是已經(jīng)具有功能單元。在其他方法步驟中，處理第二、未經(jīng)接合的產(chǎn)品基板表面。尤其是，背面減薄到小于100μm、優(yōu)選地小于50μm、又更優(yōu)選地小于25μm、最優(yōu)選地小于10μm、最為優(yōu)選地小于5μm。尤其是即使在高溫下也可以在已背面減薄的產(chǎn)品基板上執(zhí)行其他方法步驟。優(yōu)選地，發(fā)生第二產(chǎn)品基板表面的氧化并且產(chǎn)生tsv，使得第二產(chǎn)品基板表面變?yōu)榛旌辖雍媳砻?。第二產(chǎn)品基板與第一產(chǎn)品基板的第二產(chǎn)品基板表面的進一步熔接將會是可設(shè)想的。于是，該接合優(yōu)選地是混合接合，即將第一產(chǎn)品基板的電觸點直接與第二產(chǎn)品基板的電觸點連接，而電觸點的介電周圍環(huán)境通過熔接被相互連接。在此，第二產(chǎn)品基板的產(chǎn)品基板表面優(yōu)選地再次具有接合層。如果由第一和第二產(chǎn)品基板組成的基板堆疊在機械上足夠穩(wěn)定，則可以將分離層弱化的方法應(yīng)用于分離層。在此，激光射束優(yōu)選地通過對于激光的特定波長可透過或透明的載體基板被聚焦到分離層上。分離層由此失去其粘附強度或至少部分地、優(yōu)選地完全被移除。接著，可以將相互連接的兩個產(chǎn)品基板從載體基板移除。

119、在此僅僅使用無機層，即分離層以及所有接合層為無機的。

120、在第二方法中，使用分離層用于轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移層。該過程被稱為層轉(zhuǎn)移(英語：layertransfer(層轉(zhuǎn)移))。

121、在第一方法步驟中提供載體基板。在載體基板上施加至少一個分離層。至少一個轉(zhuǎn)移層位于分離層上?？稍O(shè)想以及也優(yōu)選的是，首先將生長層施加在分離層上并且將轉(zhuǎn)移層施加在生長層上。也可設(shè)想的是，轉(zhuǎn)移層是過生長層(英語：over?growth?layer)，其必須通過掩模生長。在出版物wo2016184523a1中詳盡地描述這樣的過生長層的產(chǎn)生。也可設(shè)想的是，必須在分離層與轉(zhuǎn)移層之間沉積擴散層(英語：diffusion?layer(擴散層)、diffusion?barrier(擴散壁壘))，以便在其他方法步驟的情況下不彼此混合兩者。

122、在第二方法步驟中，將轉(zhuǎn)移層以其自由的轉(zhuǎn)移層表面與產(chǎn)品基板對準。產(chǎn)品基板可以已經(jīng)具有功能單元和/或其他層。也將會可設(shè)想的是，基板是僅暫時接納轉(zhuǎn)移層并且在其他方法步驟中轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品基板上的轉(zhuǎn)移基板。在該情況下，同樣可以在轉(zhuǎn)移基板上產(chǎn)生對應(yīng)的無機分離層。

123、在第三方法步驟中，將轉(zhuǎn)移層與產(chǎn)品基板接合。

124、在第四方法步驟中，利用激光射束轟擊分離層，使得所述分離層失去粘附強度和/或至少部分地被破壞。

125、在第五方法步驟中，移除載體基板，并且轉(zhuǎn)移層保留在產(chǎn)品基板上。尤其是，生長層也仍保留在轉(zhuǎn)移層上。

126、在第六方法步驟中，從轉(zhuǎn)移層移除可能仍存在的生長層。

127、用于分離的示例性方法的差異尤其是在于：一方面，兩個基板彼此分離，并且另一方面，層被轉(zhuǎn)移。對于所有所提到的方法都需要無機分離層。

128、下面公開優(yōu)選材料和工藝參數(shù)的示例性列表，借助于所述列表，分離層可以特別最優(yōu)地通過激光轟擊被用于分離。

129、