(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がそれぞれ結合面を有した２つの部材（１，２）の分離前にまたは分離の開始前に、前記２つの部材（１，２）を結合させるための方法であって、
この方法においては、
前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材に前記結合面のところに位置する少なくとも１つのキャビティをエッチングによって形成し、これにより、前記キャビティ内への分離手段の導入を可能とし；
接着剤によってまたは分子接着によって前記結合面のところにおいて前記２つの部材を結合させ、これにより、少なくとも１つの結合境界を形成し；
前記キャビティを通して局所的に前記分離手段を適用し、これにより、前記２つの部材の分離を、開始させるとともに、さらに分離操作を継続し、前記２つの部材を完全に分離する；
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記分離手段が、前記境界のところにおいて機械的作用をもたらす手段を備えていることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
前記分離手段が、前記境界のところにおいて流体圧力をもたらす手段を備えていることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記分離手段が、前記境界のところにおいて前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材に対して化学的作用をもたらす手段を備えていることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、
前記結合面が、前記少なくとも１つの境界を形成し、
１つまたは複数の前記キャビティ（１６）を、前記結合面において、前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材の周縁部に形成することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、
１つまたは複数の前記キャビティ（２６）を、前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材の内方領域に形成することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、
少なくとも１つの前記キャビティを、前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材の両面間を貫通したものとすることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、
前記境界の所定位置から前記分離を開始させ得るように配置された複数のキャビティを形成することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項３記載の方法において、
前記流体を、液体流体とし、
前記分離手段が、前記液体流体のマイクロ波励起を行うことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、
前記結合境界における所定位置から分離を開始させ得るよう、前記２つの部材の間の前記結合境界における異なる場所においてそれぞれの場所における結合エネルギーを互いに相違させつつ前記２つの部材を結合させることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、
前記２つの部材の前記結合面のところに形成された少なくとも１つの第１境界と、前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材の内部に形成された少なくとも１つの第２境界と、を有してなる構造をなす２つの部材を分離するに際して、前記構造の分離を、前記第１境界および前記第２境界のいずれか一方において行い、
前記２つの部材を結合させる前に、前記２つの部材のうちの少なくとも一方の部材に、前記第２境界をなす埋設された脆弱化領域を形成しておき、
前記埋設された脆弱化領域を、前記一方の部材内の浅い深さ位置に形成し、これにより、前記一方の部材に薄い層を規定するものとし、
前記脆弱化領域の結合エネルギーを、前記結合境界の結合エネルギーよりも小さいものとし、前記分離を、前記脆弱化領域において行うことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、
打込技術を使用してあるいは層結合技術を使用して、前記脆弱化領域を形成することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれの結合面どうしにおいて互いに結合した２つの部材を分離するに際して、局所的に分離を開始することのできる流体および／または機械的部材の作用によって分離を行うことができる方法に関するものである。また、本発明は、この方法を実施するためのデバイスに関するものである。
【０００２】
本発明は、互いに結合した２つのプレートを分離させるという目的で特にマイクロエレクトロニクスの分野に適用することができる。本発明は、薄くかつ脆くさらに非常にフレキシブルなプレートの取扱いに特に関連する。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
仏国特許出願公開明細書第２ ７５２ ３３２号には、結合境界部分に、表面を傷つけることのないよう極めてフレキシブルなセパレータ部材を挿入することにより、支持プレートを分離するという方法が開示されている。このセパレータ部材は、境界を開放するための動作時に工業的目的に適合した最小の光学的観測を可能とする複数の部材から構成されている。この方法は、引力によって結合しているプレートどうしを分離させるために開発された。
【０００４】
W.P.MASZARA 氏他による“Bonding of Silicon wafers for silicon-on-
insulator”と題する J. Appl. Phys. 64 (10), 15 November 1988, page 4943-4950という文献は、互いに結合した２つの部材の境界に挿入されたブレードを使用するという方法によって、結合エネルギーを測定することに関連している。与えられた結合エネルギーにおいて、ブレードが厚くなればなるほど、結合境界における開放点から伝搬する開放波が大きくなる。同様に、結合エネルギーが大きくなればなるほど、与えられたブレード厚さに関して伝搬する分離波が小さくなる。
【０００５】
上記の仏国特許出願公開明細書第２ ７５２ ３３２号に記載された分離方法を適用するためには、表面エネルギーが小さくかつセパレータ部材が厚いことが有利である。よって、分離波は、分離すべきプレートの直径と比較して十分な長さにわたって伝搬することができる。
【０００６】
しかしながら、厚いセパレータ部材の使用は、曲率半径が小さすぎることのために、片方のプレートの割れを引き起こしかねない。加えて、結合エネルギーが大きくなればなるほど、ブレードすなわち分離部材を、プレートの割れを防止得るために、境界内にゆっくりと挿入しなければならない。できるだけゆっくりと開放することによって、開放応力を緩和することができる。
【０００７】
加えて、複数の境界を有した構造の場合には、開放は、１つの境界から、例えば結合エネルギーの小さいような他の境界へと、伝搬することができる。
【０００８】
また、熱処理が施された場合には２つの部材間の結合エネルギーが増大することが知られている。これに関しては、C.MALEVILLE 氏他による Electrochemical Society Proceedings Volume 97 - 36, pages 46-55という文献を参照することができる。一例として、表面が親水性とされた複数のシリコンプレートが、互いに結合される。１０００℃における熱処理によって、１Ｊ／ｍ2 よりも大きな結合エネルギーが得られる。よって、５２５μｍ厚さ（１００ｍｍ直径のシリコンプレートの典型的な厚さ）のシリコンプレートに関しては、６００μｍ厚さのブレードでは、３ｃｍくらいかこれよりも短い長さにわたっては、結合境界の開放をうまく行うことができる。ただし、この開放長さは、プレートどうしを分離させるには、不十分である。この開放を伝搬させるには、より厚いセパレータを導入する必要がある。このことは、セパレータ部材のフレキシブルさを低減させ、上記のリスクが発生する。
【０００９】
ブレードの挿入が、互いに結合された２つの部材からなる構造の分離を行い得る唯一の方法というわけではない。国際特許出願９８／５２  ２１６には、例えばスチーム源に起因する粒子の導入によって、構造のうちの境界が終端している端部を起点とした基板の引裂を制御するための方法が記載されている。しかしながら、この方法は、例えばイオン打込によって事前に脆弱化された領域において積層を分離することにしか使用することができない。その場合、分離境界は、脆弱化領域とすることしかできない。米国特許明細書第５，８６３，３７５号には、１つの構造を形成するようにして互いに結合した２つのプレートを分離することが開示されている。この場合の分離は、構造のうちの、境界が終端している境界平面に向けて導かれた液体ジェットの効果によって得られる。
【００１０】
さらに、プレートのうちの分離を行う面には、結合前に、薄いフィルムからなる１つまたは複数の成膜体が形成される場合がある。この場合には、先の米国特許明細書第５，８６３，３７５号における技術を使用することができない。それは、液体ジェットが、成膜フィルムに対しても作用してしまうからである。
【００１１】
結合境界の正確な位置が既知でない場合、プレートに対してのフィルムの結合エネルギーが２つのプレート間の結合境界の結合エネルギーよりも小さければ、分離は、成膜層の１つにおいて起こることとなる。また、この技術は、使用流体の消費という観点から非常に高価である。なぜなら、使用流体のほんの一部しか結合境界に対して作用することがなく、使用流体の大部分が、結合境界には作用しないからである。
【００１２】
分離用ブレードに代えて粒子ジェットまたは液体ジェットを使用した上記の分離技術は、さらなる問題点を派生する。第１の問題は、開口境界の正確な配置に関連している。他の問題は、開放技術を容易に適用するためには、施すことができる様々な熱処理に関して結合境界があまり抵抗性であってはならないことに関連している。
【００１３】
従来より、結合エネルギーは、表面の親水性特性（あるいは、親和性特性）を変更することによりまたは表面粗さを変更することにより、制御することができる。これに関しては、例えば、O.Rayssac 氏による“influence of surface
characteristics on direct wafer bonding”と題する 2nd international
conference on materials for micro-electronics, 14/15 September 1998, IONCommunications Ltd. という文献を参照することができる。
【００１４】
欧州特許出願公開明細書第０ ７０３ ６０９号には、薄い半導体層と支持基板との間の結合エネルギーが半導体層とターゲット基板との間の結合エネルギーよりも小さいことを利用して、支持基板からターゲット基板へと薄い半導体層を転送するための方法が開示されている。構造に対して引っ張り力および／または剪断力および／または捻り力が印加されたときには、半導体層と支持基板との間において分離が起こり、これにより、半導体層が転送される。
【００１５】
この方法は、上述したように、結合境界の抵抗という問題を考慮しなければならない。加えて、薄い半導体層が、支持基板に対して結合され、多数の処理を受ける。例えば、薄いフィルムの１つまたは複数の成膜処理を受ける。薄いフィルムの結合エネルギーは、基板に対しての結合エネルギーよりも小さいものとされなければならない。この場合には、特に、基板全体にわたって適用される引っ張りや剪断や捻りに基づくこの分離方法は、使用することができない。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を克服し得るよう構成されている。
【００１７】
この目的のため、本発明は、より詳細には、少なくとも１つの境界を形成しつつそれぞれの結合面において互いに結合した２つの部材からなる構造に関し、この構造をなす２つの部材を分離するための方法に関するものである。
【００１８】
２つの部材を結合させる前に、本発明による方法においては、少なくとも１つのキャビティを形成する。キャビティは、２つの部材のうちの少なくとも一方の部材において、境界のところにおいて終端するようにして、形成される。これにより、キャビティ内への分離手段の導入が可能とされる。本発明による方法においては、さらに、分離時には、分離手段の適用によって境界のところにおいて局所的に力を作用させ、これにより、２つの部材の分離を、境界のところから開始させるとともに、さらに分離操作を継続し、可能であれば、２つの部材を完全に分離する。
【００１９】
分離手段（あるいは、セパレータ）は、とりわけ、境界のところにおける少なくとも１つの結合面に対して、機械的作用および／または加圧流体および／または化学的作用をもたらす手段を備えることができる。
【００２０】
よって、境界のところにもたらされる力は、機械的作用および／または加圧流体作用および／または化学的作用によるものとして理解することができる。
【００２１】
キャビティは、エッチングによって形成することができる。キャビティは、部材の周縁部に形成するも、また、部材の内方領域に形成することも、できる。特に、キャビティは、部材どうしの間の結合境界のすべてにわたってあるいは一部にわたって分散させることができる。これにより、分離開放の伝搬を制御することができる。キャビティは、また、２つの部材のうちの一方の部材の内部において両部材の結合面から離間した深さ位置に位置する境界のところにまで、延在することができる。
【００２２】
分離手段のために、複数の境界が使用される場合には、所定位置の境界において分離を引き起こすように、キャビティを設けることができる。
【００２３】
分離手段がインターフェース領域内に流体圧力をもたらす手段を備えているとともに、この流体が液体である場合には、分離手段は、液体流体のマイクロ波励起またはインパルス励起を行うことができる。
【００２４】
境界における所定位置から分離を開始させ得るよう、２つの部材の間の境界においてそれぞれの場所によって結合エネルギーを互いに相違させつつ２つの部材を結合させることができる。
【００２５】
加えて、分離手段は、境界のところにおける２つの部材の分離が１つまたは複数の場所において同時的にまたは順次的に起こるように、することができる。
【００２６】
本発明は、また、それぞれの結合面において互いに結合した２つの部材からなる構造に関し、この構造をなす２つの部材を分離するためのデバイスに関するものであって、２つの部材のうちの少なくとも一方の部材には、インターフェース領域をなすキャビティが形成され、これにより、結合面の少なくとも一方が、流体の作用および付加的には機械的作用を受け得るようになっている場合において、流体を受領し得るものとされるとともに高圧チャンバと称される少なくとも１つの第１チャンバと、低圧チャンバと称される少なくとも１つの第２チャンバと、を備えた容器を具備し、この容器が、キャビティを高圧チャンバに連通させるようにして２つの部材を受領し得るものとして、形成されている分離デバイスに関するものである。
【００２７】
このデバイスは、さらに、２つの部材の分離時に２つの部材の一方または双方が過度に変形することを防止するための係止体をなす手段を具備することができる。
【００２８】
好ましくは、容器には、構造をなす部材と、容器内において高圧チャンバと低圧チャンバとを区画している壁との間に、少なくとも１つのジョイントを設けることができる。
【００２９】
本発明は、さらに、例えば電子チップといったような対象物を転送するための転送ハンドルに関するものである。本発明による転送ハンドルは、少なくとも１つのインターフェース領域をなすキャビティを有するとともに対象物を結合させることができる結合面を具備している。本発明による転送ハンドルは、さらに、結合面から対象物を分離させ得るよう、インターフェース領域に対してのアクセス手段を具備している。対象物は、例えば数μｍから数十ｃｍといったように、様々な寸法とすることができる。
【００３０】
アクセス手段は、例えば、結合面に形成された、チャネルや他のタイプの凹所または貫通穴とされる。
【００３１】
転送ハンドルは、１つの面が結合面をなすプレートの形態とされ、このプレートには、このプレートを貫通するとともにインターフェース領域にまで到達する穴が形成され、この穴が、インターフェース領域に対してのアクセス手段を構成する。貫通穴は、対象物を分離させるためのツールの挿通を可能とする穴とすることができる。
【００３２】
インターフェース領域に対してのアクセス手段は、好ましくは、加圧流体の導入を可能とする。
【００３３】
本発明のさらなる目標は、第１基板の表面上に形成された対象物を局所的に転送するための方法に関するものであって、対象物が結合面を有している場合において、以下の複数のステージを具備する転送方法に関するものである（記載順通りに行うことも、他の順序で行うことも、できる）。すなわち、
−１つまたは複数の対象物の結合面を、上述した転送ハンドルの結合面に対して結合させるステージ。
−可能であれば、第１基板の自由面において第１基板を薄肉化するステージ。
−少なくとも１つの対象物を、受領基板に対して結合させるステージ。
−インターフェース領域に対するアクセス手段を使用して、対象物を、転送ハンドルから分離するステージ。
【００３４】
この転送方法は、転送ハンドルを分離することによって終了することができる。この時点では、転送ハンドルは、未転送の対象物を有していることができ、受領基板は、転送された対象物を有している。
【００３５】
複数の対象物が互いに分離されていない場合には、すなわち、受領基板に対しての結合前の時点で互いに連結されている場合には、本発明による転送方法は、対象物の個別的な転送を可能とし得るよう、複数の対象物の連結を解除するというステージを具備することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照しつつ、本発明を限定するものではない単なる例示としての以下の説明を読むことにより、本発明がより良好に理解され、本発明の他の利点や特徴点が明らかとなるであろう。
【００３７】
本発明においては、例えば接着剤（ポリマー、エポキシ、等）といったような手段を使用して結合面どうしが互いに結合されたあるいは分子接着によって結合面どうしが互いに結合された２つの部材を、分離することができる。本発明は、このような２つの部材がプレートである場合に、とりわけ、片方のプレートが、マイクロエレクトロニクス技術を使用した処理を両主面に対して施すことができる半導性プレートである場合に、好適に適用される。
【００３８】
本発明の技術思想においては、結合境界の周囲に、特に流体および／または機械的ツールといったような手段を導入し、これにより、すべてのまたは一部の部材を分離し得るような作用をもたらし、さらに、最初に分離を開始するためのインターフェース領域を選択的に配置することができる。流体は、例えば、両部材の結合前に両部材の一方または双方においてエッチングによって形成されたインターフェース領域に、導入することができる。複数の試験により、この種のエッチングが、結合に悪影響を与えることなく行い得るものであることが、示された。流体の導入を可能とするために、このエッチングは、外部に連通したものでなければならない。外部への連通は、部材の周縁部において行うことも、あるいは、一方の部材を貫通して行うことも、できる。よって、分離は、エッチング領域の近傍において開始することができる。
【００３９】
エッチングは、例えば、複数のブロックからなるネットワークや、貫通するかどうかにかかわらず複数のキャビティからなるネットワークを構成するように行うことができ、あるいは、螺旋形状やリング形状や、セクター内における形状を形成するように行うことができる。これら様々な可能性は、図６〜図１２に例示されている。
【００４０】
流体は、エッチングによって形成されたキャビティ内においてアダプタを使用して導入することができる。あるいは、互いに結合した２つの部材からなる構造を、圧力が制御された流体によって充填されている容器内に配置することにより、導入することができる。
【００４１】
図１Ａは、２つの部材の分離を行い得る本発明によるデバイスの第１実施形態を断面によって示している。図において、２つの部材は、境界（３）を有して互いに結合した２つの円形プレート（１，２）とされている。このデバイスは、底壁（５）と上壁（６）とを有して円筒形状とされたシール容器（４）を備えている。例えばリング状ジョイント（７，８）といったようなジョイントが、底壁（５）と上壁（６）とのそれぞれに対して固定されているとともに、両プレートのそれぞれの主面によって支持されている。このデバイスは、分離すべきプレート（１，２）のサイズに適合した寸法とされている。このデバイスは、側部において、流体を供給するためのダクト（９）に対して連結されている。ダクト（９）には、バルブ（１０）が設置されている。
【００４２】
互いに結合したプレート（１，２）からなる構造が、デバイス内に設置された状況では、シール容器（４）は、いくつかのチャンバに分割される。すなわち、ダクト（９）によって供給される流体を受領するとともに高圧チャンバと称されるチャンバ（１１）と、分離すべき構造のそれぞれ上下に配置されるとともに低圧チャンバと称される２つのチャンバ（１２，１３）と、に分割される。
【００４３】
分離を引き起こすために流体がもたらさなければならない圧力は、プレートどうしの間の結合エネルギーに依存する。分子接着の場合には、結合エネルギーは、特に結合前の表面処理によって決定され、また、構造に対して施される熱処理によっても決定される。弾性変形の範囲内に留めるために、および、プレートを不可逆的に変形させないために、結合構造と、シール容器のうちの、プレートに対向配置された内面と、の間の距離を変更することができる。シール容器の内面上に固定された係止体（１４，１５）により、プレートに引き起こされる変形を制限することができ、分離を好ましい態様で行うことができる。係止体と対応プレートとの間の初期距離は、特に、プレートの厚さとプレートの特性とに依存する。
【００４４】
図１Ａは、プレート（２）が、インターフェース領域（１７）への流体の到達を可能とする周縁凹所（１６）を備えていることを、示している。
【００４５】
符号（１８，１９）は、低圧チャンバ（１２，１３）のそれぞれに連通したダクトを示している。これらダクトは、低圧チャンバ内に流体圧力を制御し得るように構成することができる。ダクト（１８，１９）は、例えば大気圧力といったようなものと連通した、単純な通風口とすることができる。また、ダクト（１８，１９）は、分離を正確に制御し得るよう、例えば低圧チャンバ内に位置する気体といったような流体の圧力を調節するための手段に対して接続することもできる。いずれにしても、低圧チャンバ内の流体圧力は、分離を可能とするため、高圧チャンバ内の流体圧力よりも低い値に維持される。
【００４６】
図１Ｂは、図１Ａの変形例をなす、分離デバイスの他の可能な態様を、一部だけを拡大して示している。図１Ａにおける部材と同じ部材または同様の部材または対応する部材については、同じ符号が付されており、重複しての説明を省略する。
【００４７】
図１Ｂにおいては、例えばリング状ジョイント（７，８）といったようなジョイントが、デバイスの上壁および底壁上に固定されているのではなく、プレートのエッジを向いた側壁上に固定されている。
【００４８】
ジョイント（７，８）は、周縁凹所（１６）に対しての加圧流体のアクセスを妨害することがないようにつまりインターフェース領域（１７）に対しての加圧流体のアクセスを妨害することがないように、結合境界から十分に離間したところにおいて、プレートのエッジ上に当接している。
【００４９】
インターフェース領域内における、結合面に対しての流体の作用が、矢印によって示されている。矢印は、また、低圧チャンバ（１２，１３）に向けたプレートの分離を示している。
【００５０】
図１Ｃは、また、図１Ａおよび図１Ｂの変形例をなす、分離デバイスのさらに他の可能な態様を、一部だけを拡大して示している。図１Ａおよび図１Ｂにおける部材と同じ部材または同様の部材または対応する部材については、同じ符号が付されている。
【００５１】
図１Ｃにおいては、リング状ジョイントに代えて、リップジョイント（Ｊ）が使用されている。ジョイント（Ｊ）は、デバイスの側壁と、第１および第２プレートと、の間のシールをもたらしている。ジョイント（Ｊ）は、また、高圧チャンバ（１１）と、低圧チャンバ（１２，１３）と、の間のシールをもたらしている。
【００５２】
ジョイント（Ｊ）内に形成された通路（Ｐ）により、プレート（１，２）のインターフェース領域（１７）に対しての加圧流体の到達が可能とされている。
【００５３】
図２は、境界（２３）を有して互いに結合した２つの円形プレート（２１，２２）の分離を行い得る本発明によるデバイスの第２実施形態を示している。流体を供給するためのダクト（２９）は、図１Ａにおけるダクトとは異なる態様で連結されている。ダクト（２９）は、シール容器（２４）の底壁（２５）の中央に接続されている。このデバイスは、シール容器（２４）を、高圧チャンバ（３５）と２つの低圧チャンバ（３１，３２）とに分割する。この場合、低圧チャンバ（３１，３２）内においてプレート（２１）が変形することができる。
【００５４】
図２は、プレート（２２）が、インターフェース領域（３７）への流体の到達を可能とする中央貫通穴（２６）を備えていることを、示している。この中央貫通穴は、プレート（２２）を貫通する他の１つまたは複数の穴（中央貫通穴の直径と同じ直径であってもまた異なる直径であっても良い）によって代替することができる。あるいは、この中央貫通穴に、プレート（２２）を貫通する他の１つまたは複数の穴（中央貫通穴の直径と同じ直径であってもまた異なる直径であっても良い）を追加することができる。
【００５５】
図３Ａ〜図３Ｃは、図１Ａ〜図１Ｃにおけるプレート（１，２）の分離方法の一例を示している。操作開始時に、流体が導入される。流体は、図３Ａにおける矢印によって示すようにして、キャビティ（１６）をなす壁およびインターフェース領域（１７）をなす壁に対して、作用を及ぼし始める。図３Ｂは、流体圧力の作用時におけるプレート（１，２）の分離の開始と係止体（１４，１５）の役割との一例を示している。この例においては、プレート（１）が、プレート（２）よりも大きく変形する。この例は、一方のプレートが他方よりも薄い場合に起こる。よって、パワーエレクトロニクス応用においては、本発明によれば、数十μｍという厚さの複数のメンブランを作製して操作することができる。図３Ｃは、完全に分離されたプレート（１，２）を示している。
【００５６】
図１および図２の例においては、例えば、プレート（１，２１）は、回路を形成することができる部材またはメンブランとされ、プレート（２，２２）は、分離操作のために使用される部材とされる。プレート（２，２２）は、転送ハンドルと称すこともできる。これらハンドルは、容易に再使用される。
【００５７】
ハンドルとして使用されるプレート内に凹所を配置することの利点は、構造の分離を水平方向に局在化させることに加えて、境界を構造内において鉛直方向に局在化させ得ることである。従来技術に関して上述したように、プレートどうしが結合される前に複数の層が成膜される場合に（図１Ａにおいては、複数の層は、一点鎖線で示されている）、これら複数層の結合力が結合境界よりも大きければ、結合境界という鉛直方向位置においてのみ、分離が可能とされる。
【００５８】
流体の有効性を増大させるために、流体が、圧力作用に加えて、分離を容易とするような化学反応を境界にもたらし得ることが有利である。酸化シリコン基板における境界においては、水によって希釈されたＨＦからなる溶液を使用して、分離速度を制御することができる。分離面を保護する必要がある場合（例えば、マイクロエレクトロニクス技術によって加工処理された面が分離面である場合）には、保護すべき部分は、ストップ層（例えば、多結晶シリコン）によって保護することができる。この場合、ストップ層の上に酸化物境界層が成膜されるまたは形成される。
【００５９】
加えて、液体流体の場合、分離は、例えばマイクロ波タイプやパルスタイプ等の励起を使用することによって、容易なものとすることができる。
【００６０】
結果的に得られる結合エネルギーが結合境界をなす平面内において変化するように、少なくとも一方のプレートに、部分的にまたは全体的に結合面を形成することが有利である。例えば、界面の中央領域における結合力を、周縁部よりも強力なものとすることができる。この結合エネルギー差を活用することにより、構造の周縁部に分離開始箇所を局在化させるようにした分離を誘起することができる。より一般的には、この技術を使用することによって、他の領域における結合エネルギーとは異なっている結合エネルギーを有した局所領域を生成することが有利である。
【００６１】
図４Ａ〜図４Ｄは、例えば半導性メンブランからなるメンブランといったようなメンブランの形成を示している。この場合のメンブランの双方の主面は、マイクロエレクトロニクス技術を使用して処理されている。目的は、５２５μｍ厚さの標準的４インチシリコンプレートの両面を処理することによって、例えば１００μｍ厚さといったようなメンブランを得ることである。このプレートは、例えば熱アニール（典型的には、１１００℃）や機械的処理（研磨、表面処理）や化学処理（ドライエッチングまたはウェットエッチング）や成膜（酸化物または金属）や打込といったような様々な処理を受けることとなる。
【００６２】
このような様々な処理は、メンブランが１００μｍあるいはそれ未満の厚さである場合には問題となるような取扱いを必要とする。本発明は、このような問題の克服を可能とする。
【００６３】
図４Ａは、メンブランを形成することを意図したシリコンプレート（４０）を示している。このプレートは、両主面のうちの一方が主面（４１）として示されている。この主面（４１）は、既に、マイクロエレクトロニクス技術を使用した処理を受けている。主面（４１）は、例えば、表面被覆のための酸化物層を有している。この酸化層は、可能であれば、平坦面となるように研磨することができる。
【００６４】
図４Ｂは、主面（４１）をプレート（４９）の面（４８）に対して当接させた状態のプレート（４０）（図４Ａの状態からは上下がひっくり返されている）を示している。プレート（４９）は、理想的には、酸化シリコンからなるプレートとされる。これにより、ＳｉＯ2／ＳｉＯ2親水性分子接着による結合を得ることができる。この場合の結合エネルギーは、表面の親水性や表面粗さ特性を変更することによって、制御することができる。その後、双方の主面が処理されたメンブランを最終的に得るという機械的観点から完全なる安全性をもって、プレート（４０）の他の主面（４２）に対してマイクロエレクトロニクス技術を使用した処理を行うことができる。
【００６５】
上述したように、所望の分子接着を得るために、従来技術を使用して親水性特性および／または表面粗さを変更することができる。これらの双方を行うことにより、１１００℃でのアニール後には、ＳｉＯ2／ＳｉＯ2構造において５００ｍＪ／ｍ2 付近の結合エネルギーを得ることができる。その構造の表面粗さは、典型的には、０．６ｎｍ  ＲＭＳ（二乗平均の平方根、ルートミーンスクエア）である。この場合の結合エネルギー値は、約０．２ｎｍという表面粗さのプレートの結合によって得られる結合エネルギー（２Ｊ／ｍ2） よりも実質的に小さい。本発明による方法によれば、この結合エネルギー値であっても、プレート（４０）とプレート（４９）とを分離することができ、品質低下というリスクを最小限としつつ、少なくとも一方の面において少なくとも１つの処理が施された薄いメンブランを最終的に得ることができる。
【００６６】
さらに他の例においては、この技術を使用することによって、構造の残部における結合エネルギーとは異なる結合エネルギーを有した局所領域を形成することが有利である。そのような局所領域における結合エネルギーの変化は、少なくとも一方の表面と接触する部分的マスクを使用するという技術によって、得ることができる。例えば、化学的腐食やドライエッチングやイオン打込等を行うことにより、マスク有り領域とマスク無し領域との間において、表面粗さを相違させることができる。
【００６７】
有利には、表面粗さを制御することにより、分離開始箇所として選択された領域における結合エネルギーを最小とすることができる。
【００６８】
プレート（４９）（図４Ｂ参照）は、凹所タイプのキャビティの一例をなすエッチング部分（４７）を有している。このエッチング部分（４７）は、流体圧力を印加することができるインターフェース領域（４３）に対してのアクセスをもたらす。
【００６９】
図４Ｃは、プレート（４０）をメンブランへと変換するためにプレート（４０）の表面処理と可能であれば研磨とを行うことにより得られた構造を示している。
【００７０】
その後、メンブラン（４４）の自由表面（４５）を、マイクロエレクトロニクス技術によって処理することができる。これにより、両面が処理されたメンブランが得られる（図４Ｄ）。メンブラン（４４）は、本発明による方法に従って、プレート（４９）から分離される。
【００７１】
想定される処理として、層の成膜やエッチングや、あるいは、特にメンブランの強化のための、メンブラン上への他の構造の転送さえも、行うことができる。
【００７２】
ある種の応用においては、例えばオプトエレクトロニクスにおける応用においては、例えばIII−V材料上に形成されたようなチップまたはオプトエレクトロニクス素子を、例えばシリコン上に形成されたエレクトロニクス回路と組み合わせ得ることが、有利であるように思われる。この場合、この種の目的物を形成するに際し、１つの手法においては、III−V材料上に形成されたチップを、エレクトロニクス回路を含む全体プレート上へと、転送する。全体プレート上へのこの転送後には、打込という技術的ステージを行うことができる。一例として、転送後の様々な操作の中でも、例えばチップとエレクトロニクス回路とを接触させ得るような操作を行うことができる。本発明によれば、エレクトロニクスチップを全体プレート上へと転送することができる。これは、チップを薄く形成できるという点において有利である。
【００７３】
図５Ａ〜図５Ｆは、第１基板から受領基板への、エレクトロニクスチップの転送を示している。
【００７４】
図５Ａは、一方の主面（５１）において個々のチップ（５２）を形成するという処理が既に施されたプレート（５０）を示している。これらチップは、例えば、エレクトロニクス素子またはオプトエレクトロニクス素子とすることができる。プレート（５０）の構成材料は、ＧａＡｓといったようなIII−Vタイプの材料とすることができる。チップがなす領域は、およそ２５０μｍ×２５０μｍとすることができる。
【００７５】
図５Ｂは、チップ側における、プレート（５０）に対してのハンドルプレート（５３）の結合を示している。この結合は、分子接着によって両プレートを結合することによって、あるいは、接着剤や樹脂からなる中間層を使用することによって、得ることができる。この結合は、制御された結合エネルギーでもって実現することができる。例えば、分子接着の場合には、結合エネルギーは、表面粗さおよび／または親水性および／または接触面積比率を制御することによって、選択することができる。
【００７６】
チップの転送が要望される場合には、ハンドルプレート（５３）は、穴（５４）がハンドルプレートを貫通するものであるようなものとして、形成される。このような穴（５４）は、チップに対して結合されたハンドルプレート（５３）の２つの主面間の連通を可能とする。穴のサイズおよびピッチは、チップのサイズおよびピッチに対して適合したものとされる。この例においては、チップのピッチは、約２５０μｍである。穴の直径は、チップのピッチや分離技術にとって適切なものでなければならない。例えば注入ニードルタイプのツールといったようなツールが使用される場合には、ツールは、機械的作用をもたらす。分離流体が使用される場合には、穴の寸法は、チップの寸法以下といったように非常に小さなものとすることができる。例えば５００μｍ×５００μｍといったようにチップがより大きなものであれば、穴の寸法は、例えば２００μｍといったようなものとすることができる。その場合には、注入ニードルであっても、容易に使用することができる。転送すべき素子の寸法に応じて、１つまたは複数の注入ニードルを使用することができる。注入ニードルの先端部は、ポイント状とすることも、フラットとすることも、円錐形とすることも、できる。また、注入ニードルの先端には、例えば流体供給用の孔といったような孔を形成することができる。流体とツールとを組み合わせて使用することは、有利であると考えられる。
【００７７】
図５Ｃは、プレート（５０）が所望厚さにまで薄肉化されかつチップ（５２）が互いに分離された後に得られた構造を示している。複数のオプトエレクトロニクス素子がＧａＡｓ層上に形成されている場合には、それらオプトエレクトロニクス素子の厚さは、約１０μｍとすることができる。チップどうしの分離は、エッチングによって行うことができる、あるいはもっと単純に、切削ソーを使用して行うことができる。
【００７８】
薄肉化された構造は、受領プレート（５５）に対して当接させられる（図５Ｄ参照）。
【００７９】
図５Ｅにおいて矢印で示すように、チップ（５２）は、例えば、ツールおよび／または転送流体を使用することによりハンドルプレート（５３）から分離することができる。
【００８０】
受領プレート（５５）の面（５６）上におけるチップ（５２）の転送位置が確定した後に、プレート（５３，５５）を分離することにより、プレート（５５）上には、プレート（５３）から分離されたチップが残される。この場合、残りのチップは、プレート（５３）上に留まったままである。
【００８１】
この方法は、また。ＩＣカードまたは『使い捨てチケット』応用において、薄い回路を転送するに際して、好適である。
【００８２】
本発明は、多くの利点を有している。まず最初に、品質低下というリスクを存在させることなくシリコンプレートの（例えば）両面を動作させることができる。よって、支持基板を取り付けることによってプレートの第２面を保護しつつ、プレートの第１面を処理することができる。その後、他の支持基板を取り付けることによって、処理済みの第１面を保護することができ、この状態で、最初の支持基板を分離することにより、第２面を処理することができる。本発明は、また、メンブランとも称される薄いプレートの使用を容易なものとすることができる（１００ｍｍという直径に対し、厚さが３００μｍ未満）。このタイプのプレートは、例えば、マイクロエレクトロニクス応用において、また例えば、パワーエレクトロニクス応用において、次第に使用されるようになってきている。このタイプのプレートの利点は、薄さに基づいて使用時の加熱やリーク電流といったような問題を制限しつつ、構造を形成できることである。逆に、これらプレートは、プレートが受ける熱処理やプレートの薄さに基づいて、使用時に大きな応力が発生するという問題を誘起する。例えば、このタイプのプレートをオーブン内に入れることは、大いなるリスクを発生させる。なぜなら、処理温度のために、また、その熱処理によって生成する応力のために、それらプレートが変形したり、極端な場合には割れたりするからである。加えて、これらプレートは、マイクロエレクトロニクスにおいて使用される装置に対して常に適合しているわけではない。その理由は、マイクロエレクトロニクスにおいて使用される装置においては、多くの場合、標準的な厚さのプレート（例えば、１００ｍｍ直径のシリコンプレートの場合には、５２５μｍ）を受領し得るように構成されているからである。最後に、このタイプの非常に薄いプレートの転送および取扱いは、制限されなければならない。なぜなら、標準的なプレートの場合よりも、割れてしまうリスクがずっと大きいからである。このような問題点を解決し得るよう、支持プレートに対して薄いプレートを結合することにより、薄いプレートを補強することができて、様々な処理時において、厚いプレートの場合と同様の機械的特性を薄いプレートに付与することができる。処理時にまたは処理後に、薄いプレートと支持プレートとが分離される。
【００８３】
上述したすべての方法は、大きな寸法の部材どうしの分離に対しても（例えば、直径が数ｃｍという全体プレート）、小さな寸法の部材どうしの分離に対しても（例えば、幅が数十μｍ）、適用することができる。
【００８４】
図６〜図１２は、本発明に従って分離を行い得るよう構成された、構造をなす部材の様々な実施形態の例を非常に概略的に示している。これら部材は、例えば、上述したハンドルプレートとして使用される。これらすべての図において、同一または同様の部材には、同じ参照符号が付されている。
【００８５】
図６〜図１２に示す複数の例がすべてというわけではなく、これらの図に示された様々なキャビティ形成方法を、互いに任意に組み合わせることができることに、注意されたい。
【００８６】
符号（１００）は、部材すなわちハンドル（またはハンドルプレート）を全体的に示している。部材（１００）は、円形プレートとして例示されている。部材（１００）の面（１０２）は、結合面をなす面であって、他の結合部材と当接しさらには結合することにより構造を形成することを意図した面である。構造をなす２つの部材は、その後、結合面（１０２）がなす平面に沿って分離されなければならない。
【００８７】
図６は、結合面と反対側の面とを連通させるために面どうしの間にわたって部材（１００）を貫通する穴として複数のキャビティ（１０４ａ）が形成されている第１の例を示している。それら穴は、互いに異なる直径や互いに異なる形状とすることができる。結合面のところにおいて、それら穴は、選択的な局所的分離開始を可能とするインターフェース領域を規定する。また、穴が、部材のやや中央寄りに形成されていることがわかる。
【００８８】
図６に示す部材（１００）の使用態様については、図２を参照して既に説明した通りである。
【００８９】
図７は、ただ１つのキャビティ（１０４ｂ）を有した部材（１００）を示している。この場合、キャビティ（１０４ｂ）は、貫通穴の形態ではなく、部材の周縁部に形成された凹所の形態とされている。キャビティ（１０４ｂ）は、図１Ａ〜図１Ｃにおけるプレート（２）の凹所（１６）に対応している。
【００９０】
図８は、複数のアイランドを形成するようにしてエッチングされた幅広チャネル（１０４ｃ）を有した結合面（１０２）を備えた部材（１００）を示している。この場合、チャネル（１０４ｃ）は、加圧流体の適用を可能としているだけでなく、本発明の観点におけるキャビティを構成している。
【００９１】
図９は、複数のキャビティからなるネットワークを形成するようにして複数の非貫通型キャビティ（１０４ｄ）が形成されている結合面（１０２）を備えた部材（１００）を示している。この場合、これらキャビティは、部材（１００）の周縁部に連通したチャネル（１０４ｅ）によって、互いに連結されている。これらチャネル（１０４ｅ）は、また、キャビティ（１０４ｄ）を備えたインターフェース領域に対してのアクセス手段を構成している。
【００９２】
図１０は、スポーク状に延在する複数のチャネル（１０４ｅ）によって複数のセクターへと分割された結合面（１０２）を備えた部材（１００）を示している。この場合、各セクターには、斜めの交差パターンとされたチャネル（１０４ｆ）が形成されている。
【００９３】
代替可能な実施形態においては、図１１に示すように、複数のチャネルは、径方向チャネル（１０４ｈ）によって互いに連通した複数の同心状円形チャネル（１０４ｇ）の形態とすることもできる。
【００９４】
さらに他の可能性においては、図１２に示すように、ほぼ円形の螺旋形状のチャネル（１０４ｉ）が、結合面（１０２）の中心から周縁に向けて延在することができる。
【００９５】
図１０〜図１２におけるチャネル（１０４ｅ，１０４ｆ，１０４ｇ，１０４ｈ，１０４ｉ）は、流体および／または分離ツールのアクセスを可能とするだけではなく、本発明の観点におけるキャビティを構成している。よって、これらチャネルは、優先的に局所的分離開始を行うためのインターフェース領域を形成する。
【００９６】
インターフェース領域は、一般的に言えば、部材の結合面上のチャネルの位置および／または分布によって決定される。
【００９７】
この分布は、また、被結合部材に対しての部材の結合を可能とし、正確に制御されたその後の部材どうしの分離を可能とする。複数のチャネルを高密度で有した領域は、チャネルの密度が小さな領域よりも、より容易な分離を可能とする。
【００９８】
一例として、図１２に示すような螺旋形状チャネルの場合には、分離の容易さは、螺旋どうしの間の間隔に依存する。よって、分離は、部材の中央から開始する傾向があり、そして、周縁部に向けてほぼ同心的に伝搬していく傾向がある。
【００９９】
これは、図１０および図１１の例においても同様である。
【０１００】
図１３は、第１部材（２０１）と第２部材（２０２）とから形成された構造（２００）を示している。
【０１０１】
これら２つの部材は、第１境界（２１７）を形成するようにして、それぞれの結合面どうしによって一体部材を形成するものとされている。
【０１０２】
第１部材（２０１）は、既にイオン打込を受けたものである。このイオン打込により、浅い深さのところに、本発明の観点における第２境界（２２７）をなす脆弱化領域が形成されている。
【０１０３】
脆弱化領域は、第１部材の表面に対してほぼ平行に延在している、すなわち、第１部材の結合面に対してほぼ平行であるようにして延在している。これにより、第１部材の内部に薄い表面層（２０６）が形成されている。
【０１０４】
第１部材には、第１部材の表面にまで到達したキャビティ（２０４）が、エッチングにより形成されている。これらキャビティ（２０４）は、薄い表面層（２０６）を貫通して延在しており、第２境界（２２７）にまで到達している。
【０１０５】
図１３の例においては、第１部材と第２部材との間にもたらされている結合力すなわちそれぞれの結合面どうしの間にもたらされている結合力は、第２境界の結合力よりも、大きなものとされている。第２境界の結合力は、この場合には、脆弱化領域において分離を引き起こし得るよう打ち負かされるべき結合力として理解される。
【０１０６】
キャビティ（２０４）を通して流体が導入されたときには、図１３の構造は、分離することとなる。厳密には、第２領域のところにおいて分離することとなる。
【０１０７】
図１４は、構造（３００）をなす部材（３０１）の結合面を示している。構造（３００）は、この構造（３００）の中の様々な部分（３１０）の選択的な転送を行い得るように構成されている。
【０１０８】
符号（３１０）によって互いに区別される各部分は、第１部材の壁（３０５）によって区画されたキャビティ（３０４）によって周囲が囲まれている。
【０１０９】
これらキャビティ（３０４）は、様々な部分（３１０）を区分することができ、上述の脆弱化領域の形態とされた埋設型境界の深さにまで延在している。
【０１１０】
図１５は、部分（３１０）の転送先をなす部材（３０２）に対して一体化される、区分化された部材（３０１）を示している。
【０１１１】
流体アクセス通路（３１４）により、第１部材の中の、いくつかの部分（３１０）を取り囲んでいるキャビティ（３０４）に対して、選択的に流体を供給することができることがわかる。これにより、第２境界（３２７）のところにおいて部分（３１０）を分離することができ、第２部材（３０２）に対して部分（３１０）を選択的に転送することができる。
【０１１２】
この目的のために、いくつかの部分（３１０）だけを、第１境界（３１７）のところにおいて第２部材（３０２）に対して一体化することができることに、注意されたい。
【０１１３】
この場合にも、第１境界（３１７）のところにおける結合力は、第２境界（３２７）のところにおける結合力よりも大きい、すなわち、部材（３０１）から部分（３１０）を分離するために打ち負かされる結合力よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１Ａは、互いに結合した２つの部材を分離するための本発明によるデバイスの第１実施形態を示す断面図であり、図１Ｂおよび図１Ｃは、図１Ａに示す実施形態の変形例をそれぞれ部分的に示す断面図である。
【図２】  互いに結合した２つの部材を分離するための本発明によるデバイスの第２実施形態を示す断面図である。
【図３】  本発明による、互いに結合した２つの部材の分離方法を示す図である。
【図４】  マイクロエレクトロニクス技術を使用した処理が主面上に施されている半導性メンブランを得るに際しての、本発明による方法の適用を示す図である。
【図５】  本発明による方法を使用した第１基板から受領基板に対してのエレクトロニクスチップの転送を示す図である。
【図６】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図７】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図８】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図９】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図１０】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図１１】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図１２】  本発明による分離方法を行うに際して、構造をなす部材に結合面を形成するための様々な態様を概略的に示す図である。
【図１３】  本発明による分離方法を行うに際して、２つの境界領域を有して２つの部材から形成された構造を示す断面図である。
【図１４】  分離を行うために使用される特定構造をなす部材の結合面を示す平面図である。
【図１５】  図１４に示す部材を有した構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１    円形プレート（部材）
２    円形プレート（部材）
３    境界
４    シール容器（容器）
７    リング状ジョイント（ジョイント、保持手段）
８    リング状ジョイント（ジョイント、保持手段）
１１    高圧チャンバ、第１チャンバ
１２    低圧チャンバ、第２チャンバ
１３    低圧チャンバ、第２チャンバ
１４    係止体
１５    係止体
１６    周縁凹所（キャビティ）
１７    インターフェース領域（境界）
２１    円形プレート（部材）
２２    円形プレート（部材）
２３    境界
２４    シール容器（容器）
２６    中央貫通穴（キャビティ）
３１    低圧チャンバ、第２チャンバ
３２    低圧チャンバ、第２チャンバ
３５    高圧チャンバ、第１チャンバ
３７    インターフェース領域
４３    インターフェース領域
５０    第１基板
５２    チップ（対象物）
５３    ハンドルプレート（転送ハンドル）
５４    穴（貫通穴）
５５    受領プレート（受領基板）
１００    部材、ハンドル（転送ハンドル）
１０２    結合面
１０４ａ  キャビティ
１０４ｂ  キャビティ
１０４ｃ  幅広チャネル（チャネル）
１０４ｄ  非貫通型キャビティ（キャビティ）
１０４ｅ  チャネル
１０４ｆ  チャネル
１０４ｇ  同心状円形チャネル（チャネル）
１０４ｈ  径方向チャネル（チャネル）
１０４ｉ  チャネル
２００    構造
２０１    第１部材（部材）
２０２    第２部材（部材）
２０４    キャビティ
２０６    薄い表面層（薄い層）
２１７    第１境界（境界）
２２７    第２境界（境界）
３００    構造
３０１    部材
３０２    部材
３０４    キャビティ
３１０    部分（対象物）
３１４    流体アクセス通路
３１７    第１境界（境界）
３２７    第２境界（境界）
Ｊ    リップジョイント（ジョイント、保持手段）
【図１Ａ】
0005052722.tif 000002
【図１Ｂ】
0005052722.tif 000003
【図１Ｃ】
0005052722.tif 000004
【図２】
0005052722.tif 000005
【図３Ａ】
0005052722.tif 000006
【図３Ｂ】
0005052722.tif 000007
【図３Ｃ】
0005052722.tif 000008
【図４Ａ】
0005052722.tif 000009
【図４Ｂ】
0005052722.tif 000010
【図４Ｃ】
0005052722.tif 000011
【図４Ｄ】
0005052722.tif 000012
【図５Ａ】
0005052722.tif 000013
【図５Ｂ】
0005052722.tif 000014
【図５Ｃ】
0005052722.tif 000015
【図５Ｄ】
0005052722.tif 000016
【図５Ｅ】
0005052722.tif 000017
【図５Ｆ】
0005052722.tif 000018
【図６】
0005052722.tif 000019
【図７】
0005052722.tif 000020
【図８】
0005052722.tif 000021
【図９】
0005052722.tif 000022
【図１０】
0005052722.tif 000023
【図１１】
0005052722.tif 000024
【図１２】
0005052722.tif 000025
【図１３】
0005052722.tif 000026
【図１４】
0005052722.tif 000027
【図１５】
0005052722.tif 000028