[發明專利]用于制造可轉移半導體結構、器件和器件構件的松脫策略

有效

• 申請號: 201410111306.4
• 申請日: 2007-09-20
• 公開（公告）號: CN103956336B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: J·A·羅杰斯;R·G·諾奧;M·梅爾特;高興助;J·尹;E·梅納德;A·J·巴卡
• 申請（專利權）人: 伊利諾伊大學評議會
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;B81C1/00;H01L31/068;H01L31/0687;H01L31/072;H01L31/0725;H01L29/15;H01L29/20
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 李潔;楊勇

提供了如下的方法，其通過提供具有多個功能層和多個松脫層的多層結構，并通過利用分離一個或多個松脫層而將功能層從多層結構分離以產生多個可轉移結構，來制造器件或器件構件。所述可轉移結構被印刷到器件襯底或由器件襯底支撐的器件構件上。所述方法和系統提供了用于高質量且價格低廉地制造光電器件、可轉移半導體結構、（光）電器件和器件構件的方式。

本申請是申請日為2007年9月20日、名稱為“用于制造可轉移半導體結構、器件和器件構件的松脫策略”的第200780034881.7號發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求對在2006年9月20日提交的申請號為60/826,354以及在2007年6月18日提交的申請號為60/944,653的美國臨時專利申請的權益，上述每個專利申請均通過引用并入本申請，該引用達到上述申請與本公開內容不矛盾的程度。

背景技術

多種不同平臺可用于在器件襯底或由器件襯底所支撐的器件構件上印刷結構，包括納米結構、微米結構、柔性電子器件和多種其他圖案化的結構。例如，多個專利和專利申請描述了用于制造和印刷多種結構的不同方法和系統，包括美國專利申請No.11/115,954(4/27/2005提交的18-04)、11/145,574(6/02/2005提交的38-04A)、11/145,542(6/02/2005提交的38-04B)、11/423,287(6/09/2006提交的38-04C)、11/423,192(6/09/2006提交的41-06)、11/421,654(6/01/2006提交的43-06)、60/826,354(9/20/2006提交的151-06P)，上述每個專利申請通過引用并入本文，該引用達到與本文不矛盾的程度。當前需要用于制造可轉移半導體元件的方法和結構。特別地需要可與制造器件和器件構件的高產出過程兼容的成本低廉的方法和結構。

發明內容

本發明提供了多種方法和相關的系統以幫助成本低廉地生產能夠在器件襯底或器件襯底上的器件構件上進行印刷的結構。這通過提供被構造為可提供對單個層的獲得的多層結構的堆疊來實現。作為功能層的各層有特定用途，其中功能層被順序地引入器件和器件構件。單個層通過松脫策略而獲得，所述松脫策略使得可以順序地逐層獲得，或者同時獲得兩個或更多個層。這些功能層能夠通過多種印刷方法和系統被印刷到或引入器件或器件構件。這些多層堆疊系統提供如下能力：其能夠在單一過程中產生包含在多個層中的多個可印刷或可轉移的功能結構，從而降低每個可印刷或可轉移結構或層的成本，并降低最終器件或器件構件的最終成本。

在一方面，本發明提供如下方法，其用于通過具有可被引入光電器件的太陽能電池中的多個功能層的多層結構，來制造低成本和/或高性能的光電器件。該多層方法由于多種原因而有利。例如，多個太陽能電池可在一個沉積過程中生長，從而避免目前由單一層制造方法所需要的加載和卸載生長室、制備生長襯底表面、以及沉積緩沖層。這就導致每個太陽能電池層的制造成本明顯下降，從而降低太陽能電池器件構件的成本。另外，將功能層從母襯底完全剝脫(lift off)的能力提供了通過在同一母襯底上構建另外的多層結構來重新使用母襯底的能力。此外，多層構造容易散熱(heat sunk)，并且能夠提供可轉移結構，該可轉移結構易于印刷到具有多種形狀特點的塑料和其他襯底上。

在一實施方案中，提供了一種方法，其用于通過提供具有多個功能層和多個松脫層的多層結構來制造器件或器件構件。在這種構造中，松脫層的至少一部分位于功能層之間以使得可以獲得功能層。通過從一個或多個所述功能層分離一個或多個所述松脫層或其一部分，將所述功能層的至少一部分從所述多層結構松脫。這種功能層的松脫產生能夠被印刷到襯底上的結構。通過本領域中已知的任意印刷裝置(例如接觸印刷、液體印刷、干式轉移接觸印刷、軟式光刻微轉移印刷和軟式光刻納米轉移印刷、溶液印刷、流體自組裝、噴墨印刷、熱轉移印刷和絲網印刷)，例如通過接觸印刷，通過將這些可轉移結構中的一個或多個印刷到器件襯底或由器件襯底支撐的器件構件上，制造出器件或器件構件。