[发明专利]氮化镓基板的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化镓基板的制作方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光电半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。

目前，蓝光发光二极管主要是使用氮化镓材料来作为发光材料。由于氮化镓基板制作困难且价格高昂，大部份的厂商主要使用氧化铝基板生产蓝光发光二极管晶粒。然而，由于氧化铝基板的晶格常数(lattice constant)与氮化镓的晶格常数不同，在成长氮化镓薄膜时会产生晶格不匹配(lattice mismatch)的问题，使到基板与氮化镓材料界面上产生大量的晶格缺陷与差排。为了降低晶格常数不同所造成的晶格缺陷与差排，一般是在氧化铝基板表面成长一低温的氮化镓或氮化铝镓缓冲层(buffer layer)来减缓晶格的差异，以降低直接高温成长时所产生的垂直方向晶格缺陷及差排密度。然而，这种方法仍会产生晶格缺陷及差排的存在。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有低成本的氮化镓基板。

一种氮化镓基板的制作方法，其包括以下步骤：

在一个氮化镓单晶基板中形成一层离子植入层，所述离子植入层将氮化镓单晶基板分成第一部分和第二部分；

利用接合金属层将氮化镓单晶基板与一个辅助基板连接在一起；

加热使离子植入层断裂，使氮化镓单晶基板的第二部分与辅助基板分离，并在辅助基板的表面留下氮化镓单晶基板的第一部分，从而形成氮化镓基板。

由于氮化镓单晶基板的晶体品质较好，利用离子植入的方法从氮化镓单晶基板中分离出氮化镓单晶基板的第一部分，并利用该部分氮化镓薄膜来生长氮化物系半导体材料，所生长的氮化物系半导体材料的晶格缺陷将较少。又由于氮化镓单晶基板的生产成本较高，一个氮化镓单晶基板可分离出多层氮化镓薄膜，充分利用每一层氮化镓薄膜去生长氮化物系半导体材料，这无疑会降低氮化物系发光二极管晶粒的生产成本。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的氮化镓单晶基板的截面示意图。

图2是在图1上形成覆盖层的截面示意图。

图3是在图2上形成离子植入层的截面示意图。

图4是在图3上形成第一接合金属层的截面示意图。

图5是本发明实施例所提供的辅助基板的截面示意图。

图6是将氮化镓单晶基板与辅助基板相连接的截面示意图。

图7是加热使离子植入层分解从而使氮化镓单晶基板与辅助基板分离的截面示意图。

图8是对氮化镓单晶基板遗留在辅助基板上的第一部分进行表面处理后的截面示意图。

主要元件符号说明

氮化镓单晶基板            110

第一部分                  111

第二部分                  112

覆盖层                    120

离子植入层                130

第一接合金属层            140

辅助基板                  210

第二接合金属层            220

接合金属层            310

氮化镓薄膜            150

具体实施方式

图1-图8为本发明的氮化镓基板的制作过程示意图。

如图1所示，首先提供一个氮化镓单晶基板110。该氮化镓单晶基板110可通过氢化物气相外延生长(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)、氨热法(Ammonothermal Method)或者金属有机化合物化学气相沉积(Metal-organicChemical Vapor DePosition，MOCVD)的方法制成。该氮化镓单晶基板110的厚度在几十微米到几百微米的范围内。优选地，该氮化镓单晶基板110的厚度为20微米到500微米之间。