[发明专利]利用改进的基板材料用法制造含镓和氮的激光器件的方法

权利要求书

1.一种用于制造含镓和氮的激光二极管器件的方法，所述方法包括：

提供具有表面区域的含镓和氮的基板；

形成与所述表面区域重叠的外延材料，所述外延材料包括n型包层区域、包括与所述n型包层区域重叠的至少一个有源层的有源区域、以及与所述有源层区域重叠的p型包层区域；

使所述外延材料图案化以形成多个芯片，所述芯片中的每个均对应于至少一个激光器件，特征在于一对芯片之间的第一节距，所述第一节距小于设计宽度；

将所述多个芯片中的至少部分转移至载体晶片，使得每对转移的芯片均被配置为在每对芯片之间具有第二节距，所述第二节距大于所述第一节距并且对应于所述设计宽度，所述转移包括：

选择性地移除一个或多个芯片的释放区域的至少部分，同时在所述一个或多个芯片与所述含镓和氮的基板之间保留固定区域完整，

将所述一个或多个芯片选择性结合至所述载体晶片，以及

通过使与所述一个或多个芯片中的每一个相关联的所述固定区域分离，同时所述外延材料的部分保持结合至所述载体晶片，以从所述含镓和氮的基板释放所述一个或多个芯片。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个芯片均成形为台面，并且每对芯片均具有在1μm与10μm之间或者在10微米与50微米之间的宽度或者在50μm与3000μm之间的长度的第一节距；并且所述图案化包括蚀刻处理；其中，所述载体晶片上的所述第二节距在100微米与200微米之间或者在200微米与300微米之间。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述转移之后对所述芯片中的每个进行处理以在每个芯片上形成至少一个激光器件，或者进一步包括在外延材料的每个芯片上形成一个或多个激光二极管腔。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述载体晶片重叠的每对芯片限定出所述第二节距；并且进一步包括形成与由所述第二节距限定的空间重叠的一个或者多个部件，所述一个或者多个部件选自于接触区域或者接合垫。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体晶片的特征在于用于一个或多个接触区域的导电材料；其中，所述激光器件中的每个的特征在于在200nm与2000nm之间的波长；并且其中，所述激光器件中的每个包括通过切割工艺或者蚀刻工艺配置的一对刻面，所述蚀刻工艺选自于感应耦合等离子体蚀刻、化学辅助离子束刻蚀、或者反应离子束蚀刻。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过在由所述第二节距限定的空间使每对芯片分离而使每个所述芯片单片化；其中，所述外延材料包含GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN、InAlN、和/或InAlGaN。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含镓和氮的材料在极性、非极性、或者半极性平面上生长；其中，所述载体晶片包括硅、砷化镓、蓝宝石、碳化硅、金刚石、氮化镓、AlN、磷化铟或者金属中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，选择性地结合包括将所述一个或多个芯片中的每一个结合至所述载体晶片上的接合垫；其中，所述转移重复N次以将一个或者多个其他芯片转移至所述载体晶片，其中，N是在1到50的整数。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转移重复N次以将一个或者多个其他芯片转移至所述载体晶片，从而将要被结合的所述芯片中的每个移动至所述载体晶片，其中，N是在1到50的整数；其中，所述载体晶片具有的直径大于所述含镓和氮的基板的直径。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转移重复N次以将一个或者多个其他芯片转移至所述载体晶片，从而将要被结合的所述芯片中的每个移动至所述载体晶片，其中，N是在1至50的整数；其中，所述载体晶片具有的直径大于所述含镓和氮的基板的直径；其中，所述一个或多个芯片中的每一个与所述载体晶片之间的结合剂包括金属-金属对、氧化物-氧化物对、旋涂玻璃、焊料合金、聚合物、光致抗蚀剂、和/或蜡中的至少一种。