[发明专利]制造钻石半导体复合基板的方法

权利要求书

1.一种制造钻石半导体复合基板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(i)从原生半导体晶圆开始，所述原生半导体晶圆包括化合物半导体设置在其上的原生碳化硅生长基板；

(ii)将碳化硅载体基板贴合至所述化合物半导体；

(iii)移除所述原生碳化硅生长基板；

(iv)形成所述化合物半导体上的成核层；

(v)在所述成核层上生长多晶化学气相沉积钻石以形成复合钻石-化合物半导体-碳化硅晶圆；以及

(vi)移除所述碳化硅载体基板以实现层状结构，包括经由所述成核层贴合至所述多晶化学气相沉积钻石的所述化合物半导体；

其中在步骤(ii)中，所述碳化硅载体基板是经由激光吸收材料贴合至所述化合物半导体，所述激光吸收材料吸收在相干长度短于所述碳化硅载体基板的厚度的激光，

其中在步骤(vi)中，从所述化合物半导体移除所述碳化硅载体基板是通过以下步骤:

加热所述复合钻石-化合物半导体-碳化硅晶圆到至少100℃的温度；

将具有相干长度短于所述碳化硅载体基板的激光导向通过所述碳化硅载体基板，所述激光被所述激光吸收材料吸收；以及

在暴露于所述激光造成所述碳化硅载体基板从所述化合物半导体分离之后，冷却所述复合钻石-化合物半导体-碳化硅晶圆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供在所述碳化硅载体基板和所述化合物半导体之间的所述激光吸收材料是陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提供在所述碳化硅载体基板和所述化合物半导体之间的所述激光吸收材料是多晶或非晶硅。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述碳化硅载体基板贴合至所述化合物半导体前，将所述激光吸收材料涂布在所述碳化硅载体基板上。

5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳化硅载体基板具有范围为100微米至2000微米的厚度。

6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳化硅载体基板具有至少为50毫米的直径。

7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，移除所述原生碳化硅生长基板是使用两步骤的过程，包括：

机器研磨或抛光所述碳化硅生长基板的主要部分；

干蚀刻所述碳化硅生长基板的剩余部分。

8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述成核层包括纳米晶体钻石、碳化硅、硅、氮化硅、二氧化硅、氮化铝、氧化镁、氮化硼或氧化铍当中的一或多个。

9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述多晶化学气相沉积钻石是生长到至少50微米的厚度。

10.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(vi)中，所述复合钻石-化合物半导体-碳化硅晶圆加热的温度范围为100至550℃。

11.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光的所述相干长度范围为10微米至400微米。

12.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光具有波长范围为400纳米至1200纳米。

13.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光具有脉冲宽度范围为1至1000纳秒。

14.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，将激光导向通过所述碳化硅载体基板，被所述激光吸收材料吸收的所述步骤包括在冷却前移动所述激光到所述碳化硅载体基板上，直到所述激光吸收材料整层暴露于激光。

15.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述化合物半导体包括氮化镓、氮化铝、氮化铝镓和氮化铝镓铟当中的一或多个。