[发明专利]利用切割技术移除衬底的方法

说明书

一种利用切割技术从III族氮化物基半导体层移除衬底的方法。在衬底上或上方形成生长限制掩模，且使用所述生长限制掩模在所述衬底上或上方生长一或多个III族氮化物基半导体层。将所述III族氮化物基半导体层键合到支撑衬底或膜，且在所述衬底的表面上使用切割技术从所述衬底移除所述III族氮化物基半导体层。在从所述衬底移除所述III族氮化物基半导体层之前，由于所述III族氮化物系衬底与键合到所述III族氮化物基半导体层的所述支撑衬底或膜之间的热膨胀差异，可向所述III族氮化物基半导体层施加应力。一旦移除，所述衬底便可被回收，从而节省用于器件制作的成本。

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35卷第119(e)节要求以下共同未决和共同转让的申请的权利：

由上川武史(Takeshi Kamikawa)、斯利尼瓦斯·甘多苏拉(SrinivasGandrothula)和李宏建(Hongjian Li)于2017年9月15日提出申请、标题为“利用切割技术移除衬底的方法(METHOD OF REMOVING A SUBSTRATE WITH A CLEAVING TECHNIQUE)”、代理人案卷号为30794.0659USP1(UC 2018-086-1)的美国临时专利申请第62/559,378号；

所述申请通过引用并入本文。

本申请涉及以下共同未决和共同转让的申请：

由上川武史、斯利尼瓦斯·甘多苏拉、李宏建和丹尼尔A·科恩于2018年5月7日提出申请、标题为“移除衬底的方法(METHOD OF REMOVING A SUBSTRATE)”、代理人案卷号为30794.0653WOU1(UC2017-621-2)的PCT国际专利申请第PCT/US18/31393号，所述申请根据美国法典第35卷第119(e)节要求由上川武史、斯利尼瓦斯·甘多苏拉、李宏建和丹尼尔A·科恩于2017年5月5日提出申请、标题为“移除衬底的方法(METHOD OF REMOVING ASUBSTRATE)”、代理人案卷号为30794.0653USP1(UC 2017-621-1)的共同未决和共同转让的美国临时专利申请第62/502,205号的权利；以及

由上川武史、斯利尼瓦斯·甘多苏拉和李宏建于2018年3月30日提出申请、标题为“使用外延横向过生长制作非极性和半极性装置的方法(METHOD OF FABRICATING NON-POLAR AND SEMI-POLAR DEVICES USING EPITAXIAL LATERAL OVERGROWTH)”、代理人案卷号为30794.0680USP1(UC 2018-427-1)的美国临时专利申请第62/650,487号；

所述申请全部通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种利用切割技术从III族氮化物基半导体层移除III族氮化物基衬底的方法。

背景技术

许多装置制造商已使用独立式块状GaN衬底来生产用于照明、光存储和其它目的的激光二极管(LD)和发光二极管(LED)。GaN衬底之所以引人注目是因为通过在GaN衬底上的同质外延生长，易于获得具有低缺陷密度的高质量的III族氮化物基半导体层。

然而，通常使用氢化物气相外延(HVPE)生产的GaN衬底非常昂贵。此外，非极性和半极性GaN衬底比极性(c平面)GaN衬底昂贵。举例来说，2英寸极性GaN衬底每片成本约为1,000美元，而2英寸非极性或半极性GaN衬底每片成本约为10,000美元。

因此，研究人员已研究了在制造装置之后从GaN衬底移除III族氮化物基半导体层。这种技术将产生可回收的GaN衬底，这将为客户提供非常便宜且高质量的GaN衬底。