| 主权项 |
1.一种制造外延生长层(6, 6')的方法,特别应用于光 学、光电或电子领域中,其特征在于其包含下列步 骤: i)于名为“支撑基板"的第一基板(1, 1')中布植原子 种,以于该处界定一脆弱区(12, 12'),此脆弱区自该 基板其余部分(11, 11'),区分出名为"薄支撑层"的薄 层(13, 13'); ii)直接在该薄支撑层(13, 13')上以外延生长该外延 生长层(6, 6'); iii)将支撑基板(1, 1')其余部分(11, 11'),沿该支撑基 板之脆弱区(12, 12'),藉由刻意供给外来能量,自薄 支撑层(13, 13')分离; iv)除去该薄支撑层(13, 13'),以得到外延生长层(6, 6' )。 2.如申请专利范围第1项之方法,其特征在于该支撑 基板(1')系为成核(nucleation)基板,其本质上适合该 外延生长层(6, 6')之后续外延生长。 3.一种制造外延生长层(6, 6')的方法,特别应用于光 学、光电或电子领域中,其特征在于其包含下列步 骤: a)于名为“支撑基板(support substrate)"的第一基板(1, 1')中布植原子种,以于该处界定一脆弱区(12, 12'), 此脆弱区自该基板其余部分(11, 11'),区分出名为“ 薄支撑层(thin support layer)"的薄层(13, 13')"; b)藉由在一转移至或沉积于该薄支撑层(13, 13')上 的插入(interposed)层(5, 23, 31, 32, 10')上,进行外延而 生长该外延生长层(6, 6'); c)将支撑基板(1, 1')其余部分(11, 11'),沿该支撑基板 之脆弱区(12, 12'),藉由刻意供给外来能量,自薄支 撑层(13, 13')分离。 4.如申请专利范围第3项之方法,其特征在于该插入 层系为一薄成核层(23),其本质上适合该外延生长 层(6,6')之后续外延生长。 5.如申请专利范围第4项之方法,其特征在于该薄成 核层(23)之转移系: -藉由于名为“成核基板(nucleation substrate)"的第二 基板(2)中布植原子种,以于该处界定一脆弱区(22), 此脆弱区自该基板其余部分(21),区分出该薄成核 层(23),接着 -藉由将该二基板(1,2)直接相靠、或利用至少一中 间固接层(31,32),将该二基板固接,使其各自的薄层( 13,23)系为相对而置,以及 -藉由将该成核基板(2)其余部分(21),沿该基板(2)之 脆弱区(22)分离; 对该支撑基板(1)及该成核基板(2)的布植参数之选 择,乃是以当结合构成该二基板之材料的本质时, 在沿脆弱区(12,12')分离其余部分(11)期间,所供给的 能量预算,大于分离前所有步骤所提供之累积能量 预算。 6.如申请专利范围第5项之方法,其特征在于对该支 撑基板(1)及该成核基板(2)的布植参数之选择,乃是 以当结合构成该二基板之材料的本质时,在沿脆弱 区(12)分离其余部分(11)期间,所供给的热预算,大于 在所有该先前分离步骤期间所提供之累积热预算, 且分离该其余部分(11)与其余部分(12)之步骤系藉 由加热而实施。 7.如申请专利范围第5项之方法,其特征在于该成核 基板(2)的其余部分(21)或该支撑基板(1)的其余部分 (11),系藉由施加额外的机械、光学及/或化学来源 的能量而被分离。 8.如申请专利范围第4项之方法,其特征在于该薄成 核层(23)之转移系: -藉由将名为“成核基板"的第二基板(2),直接于该 薄支撑层(13)、或使用至少一中间固接层(31,32)而 与该薄支撑层(13)固接, -藉由从该基板(2)的背面(210)以抛光(lapping)及/或化 学蚀刻而降低其厚度,及/或以离子蚀刻获得该薄 成核层(23)。 9.如申请专利范围第5至8项任一项之方法,其特征 在于中间固接层(31,32)为介电材料层。 10.如申请专利范围第9项之方法,其特征在于该介 电材料层(31,32)为选自氧化矽(silicon oxide)、氮化氮 (silicon nitride)及氮氧化矽(silicon oxynitrides)。 11.如申请专利范围第5至8项任一项之方法,其特征 在于该二薄层(13,23)之间的彼此直接相靠、或在有 至少一中间固接层(31,32)之接合,系为为分子键合( molecular bonding)。 12.如申请专利范围第3项之方法,其特征在该插入 层可为形成于该薄支撑层(13')之一精细(fine)成核 层(5)。 13.如申请专利范围第4项之方法,其特征在该插入 层可为形成于该薄成核层(23)之一精细(fine)成核层 (5)。 14.如申请专利范围第12或13项之方法,其特征在于 该晶系成核层(5)系藉由有机金属化学气相沉积( metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)、藉由水化 合物汽态外延(hydride vapor phase epitaxy, HVPE)、藉由 分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)、藉由阳极溅 镀沉积(cathode sputtering deposition)、或藉由磊晶侧向 成长技术(Epitaxial Lateral Over Growth, ELOG)或横向外延 (pendeo-epitaxy)制造。 15.如申请专利范围第3至8或12至13项任一项之方法, 其特征在于其包含一除去该薄支撑层(13,13')的额 外步骤,且若该薄成核层(23)、该精细成核层(5)或 该一或多中间固接层(31,32)存在,维持与该外延生 长层(6,6')之整合。 16.如申请专利范围第1至8项任一项之方法,其特征 在于该外延生长层(6,6')系由宽能隙半导体材料制 造。 17.如申请专利范围第16项之方法,其特征在于该外 延生长层(6,6')系由氮化镓(gallium nitride)制造。 18.如申请专利范围第16项之方法,其特征在于该外 延生长层(6,6')系由立方碳化矽(cubic silicon carbide) 制造。 19.如申请专利范围第1至8项任一项之方法,其特征 在于该外延生长层(6,6')厚度足以构成一自我支撑 层。 20.如申请专利范围第1至8项任一项之方法,其特征 在于在步骤b)或ii)结束时得到的该外延生长层(6,6' )厚度不足以自我支撑,且于此,该方法在步骤b)与c) 或ii)与iii)之间包含下面额外的步骤: -施加第一层金属(81)于该薄外延层(6')及第二层金 属(82)于名为“接受基板"之第三基板(8); -将两层金属互相接触使其固接; 以得到转移至接受基板(8)之薄外延生长层(6')。 21.如申请专利范围第1至8项任一项之方法,其特征 在于该支撑基板(1')包含一上模板(template)层(10'), 且原子种布植系透过该上模板层(10'),于该支撑基 板(1')内,或于该上模板层(10')内实施,布植参数之 选择,乃是以当结合构成该基板与该模板层之材料 的本质时,在沿脆弱区(12', 103')分离其余部分(11', 104')期间,所需供给的能量预算,大于在所有先前分 离步骤期间所提供之累积能量预算。 22.一种用于制造特别应用于光学、光电或电子领 域中之外延生长层(6,6')的外延支撑基板(9,9'),其特 征在于其至少包含: -名为“支撑基板"之第一基板(1),包含有一将名为 “薄支撑层"的薄层(13)与该基板(1)其余部分(11)分 隔开来的脆弱区(12); -一薄成核层(23),其本质过于该外延生长层(6, 6')的 后续外延生长,该成核层(23)系直接,或藉由至少一 层如介电质之中间固接材料(31, 32),固接于该支撑 膜(13)。 23.如申请专利范围第22项之外延支撑基板(9'),其特 征在于该成核层(23)系以一精细成核层(5)覆盖。 24.如申请专利范围第22或23项之外延支撑基板(9, 9' ),其特征在于该支撑基板(1)系由选自矽(Silicon)、 蓝宝石(sapphite)、多晶碳化矽(polycrystalline silicon carbide)、6H或4H单晶碳化矽、氮化镓(GaN)、氮化铝( aluminum nitride,AlN)及氧化锌(zinc oxide, ZnO)之材料制 成。 25.如申请专利范围第22或23项之外延支撑基板(9, 9' ),其特征在于该成核层(23)系由选自氮化镓(GaN)、 矽(Si)、碳化矽(SiC)、蓝宝石、钻石、砷化镓(GaAs) 或氮化铝之材料制成。 26.一种用于制造特别应用于光学、光电或电子领 域中之外延生长层(6, 6')的外延支撑基板(90, 90'), 其特征在于其包含至少名为“支撑基板"之第一基 板(1'),包含有一将名为“薄支撑层"的薄层(13')与 该基板(1')其余部分(11')分隔开来的脆弱区(12'),该 薄支撑层(13')系以一精细成核层(5)覆盖,该基板(1') 与该精细成核层(5)本质过于该外延生长层(6, 6')的 后续外延生长。 27.一种用于制造如申请专利范围第22至25项任一项 之外延支撑基板(9, 9')的方法,其特征在于其包含 下列步骤,在于: i)于名为“支撑基板"的第一基板(1, 1')中布植原子 种,以于该处界定一脆弱区(12, 12'),此脆弱区自该 基板其余部分(11, 11'),区分出名为"薄支撑层"的薄 层(13, 13'); ii)于名为“成核基板"的第二基板(2)中布植原子种 ,于该处界定一脆弱区(22),此脆弱区自该基板其余 部分(21),区分出该薄成核层(23); iii)使该二基板(1, 2)直接相靠,或利用至少一中间 固接层(31, 32),将该二基板固接,使其各自的薄层(13 , 23)相对而置;以及 iv)将成核基板(2)其余部分(21),沿该基板(2)之脆弱 区(22)分离。 对支撑基板(1)及成核基板(2)的布植参数之选择,乃 是以当结合构成该二基板之材料的本质时,为沿脆 弱区(12, 12')分离其余部分(11),所需供给的能量预 算,大于分离前所有步骤所需提供之累积能量预算 。 图式简单说明: 图1至8为代表本发明之方法第一实施例的不同连 续步骤的图形, 图9至13为代表本方法第二实施例的不同连续步骤 的图形,以及 图14至17及18至22为代表本发明之方法第三与第四 实施例的不同连续步骤的图形。 |
