Ⅲ族氮化物器件的制作方法以及由其制作的器件技术

一种制作至少一个半导体器件的方法，它包括下列步骤：提供一个铝酸锂（ＬｉＡｌＯ↓［２］）的牺牲性生长衬底；邻近牺牲性生长衬底形成至少一个包括Ⅲ族氮化物的半导体层；将安装衬底与牺牲性生长衬底相反地固定到至少一个半导体层附近；以及清除牺牲性生长衬底。此方法还可以包括将至少一个接触与安装衬底相反地加入到至少一个半导体层的表面上，并将安装衬底和至少一个半导体层分割成多个独立的半导体器件。为了制作最终的器件，此方法还可以包括将各个独立的半导体器件的安装衬底键合到热沉。清除牺牲性衬底的步骤可以包括对牺牲性生长衬底进行湿法腐蚀。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到半导体领域，更确切地说是涉及到诸如发光二极管(LED)和激光二极管之类的超薄III族氮化物基半导体或电子器件的制造以及相关的器件。
技术介绍
III族氮化物化合物半导体器件包括发光器件和电子器件。可以用膜的组分对发光器件进行剪裁，以便发射从淡黄色一直到绿色、蓝色、最终到紫外线范围内的光。借助于与其它颜色的发光器件进行恰当的组合，或将荧光物质加入到这些器件，还有可能产生“白色光”。这种器件的发射模式可以是非相干的，称为“发光二极管”(LED)，或者可以是相干的，此时的器件被称为“激光二极管”(LD)。电子器件还可以包括高电子迁移率晶体管(HEMT)、异质结双极晶体管(HBT)、肖特基、p-i-n、以及金属-半导体-金属(MSM)光电二极管等。蓝宝石是用来生长GaN薄膜和制作蓝色和绿色LED的首要材料之一。由于其成本比较低并可以从市场获得，故成为经常采用的材料。由于蓝宝石衬底的透明性能使光能够有效地发射而不受太多阻挡，故制作在蓝宝石上的LED的亮度是满足要求的。不幸的是，蓝宝石上的GaN膜由于不良的晶格失配(大于17％)而具有高的缺陷密度。曾经尝试过的一种解决不良失配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作至少一个半导体器件的方法，包括：提供一个包含铝酸锂（ＬｉＡｌＯ↓［２］）的牺牲性生长衬底；邻近牺牲性生长衬底形成至少一个包含Ⅲ族氮化物的半导体层；将安装衬底与牺牲性生长衬底相反地固定到所述至少一个半导体层附近 ；以及清除牺牲性生长衬底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-18 60/455,495;US 2003-5-15 60/470,8141.一种制作至少一个半导体器件的方法，包括提供一个包含铝酸锂(LiAlO2)的牺牲性生长衬底；邻近牺牲性生长衬底形成至少一个包含III族氮化物的半导体层；将安装衬底与牺牲性生长衬底相反地固定到所述至少一个半导体层附近；以及清除牺牲性生长衬底。2.根据权利要求1的方法，还包括将至少一个接触与安装衬底相反地加入到所述至少一个半导体层的表面上。3.根据权利要求2的方法，还包括将安装衬底和至少一个半导体层分割成多个独立的半导体器件。4.根据权利要求3的方法，还包括将各个独立的半导体器件的安装衬底键合到热沉。5.根据权利要求4的方法，其中，所述热沉包含铜(Cu)块。6.根据权利要求1的方法，其中，清除包括对牺牲性生长衬底进行机械研磨和湿法腐蚀。7.根据权利要求6的方法，其中，所述安装衬底抗湿法腐蚀。8.根据权利要求6的方法，还包括在湿法腐蚀过程中保护至少部分安装衬底。9.根据权利要求1的方法，其中，所述牺牲性生长衬底包含单晶LiAlO2。10.根据权利要求1的方法，其中，所述至少一个半导体层包含至少一个单晶氮化镓(GaN)层。11.根据权利要求1的方法，其中，固定安装衬底包括在所述至少一个半导体层上形成粘合层；以及将粘合层键合到安装衬底。12.根据权利要求11的方法，其中，所述粘合层包含镍(Ni)和金(Au)中的至少一种。13.根据权利要求11的方法，其中，所述安装衬底包含铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、锆(Zr)、铂(Pt)、钯(Pd)、硅(Si)中的至少一种。14.根据权利要求1的方法，其中，形成至少一个半导体层包括对至少一个半导体层进行掺杂。15.根据权利要求1的方法，还包括形成牺牲性生长衬底和至少一个半导体层之间的缓冲层；并且，其中清除牺牲性生长衬底还包含清除此缓冲层。16.根据权利要求1的方法，其中，所述至少一个半导体层具有m面(1010)取向。17.根据权利要求1的方法，其中，所述至少一个半导体层的厚度小于大约10微米。18.根据权利要求1的方法，其中，所述至少一个半导体层在被电偏置时发光。19.一种制作多个半导体器件的方法，包括提供一个包含铝酸锂(LiAlO2)的牺牲性生长衬底；邻近牺牲性生长衬底形成至少一个包含III族氮化物的半导体层；将安装衬底与牺牲性生长衬底相反地固定到所述至少一个半导体层附近，该安装衬底包含金属和硅中的至少一种；采用机械研磨和湿法化学腐蚀方法，清除牺牲性生长衬底；与安装衬底相反地在至少一个半导体层上形成多个接触；以及将安装衬底和至少一个半导体层分割成多个独立的半导体器件。20.根据权利要求19的方法，还包括将各个独立的半导体器件的安装衬底键合到热沉。21.根据权利要求19的方法，其中，所述安装衬底抗湿法腐蚀。22.根据权利要求19的方法，还包括在湿法腐蚀过程中保护至少部分安装衬底。23.根据权利要求19的方法，其中，所述牺牲性生长衬底包含单晶LiAlO2。24.根据权利要求19的方法，其中，所述至少一个半导体层包含至少一个单晶氮化镓(GaN)层。25.根据权利要求19的方法，其中，固定安装衬底包括在所述至少一个半导体层上形成粘合层；以及将粘合层键合到安装衬底。26.根据权利要求19的方法，其中，形成至少一个半导体层包括对所述至少一个半导体层进行掺杂。27.根据权利要求19的方法，还包括形成牺牲性生长衬底和至少一个半导体层之间的缓冲层；并且，其中清除牺牲性生长衬底还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯HT沙尔，约翰约瑟夫加拉格尔，大卫韦恩希尔，
申请(专利权)人：克利斯托光子学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]