回收衬底和载体衬底的方法技术

在各实施例中，提供了回收载体衬底的方法。该方法包括：提供所述载体衬底；通过在载体衬底上沉积合适的材料形成缓冲层，在缓冲层上形成一层或多层组件层；从载体衬底上分离一层或多层组件层，以便分离后缓冲层的至少一部分保留在载体衬底上；以及在分离后，通过在缓冲层的部分上沉积合适的材料形成另一缓冲层，以回收载体衬底。还提供了回收衬底的方法，该方法包括：在衬底上形成绝缘层；除去绝缘层的第一部分，以暴露衬底的第一部分；在衬底的第一部分形成一层或多层组件层；以及从衬底上分离一层或多层组件层，用于回收衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月31日提交的美国申请No.61/972,575的优先权权益，对于所有的目的，其全文以引用的方式并入本文。
本专利技术的各个方面涉及回收衬底和载体衬底的方法。
技术介绍
通过采用垂直发光二极管(LED)的设计，基于氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)的发光器件已经显示出巨大的进步。为了更好的热量管理，垂直LED的制造工艺可以包括，将外延层从蓝宝石衬底转移到金属衬底(例如铜)。众所周知在除去工艺后，可以回收蓝宝石衬底以降低成本。然而，对于传统的垂直LED的制造工艺，存在一些技术挑战需要解决。
技术实现思路
在各个实施例中，提供了回收载体衬底的方法。该方法可以包括提供所述的载体衬底。该方法可以进一步包括通过在载体衬底上沉积合适的材料形成缓冲层，从而形成包括载体衬底和缓冲层的复合衬底。该方法也可包括在缓冲层上形成一层或多层组件层。该方法可另外包括在分离工艺中将一层或多层组件层从载体衬底上分离，以使一层或多层组件层从载体衬底上分离时，缓冲层的至少一部分保留在载体衬底上。该方法可以进一步包括在分离工艺后，通过沉积合适的材料，在缓冲层部分形成另一缓冲层以回收载体衬底。在各个实施例中，提供了回收衬底的方法。该方法可以包括提供所述的衬底。该方法可以进一步包括在衬底上形成绝缘层。该方法可以另外包括除去绝缘层的第一部分，以使衬底的第一部分暴露，并使衬底的第二部分被绝缘层的第二部分覆盖。该方法也可以包括在除去绝缘层的第一部分后，在衬底的第一部分上形成一层或多层组件层。该方法可以进一步包括在分离工艺中，从衬底上分离一层或多层组件层以回收衬底。附图的简要说明当结合非限制性实施例和附图时，通过参考详细说明能更好的理解本专利技术，其中：图1是根据各个实施例回收载体衬底的方法的示意图。图2A是根据各个实施例形成复合衬底的示意图。图2B是根据各个实施例在复合衬底上形成外延层的示意图。图2C是根据各个实施例的隔离工艺的示意图。图2D是根据各个实施例隔离工艺后的加工步骤的示意图。图2E是根据各个实施例的分离工艺的示意图。图2F是根据各个实施例分离后进行进一步加工的示意图。图3是根据各个实施例回收衬底的方法的示意图。图4A是根据各个实施例在衬底上形成连续绝缘层的示意图。图4B是根据各个实施例涉及在绝缘层上的光致抗蚀剂的光刻工艺的示意图。图4C是除去绝缘层的第一部分以使绝缘层的第二部分保留在衬底上的示意图。图4D是根据各个实施例的图5C的俯视平面图的示意图。图4E是根据各个实施例生长在衬底上的发光二极管(LED)外延堆栈的示意图。图4F是根据各个实施例发光二极管(LED)外延堆栈的进一步的加工步骤的示意图。图4G是根据各个实施例分离工艺的示意图。图4H是根据各个实施例分离工艺后进一步加工步骤的示意图。图5是根据各个实施例涉及模板生长和分区生长两者的方法的示意图。详细说明通过举例的方式，以下参考附图的详细说明示出可以实施本专利技术的具体细节和实施例。这些实施例进行了足够详细的描述以使本领域的技术人员可以实践本专利技术。可以使用其它实施例，且能够进行结构和逻辑的改变，而不脱离本专利技术的保护范围。各个实施例并不一定是相互独立的，一些实施例能够与一个或多个其它实施例结合以形成新的实施例。为了使本专利技术容易地被理解并实现实际效果，现在参考附图，采用实施例和非限制性的方式描述具体实施方式。应该理解，“在……之上”、“在……上面”、“横向”、“顶部”、“底部”、“向下”、“侧面”、“后”、“左”、“右”、“前”等术语，当在以下描述中使用时是为了方便使用并帮助理解相对位置和方向，并不是为了限制任何器件或结构或任何器件或结构部分的方向。还已知的是，回收的衬底的表面可以通过从衬底上除去一些材料被抛光，以恢复表面。然而，这种方法可能会物理地减少衬底的厚度，这可能会限制衬底回收的量。此外，抛光工艺可能涉及劳动力和机械成本，因此增加了回收衬底的成本。图1是根据各个实施例回收载体衬底的方法的示意图100。该方法可以包括，在102，提供所述的载体衬底。该方法可以进一步包括，在104，通过在载体衬底上沉积合适的材料形成缓冲层，从而形成包括载体衬底和缓冲层的复合衬底。该方法也可以包括，在106，在缓冲层上形成一层或多层组件层。该方法可以另外包括，在108，在分离工艺中从复合衬底上分离一层或多层组件层，以使当一层或多层组件层从复合衬底上分离时，缓冲层的至少一部分保留在载体衬底上。该方法可以进一步包括，在110，分离工艺后通过沉积合适的材料，从缓冲层的所述部分上形成另一缓冲层，以回收载体衬底。换句话说，该方法可以包括形成包括载体衬底上缓冲层的复合衬底。该方法可以包括在缓冲层上形成一层或多层组件层。一层或多层组件层可以随后从复合衬底上分离。缓冲层的一部分可以保留在载体衬底上。另一缓冲层可以基于保留在载体衬底上的缓冲层部分继续生长。在分离部分期间，缓冲层的另一部分可能失去或在缓冲层上出现缺陷。因此，可以沉积合适的材料以使缓冲层继续生长。第二层上的第一层可以包括在第二层上的第一层或可以包括通过一层或多层中间层，第一层与第二层上分离的情况。在各个实施例中，至少缓冲层的另一部分可以在分离工艺中从复合衬底上移除。缓冲层的另一部分可以附着/粘附在一层或多层组件层上或可以在分离工艺中被除去(例如被蒸发)。从复合衬底上分离一层或多层组件层可以包括用电磁波(例如，用紫外辐射或紫外光)照射辐射吸收层。在各个实施例中，分离工艺可以是或可以包括紫外激光剥离(LLO)工艺。载体衬底和缓冲层可以透过电磁波。另一缓冲层也可以透过电磁波。电磁波可以从与载体衬底附着或粘附到缓冲层的侧面相反的一侧引入。电磁波可以穿过载体衬底和缓冲层，以照射辐射吸收层。用电磁波照射辐射吸收层可以分解辐射吸收层。例如，照射非故意掺杂或掺杂氮化镓(GaN)层可以将GaN分解成氮气和液态镓。适用于造成辐射吸收层内部和/或外部剥落的其它类型的电磁辐射或电磁波可以包括X射线、毫波、微波、红外波或伽马射线。在各个实施例中，另一缓冲层的厚度可以基本上等于缓冲层的厚度。换句话说，另一缓冲层的厚度可以再生成缓冲层的厚度。在各个实施例中，另一缓冲层可以再生以减少或除去缓冲层上的缺陷。在各个实施例中，另一缓冲层的厚度基本上不同于缓冲层的厚度。换句话说，另一缓冲层的厚度可以比缓冲层的厚度厚或薄。在各个实施例中，衬底的晶格间距可以基本上等于或基本上匹配缓冲层的晶格间距。衬底的晶格间距和缓冲层的晶格间距的差异可以小于衬底晶格间距的15％或少于5％或少于1％。特别地，AlN和蓝宝石之间的晶格失配可以是大约13.3％(在晶体旋转大约30度后)。合适的材料(针对缓冲层)可以包括氮化铝(AlN)。衬底可以包括选自由蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)或氮化铝(AlN)组成的组中一种或多种。在各个实施例中，该方法可以包括在缓冲层上形成辐射吸收层。该方法也可以包括在辐射吸收层上形成一层或多层组件层。辐射吸收层可以是或可以包括(结晶的)氮化镓(GaN)，例如非故意掺杂的GaN。一层或多层组件层可以包括辐射吸收层上的第一导电类型层。一层或多层组件层可以进一步包括第一导电类型层上的活性层。一层或多层组件层可以另外包括活性层上的第二导电类本文档来自技高网...

【技术保护点】
回收载体衬底的方法，该方法包括：提供所述载体衬底；通过在载体衬底上沉积合适的材料形成缓冲层，从而形成包括载体衬底和缓冲层的复合衬底；在缓冲层上形成一层或多层组件层；在分离工艺中从载体衬底分离一层或多层组件层，以使一层或多层组件层从载体衬底分离时缓冲层的至少一部分保留在载体衬底上；以及在分离工艺后，通过沉积合适的材料，从所述缓冲层部分形成另一缓冲层，以回收载体衬底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 US 61/972,5751.回收载体衬底的方法，该方法包括：提供所述载体衬底；通过在载体衬底上沉积合适的材料形成缓冲层，从而形成包括载体衬底和缓冲层的复合衬底；在缓冲层上形成一层或多层组件层；在分离工艺中从载体衬底分离一层或多层组件层，以使一层或多层组件层从载体衬底分离时缓冲层的至少一部分保留在载体衬底上；以及在分离工艺后，通过沉积合适的材料，从所述缓冲层部分形成另一缓冲层，以回收载体衬底。2.根据权利要求1所述的方法，其中在分离工艺中从复合衬底上除去所述缓冲层的至少另一部分。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述另一缓冲层的厚度基本上等于所述缓冲层的厚度。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述另一缓冲层的厚度与所述缓冲层的厚度不同。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述合适的材料包括氮化铝。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，进一步包括：在缓冲层上形成辐射吸收层；及在辐射吸收层上形成一层或多层组件层。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述一层或多层组件层包括：在所述辐射吸收层上的第一导电类型层；在所述第一导电类型层上的活性层；以及在所述活性层上的第二导电类型层。8.根据权利要求1-5所述的方法，其中所述一层或多层组件层包括辐射吸收层；且其中所述辐射吸收层在缓冲层上。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述辐射吸收层是第一导电类型；且其中所述一层或多层组件层进一步包括：在所述辐射吸收层上的活性层；以及在所述活性层上的第二导电类型层。10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中从复合衬底分离一层或多层组件层包括用电磁波照射所述辐射吸收层。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述载体衬底和缓冲层能够透过电磁波。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述电磁波穿过载体衬底和缓冲层以照射辐射吸收层。13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，进一步包括：其中用电磁波照射辐射吸收层分解辐射吸收层。14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，进一步包括：在分离工艺前形成一个或多个隔离沟槽，所述一个或多个隔离沟槽延伸通过所述一层或多层组件层。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个隔离沟槽在缓冲层终止。16.根据权利要求14或15所述的方法，进一步包括：在所述一个或多个隔离沟槽中沉积绝缘材料，以形成钝化结构。17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，进一步包括：在分离工艺前，在所述一层或多层组件层上形成一个或多个电极结构。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在分离工艺前，在所述一个或多个电极结构上形成支撑层。19.根据权利要求18所述的方法，其中包括所述一层或多层组件层、所述一个或多个电极结构和所述支撑层的中间结构在分离工艺中从复合结构上分离。20.根据权利要求17-19中任一项所述的方法，分离工艺后，在中间结构上形成一个或多个另一电极结构。21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，进一步包括：其中所述一层或多层组件层是发光二极管的一部分。22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，在所述另一缓冲层上形成一层或多层另一组件层。23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：在进一步的分离工艺中，从包括载体衬底和另一缓冲层的另一复合衬底分离所述一层或多层另一组件层。24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述载体衬底包括从由蓝宝石、碳化硅和氮化铝组成的组中选择的一种或多种。25.回收衬底的方法，该方法包括：提供所述衬底；在衬底上形成绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：希勒米·沃尔坎·德米尔，陈瑞添，
申请(专利权)人：南洋理工大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG