CN103348444A - 基板和分割机构、生长薄膜及生长方法、分离方法、加热方法、外延晶片、发光二极管 - Google Patents
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Abstract
提供一种作为基板的组合基板、防弯曲用基板及分割机构,所述基板为了省略将生长薄膜分割为所需的大小的分割来大大简化生产工序并减少生产成本,其目的在于能够在生长薄膜生长的过程中获得以指定的大小自然分割的生长薄膜(多个)、在薄膜生长过程中自然地在生长薄膜的部分厚度范围形成凹陷部、防止基板的弯曲现象,供给低缺陷高品质的生长薄膜、更均匀地加热基板、利用小块状单元片型基板来提高生产率和品质,而不是提供结束上述生长薄膜的生长后分割生长薄膜的方法;并提供利用上述基板来使生长薄膜生长的方法、分离方法、由上述方法(多个)获得的生长薄膜和为了化学蒸镀工序而使用的基板加热方法、发光二极管、垂直型发光二极管和外延晶片。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜生长用组合基板和防弯曲用基板、分割机构、利用上述基板来使生长薄膜生长的方法和从上述基材分离结束生长的生长薄膜的方法和对上述基板进行加热的方法及生长薄膜,尤其,涉及,以可以介入生长薄膜生长的过程来以指定大小分割的状态获得至少上述生长薄膜的一部分以上,或者在制备为单元片时,使切断和/或分割工序最小化或者减少或除去分割部缺陷和分割部损伤,防止基板的弯曲(bow)现象为特征的技术;使导电材料与上述基板的一部分相结合,利用上述导电材料来更加均匀地维持加热上述基板时的温度分布的技术;以及外延晶片、发光二极管。
背景技术
在特定的基板上生长具有所需要的功能生长薄膜或半导体薄膜的技术在发光二极管(LED)或太阳能电池等非常多样的领域爱用。上述薄膜生长技术由主要在减压的容器内部进行的干式镀金方法实施,尤其在发光二极管领域实施的技术大部分由有机金属化学蒸镀方法(MOCVD)制备。
在本发明中生长薄膜是以包含单结晶薄膜、多结晶薄膜、非晶质薄膜、牺牲层、缓冲层为主,包含所有由化学蒸镀方法生长的薄膜的意思使用,发光二极管应用领域中的生长薄膜主要可以意味着结晶薄膜。但是并不局限于此。
发明内容
技术问题
生长薄膜在非常多样的产业领域制备并使用。其中,最近以能源节约和环境保护为目的而在发光二极管领域和太阳能电池领域中的使用显著增加。尤其,在发光二极管领域中使用的生长薄膜主要根据所目的的用途和厚度在蓝宝石或特定的基板之上生长后,切断为所需的指定大小,而经过根据最终产品的配置二后续的工序来完成为发光装置。在此,形成于上述基板上的特定厚度的生长薄膜以所需的大小与基板一同分割切断来使用,此时由于上述基板的热传导率差,因此是非常不利于向外部放出在形成于上述基板上的生长薄膜中从发光层产生的热的结构。为了解决该问题并减少上述基板的购买费用,而正在进行从上述基板分离上述生长薄膜来使用的方法和再使用与上述生长薄膜分离的基板的方法的研究。在此过程中,与是否将上述薄膜与基板相互分离无关地,必定经过将上述薄膜切断为指定的大小的步骤。在如此切断薄膜的过程中,不得不承受在上述薄膜的至少一部分产生裂纹或者品质降低的损失。此时,如果施加于薄膜的切断次数增多或者薄膜的人为的分割部位增多,则薄膜的损伤达到更严重的水准时理所当然的。上述切断及人为的分割方式意味着包含公知的所有方法的术语。如果经过这样的切断或人为的分割工序,则会产生根据薄膜的损伤的品质下降,同时根据上述切断过程的追加的工序和费用将成为提高生产成本的要因。因此,本发明要解决上述所有的问题。
解决问题的手段
为此,本发明中,作为防止施加于上述薄膜的物理性和/或化学性损伤且减少生产成本的方法,提供完全除去上述分割切断工序或者可以使分割切断次数最小化的手段和方法或者将人为的分割工序造成的薄膜损伤最小化的手段和方法。具体地,提供作为可以直接获得在生长的过程中以指定的大小自然分割的(多个)生长薄膜或可以尽可能最小化分割切断的次数的基板的组合基板和分割机构,利用上述组合基板来使生长薄膜生长的方法及分离方法,由上述(多个)方法获得的生长薄膜,及为了化学蒸镀工序而使用的基板加热方法以及发光二极管和外延晶片,而不是在结束上述生长薄膜的生长之后分割切断生长薄膜的现有的方法。
发明的效果
根据本发明,提供如下效果:1.使从基板分离在基板上生长的生长薄膜的工序容易且单纯;2.速度得到提高且生产率增大;3.提高生长且分离的薄膜的品质;4.增大薄膜生长可能面积的同时可以使用小的基板;5.减少基于划线和切断或人为的分割工序的薄膜损失和损伤;6.可以使晶格失配最小化;7.将单元片的侧面形状制备成四角,而可以提高光提取效率;8.可以再使用基板和分割机构;9.可以省略掩膜图案工序;10.可以进行侧面生长(EPITAXIAL LATERAL OVERGROWTH–ELO)工序;11.增大基于图案化的表面的光提取效率;12.即使使用异种基板,也使压力最小化且可以防止基板弯曲现象;13.提高基板的加热速度、效率、温度均匀度;14.提高薄膜的特性、厚度的均匀度;15.可以自由设计单元片的形状;16.提高发光效率且减少发热量;17.减少生产成本;18.由于高品质的薄膜大大延长发光二极管的寿命;19.防止在分割为发光二极管单元片的过程中产生的裂纹形状或品质降低;20.可以省略为了形成电极或提高光提取而实施的追加的工序;21.可以自由设计单元薄膜(单元片)的形状。
附图说明
图1的(a)部分~(h)部分是以多种形态制备的组合基板。
图1的(i)部分是分割机构与基板组合之前的状态。
图2的(a)部分~(h)部分是在多种形态的组合基板之上生长有生长薄膜的状态。
图3的(a)部分是分割机构与基板组合之前的状态。
图3的(b)部分是分割机构与基板组合的状态的组合基板。
图3的(c)部分是形成有在图3的(b)部分的组合基板之上以一层以上形成的牺牲层和/或缓冲层的状态。
图3的(d)部分是形成有在图3的(c)部分的组合基板之上以一层以上形成的生长薄膜的状态。
图4的(a)部分是图3的俯视图,图4的(b)部分是图5所示的基板的俯视图。
图5是在要插入分割机构的插入槽和穿孔和基板后面形成有凹陷部的薄膜生长用基板。
图6是在基板插入分割机构之前的组合基板。
图7是在基板的插入槽插入分割机构来完成组合的组合基板。
图8是形成有在结束组合的组合基板中的分割生长部的一部分以一层以上形成的牺牲层和/或缓冲层的状态。
图9是在图8之上以一层以上形成的生长薄膜层自然地独立分割生长的状态。
图10是作为凹陷型分割机构,尤其为了湿式剥离(CLO)或激光剥离(LLO)而在底面形成穿孔的状态。
图11是图10的状态与以块单元片型制备的基板组合的状态的组合基板。
图12是在图11的基板上生长有一层以上的生长薄膜的状态的组合基板。
图13是在图12的状态下使生长薄膜的厚度生长为更厚,从而相近的单元薄膜仅在部分厚度范围被分割,在上部分厚度范围相互连接的状态的组合基板(在此情况下,可以经过简单的追加的分割工序来完成单元薄膜或单元片)。
图14是作为与图3、图5、图10的基板类似制备的另一实施方式的单元片分割生长用基板立体图,设有凹陷重叠部。
图15的(a)部分、(b)部分、(c)部分、(d)部分是利用设有凹陷部形成用突出件的分割机构,在生长薄膜A的部分厚度范围内自然形成凹陷部的状态。
图16的(a)、(b)、(c)、(d)是具有凹陷分割线的防弯曲基板的多种形态。
其中,附图标记说明如下:
1:生长薄膜生长用基板;1B:生长薄膜要生长的基板表面;2:以块形态切断之后与分割机构组合的生长薄膜生长用基板;3:分割机构(分割机构可以是作为非限制性示例,在宽面设有分割用穿孔(多个)或者如目或蜂窝结构的结构。其结构可以是均匀的单层或者包含分割机构的芯5和包层6而形成为两层以上的结构。);5:分割机构的芯;6:分割机构的包层;7:粘结层或掩膜层(由可以兼任刻蚀除去的牺牲层,掩膜层可以使用为基板与分割机构间的缝隙蒸镀防止用和/或侧面生长用和/或光提取用);9:在分割机构中作为使生长薄膜生长的空间,以穿孔或凹陷部形态设置的分割生长部;11:基板载体(可以与基板相结合或粘结);13:穿孔(或凹陷重叠部-在湿式刻蚀工序中,帮助刻蚀溶液顺畅地向牺牲层和基板及生长薄膜侧供给);91:与分割机构插入槽重叠的凹陷部(或沟);93:分割机构插入槽;95:凹陷重叠部;97:穿孔;99:基板后表面的凹陷部(或沟);100:从基板表面生长的生长薄膜(可以包含由刻蚀除去的牺牲层和/或缓冲层,为了激光剥离方式的分离方法可以是包含激光吸收层的薄膜);100A:以一层以上形成的牺牲层和/或缓冲层;100B:以一层以上形成的结晶薄膜层;100C:作为具有以一层以上形成的发光二极管结构的薄膜层(由突出件107),在N层的部分厚度形成凹陷部的生长薄膜层;101:生长薄膜层的顶面;103:分割机构的顶面;105:基板的最底面;107:为了在生长薄膜A中的一部分形成凹陷部而设置的凹陷形成用突出件;200:设有用于将凹陷形成用突出件比基板表面突出的一个以上的穿孔的薄膜生长用基板;300:凹陷分割线;301:第一主生长部;303:第二主生长部;305:从第一主生长部向第二主生长部连接的宽度。
具体实施方式
根据本发明的第一实施方式,提供组合基板,不仅可以除去或减少由于在化学性薄膜生长(化学气相沉积(CVD))用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷,而且可以使低缺陷高品质的化学性长薄膜生长的组合基板,上述组合基板的特征在于,上述组合基板包含一个以上的基板一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,可以进行分离,在上述分割机构的的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使用于上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,与分割生长部的形状相对应的生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长。
上述中,分割生长部起到工序气体(蒸气)可以在分割生长部内侧露出的生长用基板表面接触的开口部的作用,在与上述工序气体接触的基板的表面,以薄膜状态生长有生长薄膜。当然,上述分割机构的表面也于上述工序气体接触,但是根据本发明的结构,在这里不严格限制或不产生生长薄膜的生长。在此,作为非限制性示例,为了完美控制上述以分割的状态生长的生长薄膜A的侧面形状(用于定义且形成上述分割生长部的一部分),上述分割机构比基板的表面突出,而应与生长薄膜A的至少侧面部接触,但是根据结构,可以组合为与基板表面形成平平的状态或者形成比基板表面低的状态。上述分割生长部可以由形成于基板的表面和分割机构的穿孔和/或凹陷部形成,是以使上述生长薄膜A以仅在限制性的领域分割的状态生长的方式引导的空间。
作为非限制性示例,可以形成为在上述分割生长部的一个生长用于一个单元发光二极管的薄膜层(多个),而从基板分离的其本身具有单元发光片的面积,能够以两个以上的上述分割生长部以上述单元薄膜在部分棱角或限制性的部分与周边的单元薄膜相连接方式相互限制性地连接的形态设计上述穿孔和/或凹陷部并进行图案化。由这样的图案的生长部生产的生长薄膜A从上述基板分离之后,追加地简单除去或切断在限制性部位相互连接的连接环,从而生产成单元薄膜或单元片(chip)。用于从基板分离的单元发光二极管的薄膜层有利为制备成垂直型LED,但并不局限于此。
上述中,单元薄膜是指可以独立赋予所目的的功能的最小单元的薄膜其本身,单元片以独立赋予所目的的功能的单元的产品性意思来使用。
将上述分割机构形成为可以独立地与基板分离的部件的理由是为了,使用使组合和分离顺畅而容易再使用或以指定的形状将分割机构的芯图案化的物质,在反复使用该物质时,将掩膜物质涂敷于上述芯的表面来使用,从而提供省略对于掩膜物质的单独的图案化工序并可以反复再使用的非常重要的手段。
上述中,组合为使上述分割机构至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中的一部分以上的理由在于,如图2的(a)部分至图2的(h)部分所示,为了以自然分割从上述基板表面生长的生长薄膜的状态获得,并且,将分割机构表面物质限制为摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下的理由在于,用于形成LED用外延生长薄膜层的化学蒸镀工序主要在摄氏500度以上的温度下进行,但是此时在上述分割机构表面物质的饱和蒸气压为200Torr以上而过高的情况下,上述表面物质的蒸气分子混合于生长薄膜层中而作为涂敷物质起作用或者可能会大大降低生长薄膜的品质。
或者,在分割机构的表面的生长薄膜A的生长率小于在基板表面的生长薄膜A的生长率的原因在于,是由于在上述分割机构表面的生长薄膜生长率过大的情况下,不可以获得与生长薄膜的厚度无关而自然分割的生长薄膜,本发明中的生长薄膜层意味着包含形成有牺牲层、缓冲层、结晶薄膜层、多结晶薄膜层、非晶质薄膜层并由化学蒸镀法(chemical vapor deposition)生长的所有化学性生长薄膜层。
在本发明中,化学蒸镀法包含化学气相沉积(CVD)、金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)、分子束外延(MBE)、原子层沉积(ALD)、氢化物气相外延(HVPE)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)等化学蒸镀概念的所有公知技术。
用于实施发明的实施方式
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,不仅可以完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷,而且可以使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为以相互独立的部件,可以进行分离,在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使用于上述薄膜生长用基板表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,单元薄膜(或单元片)以自然分割的状态在上述分割生长部生长,上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的形状与单元薄膜(或单元片)的形状相同或相似。
上述中,在分割生长部的内侧生长的生长薄膜A与单元薄膜理论上一直为普遍,但是经过热膨胀和收缩现象或多种工序步骤的同时可以产生一些变形或变化,并由于为了附加的功能赋予而实施的追加工序而不相同并能够以相似的形状提供。上述单元薄膜是指在追加工序之前获得的薄膜其本身。
如上所述,在上述分割生长部生长的生长薄膜A的形状与单元薄膜或单元片的形状相同或相似的情况下,不需要追加实施人为的分割工序。当然,为此应该是由上述生长薄膜A的整体厚度分割的状态,为此作为优选非限制性示例偏好上述分割机构向基板之上突出的结构。在此情况下,由于不存在由人为的分割工序引起的薄膜的损伤,因此获得完全不存在分割部缺陷及损伤部的单元薄膜(单元片)。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,不仅可以完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷,而且可以使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为以相互独立的部件,可以进行分离,在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板表面上生长的生长薄膜A的生长率,上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长,上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的边缘中至少一部分的形状与单元薄膜(或单元片)的边缘中的一部分的形状相同或相似。
在如上所述的情况下,由于上述生长薄膜A以边缘中的一部分至少与上述单元薄膜(单元片)的边缘中的一部分的形状相同或相似的形状获得,因此提供在经过追加的分割工序来制备成单元薄膜(单元片)时,单元薄膜的边缘中的一部分不进行单独的追加工序而形成的优点。即,可以在相应程度上减少由人为的分割工序产生的缺陷部位。为了追加的人为的分割工序,作为非限制性示例可以举出划线(SCRIBING)、切断、湿式刻蚀法、干式刻蚀法、锯(sawing)法等,此外还可以不受限制地使用公知的所有分割技术。这样的实施方式具有仅使用本发明的优点的一部分的遗憾,但是将分割生长部的面积调节成小规模,从而在可以防止或最小化大型基板的弯曲现象的方面可以获得优点。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,为了同时提供随着生长薄膜的厚度增加将基板的弯曲现象减少至最少的效果,不仅可以完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷,而且可以使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,可以进行分离,在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板表面上生长的生长薄膜A的生长率,上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使用于上述薄膜生长用基板表面露出于工序气体(蒸气),在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长,上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的面积为1500mm2以下且上述分割生长部的最长宽度小于50mm。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,以在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A中的一部分自然形成指定的形状的凹陷部的方式使生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的凹陷部形成用突出件,至少上述两种结构要素作为以相互独立的部件,可以进行分离,在上述突出件的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,上述突出件以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便在生长薄膜A在上述基板的表面生长时使上述薄膜的一部分以因上述突出件的突出部分而自然凹陷的状态生长,上述突出件的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,在基板的表面上突出的上述突出件的高度小于上述生长薄膜A的厚度且最长宽度为500微米以下。
上述突出件在其功能、用途和形态方面与分割机构的分割用格子条区分。
在上述生长薄膜A作为发光二极管使用时,在生长薄膜中的一部分形成至少一个电极。在电极形成工序中介入图案化工序,根据复杂的程序。不仅如此,近来,为了提高光提取率而实施以指定的形状在上述生长薄膜上进行图案化的工序的情况急剧上涨。为了将此单纯化,本发明如上所述,为了在生长薄膜在基板上生长的过程中可以自然(如以指定的形状进行图案化)形成凹陷部,组合基板与凹陷部用突出件来供给组合基板。在这种情况下,应不要贯通生长薄膜的厚度,电极的情况下,尤其不应贯通发光层。优选地将最长宽度调节为500微米以下,在单元薄膜(单元片)的大小为1mm2时,如果电极为500微米以上,则由于在过多的面积中可能产生由电极引起的光损伤,因此不优选。
上述中,基板的上表面+3mm上位层级是指,从上表面(顶部)观察在基板表面中生长生长薄膜A的表面时,从上述基板的上表面向上3mm高度的地点,即从基板的上表面朝向用于生长薄膜的方向高3mm的地点。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板对于生长薄膜A的晶格失配为35%以下,且热膨胀系数差为60%以下。例如,为了发光二极管用发光结构层,为了在基板上生长氮化镓薄膜,作为非限制性的例可以举出蓝宝石、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氧化锌(ZnO2)、氮化镓(GaN)等。虽然晶格失配越小越好,考虑基板的可生产的大小或原价等而使用,但是如果为35%以上,则由于结晶缺陷过多而成为问题,虽然热膨胀系数差也是越小越好,同样考虑供求可能性和原价等来选择。主要使用热膨胀系数差为45%以下的,优选地选择充分利用本发明的优点而为60%以下的基板来使用。当然,如果要充分发挥本发明的优点,可以使用热膨胀系数差为60%以上的基板,但是为了作为最终结果物的生长薄膜A的品质维持,而可以慎重检讨后使用。
根据本发明的另一实施方式提供组装基板,其特征在于,上述生长薄膜A为发光结构层或光伏层。本发明在作为分割为单元薄膜来使用的发光二极管用发光结构层或太阳能电池用光伏层使用的情况下,可以完全除去或最小化分割部缺陷,因此是非常适合的领域之一。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述单元薄膜的边缘或基板的边缘中的5%以上为非圆形,面积大于在上述边缘整体为圆形时形成的单元薄膜的面积。为了在限制的面积内排列最大限度的独立的个体,由于上述个体的至少一部分为非圆形才可以排列更加宽面积的个体,因此优选地,上述分割生长部或单元薄膜的边缘或基板的边缘的一部分以上为非圆形。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板由块形状的基板片以串形态组合而成,且以各基板片的相对位置被固定的状态进行处理,更加防止基板的弯曲现象。在生长薄膜在上述基板生长时使用异种基板的情况下,大部分由于热膨胀系数差而产生基板的弯曲现象。虽然限制性地在本发明的分割生长部生长的薄膜提供最大程度上防止弯曲现象的效果,但是作为用于进一步防止弯曲现象的一种方法,如果上述基板由块状的基板片形成,并将此以串形态组合,生长薄膜以分别独立的状态在上述各块状基板片上生长,则将成为可以最大限度上防止基板的弯曲现象的优秀的实施方式。当然,作为上述块状基板的非限制性示例,可以接近于一个单元薄膜的面积,并且可以具有多个单元薄膜的面积。
为了提供为了防止基板弯曲而设置的基板,根据本发明的另一实施方式提供防弯曲用基板,作为为了防止弯曲而设置的化学性薄膜生长用基板,其特征在于,上述防弯曲基板在用于生长薄膜的表面具有一个以上的凹陷分割线,上述凹陷分割线用于使在上述基板上生长的生长薄膜A以一部分被分割的状态进行生长的宽度为5微米以上、深度为2微米以上,上述基板具有包含由上述凹陷分割线区分的第一主生长部在内的两个以上的主生长部,上述主生长部为使上述生长薄膜A以与在周边生长的其他生长薄膜的连接在至少一部分被(上述凹陷分割线)切断的状态生长的薄膜生长部,在上述基板上的主生长部生长的生长薄膜A的长方向长度和宽度为50mm以下,连接在上述第一主生长部与其他主生长部之间的生长薄膜A的最大宽度为0mm或40mm以下,在一个主生长部生长的生长薄膜A的最大面积为1500mm2以下。
优选地,如图16的(a)部分所示,上述凹陷分割线以完全横穿上述基板的形态设置。但是,如图16的(b)部分、(c)部分所示,能够以在两侧或中央或一部分形成打开的部分的形态设置。在这里,上述打开的部分,即从第一主生长部向其他主生长部连接的生长薄膜A的宽度尽可能小有助于防止基板的弯曲现象,因此予以限制。如果上述打开的部分的宽度为40mm以上、生长薄膜A的长度和宽度为50mm以上的同时最大面积为1500mm2以上,不对2英寸的基板进行任何加工直接使用将更有利。同时,为了防止在周边生长的主生长部的生长薄膜A由水平延生长(ELOG)相互连接而接续的现象,上述凹陷分割线的宽度优选为5微米以上,在深度为2微米以下的情况下,不能充分防止由生长薄膜A产生的弯曲现象向邻近的基板一侧传达的现象,因此深度优选为2微米以上。上述主生长部的长度和宽度及面子越小越优选,但是根据目的,可以在上述范围内适当设计。这样的防弯曲用基板与按原样使用现在使用的2英寸的基板时相比,用于提供减少基板弯曲现象的同时用于扩大生产率和材料选择宽度的权益之计。上述凹陷分割线可以由掩膜层涂敷,能够以与具有掩膜物质的表面的分割机构组合的组合基板供给。
为此,根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板是与上述凹陷分割线相对的分割机构组合的结构。分割机构可以由掩膜物质形成,也可以由以包层设置掩膜物质的核心物质形成。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述中,分割机构或上述突出件由包含芯(core)和包层(clad)的两种以上的物质层形成,对于指定的刻蚀液(etchant)的刻蚀率为包层的刻蚀率>芯的刻蚀率,从而可以再使用。
上述中,使包层的刻蚀率>芯的刻蚀率的理由为,是为了由特定的刻蚀溶液对上述分割机构进行刻蚀时至少保存上述芯,来可以再使用。上述再使用的分割机构或突出件的芯可以在其表面涂敷包层之后使用,上述包层可以是掩膜层。作为非限制性示例,上述掩膜层可以包含氧化硅,由于以芯原来的形状沿着上述芯的表面涂敷,因此可以省略对于上述掩膜层的单独的图案化工序。上述芯可以是包含阻隔层的多层。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,在上述分割机构截面中侧面部的至少一部分向基板表面上突出,相对于基板表面为80度以下或100度以上。使上述分割机构截面中侧面部的至少一部分相对于基板表面为80度以下的锐角的理由为,如图2所示,是为了使所获得的生长薄膜为梯子模样来提高光提取率。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述分割机构还包含生长薄膜分割用格子条和设在与上述分割用格子条相连接且设在上述分割机构的分割生长部内切向上述基板表面上突出部分以上的突出件突出。上述中,分割机构的分割用格子条是指在图1及图2中由附图标记3表示的具有指定的厚度的格子条,虽然薄板部并未图示,但与上述分割用格子条相连接,在生长薄膜时在生长薄膜的一部分面形成细微的凹凸部。上述薄板部薄于上述分割用格子条的理由为,是为了仅在生长薄膜的非常限定的厚度范围内形成凹凸部。为了上述薄板部起到侧面生长用的作用,在上述薄板部的表面的指定的物质的生长薄膜生长率相比在基板表面的生长薄膜生长率,需要0.5以下或0。满足这样的条件的物质常称为掩膜物质或掩膜层。上述薄板部可以是具有这样的表面特性的掩膜物质或由掩膜层涂敷。当然,掩膜层的这样的表面特性成为获得光提取用结构和/或侧面生长的结晶薄膜的有利的条件。如上所述,代替设置非常薄的薄板部,在基板上形成凹凸部并与上述分割机构进行组合的方法也可以获得与本发明的具有薄板部的组合基板类似的结果。此时,对上述凹凸部的形成方法不进行特别的限制,并且可以使用在基板材质挖槽的方法和在上述挖到的槽部分形成湿式镀金薄膜的方法。如果上述生长薄膜是为了制备发光二极管而使用的薄膜,氧化硅是作为掩膜物质提供非常练好的结果的物质,但并不局限于此。
根据本发明的另一实施方式组合基板,其特征在于,包含设于在上述基板表面中至少(在与上述分割机构组合的状态下)包含与分割机构相向的面的一部分以上的(防止上述生长薄膜层的蒸镀)位置形成的掩膜层和/或(用于将上述分割机构粘结于基板上)粘结(焊接)层。虽然在上述基板的表面与上述分割机构的底面相对的部分形成的缝隙微小,但是根据工序条件浸透微量的工序气体(蒸气)而可以形成生长薄膜,为了防止此,可以设置掩膜层和/或粘结层。上述掩膜层和粘结层,根据需要可以成为对于指定的刻蚀溶液的牺牲层。作为掩膜层组要爱用氧化硅薄膜。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板的数量由对于上述分割机构的数量的基板组合而成。如上所述的组合基板,作为非限制性示例可以包含基板串且收集多个块状基板并安装于基板载体之后将此与上述分割机构进行组合了制成。如上所述的实施方式可以有效使用于不能制备大直径的成为基板的原料的晶锭(CRYSTAL INGOT)的情况,是在收集小块的基板来使用的情况下也有用的组合基板。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板先与基板载体组合后再与上述分割机构进行组合。这是由于将多个小基板与上述分割机构进行组合时工序会更加容易。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述基板包含设在表面中的一部分以上的凹凸部和/或穿孔。上述凹凸部或穿孔使用于形成掩膜层和/或粘结层的工序,或者能够以侧面结晶生长目的和/或光提取效率提高用等非常多样的目的使用。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,组合为上述分割机构的至少一部分位于低于上述基板的最上部表面的位置。可以使用在基板的表面与上述分割机构组合而相对的部分实施粘结,从而不产生缝隙的方法,但在基板的表面设置上述分割机构插入用槽,来插入上述分割机构的一部分直到低于上述基板的表面的水准的方法可以是减少可能在相对的部分的缝隙形成生长薄膜的可能性的另一中方法,如图1及图2的(g)部分和(h)部分所示的结构,进行组合的方法也可以视为本实施方式的一种。
根据本发明的另一实施方式提供生长薄膜的生长方法,在上述中提供的组合基板上生长生长薄膜的方法,其特征在于,用于使生长薄膜生长时,在上述生长薄膜的厚度中心高度低于上述分割机构顶部表面的时刻停止上述生长薄膜生长工序来限制厚度,从而以至少使上述生长薄膜的厚度的一半以上被上述分割机构自然分割的状态获得上述生长薄膜。在此,这是由于,如果厚度的中心高度高于上述分割机构的顶部表面,在大概的情况下以由侧面生长的生长薄膜覆盖分割机构的上表面的形态生长而可以与周边的其他生长薄膜相连接,在此情况下,以所需的大小分割生长薄膜的工序将非常复杂且棘手。
根据本发明的另一实施方式提供给生长薄膜,其特征在于,生长薄膜是由上述中提供的生长薄膜的生长方法制备的薄膜。
根据本发明的另一实施方式提供的在组合基板上生长的生长薄膜的分离方法提供生长薄膜的分离方法,其特征在于,是激光剥离和/或湿式刻蚀方法。在借助湿式方法进行刻蚀时,上述分割机构中至少上述包层可以是对于上述刻蚀溶液可以进行刻蚀的牺牲层。
由根据本发明的另一实施方式提供的生长薄膜的分离方法提供生长薄膜,其特征在于,所述生长薄膜从上述基板分离。
根据本发明的另一实施方式提供的生长薄膜,其特征在于,上述生长薄膜在某一面以上形成一层以上的加固材料。如上所述,形成加固材料是为了对薄的生长薄膜进行保护加强并利用上述加固层来赋予热释放、扩散、传导等追加的多种功能。
根据本发明的另一实施方式提供基板加热方法,作为基于(金属有机化合物)化学气相沉淀((MO)CVD)即化学蒸镀方法的生长薄膜生长工序的加热方法,其特征在于,包含在基板的一部分以上形成导电薄膜层或粘结(或结合)导电材料的步骤、向上述导电材料和/或基板一侧供给加热用能源的步骤的基板加热方法,以感应加热、电磁波、电磁场中的一种以上的形态供给上述加热用能源,在上述基板的导电材料与上述加热用能源供给源之间将追加的导电材料的存在控制为最少,上述加热用能源直接被上述导电材料吸收,从而将上述导电材料使用为发热体。尤其,如LED用生长薄膜的情况一样,在生长薄膜的特性根据生长薄膜的生长温度变动的情况下,生长薄膜的生长工序中基板的温度分布非常重要。在如此的情况下,为了供给在基板整体面积中均匀的温度分布,将与上述基板结合的导电材料结合于尽量近于用于生长生长薄膜的基板表面的地点来使用是非常有帮助。尤其,可以使用在基板的生长薄膜的生长面侧设置上述加热用导电材料的结构和在基板的后面侧以指定的深度形成槽并插入加热用导电材料的结构中的一种以上来形成。如上所述,将加热用能源直接向上述导电材料吸收,从而为了将上述导电材料使用为发热体,要求排除或最小化在上述加热用能源供给源与上述基板的导电材料之间介入追加的导电材料,但通过适当的设计可以非常限制性地使用。上述加热用能源能够以感应加热、电磁波、电磁场中一种以上的形态供给。尤其,更优选地,利用导电材料特性而可以在上述结合的导电材料直接发热,形成为上述散发的热向结合的基板传达。
根据本发明的另一实施方式提供基板加热方法,上述生长薄膜生长用基板使用包含导电物质的基板,除了上述基板外不需要单独供给的导电材料。在如碳化硅或氮化镓一样基板本身为导电材料的情况下,其本身可以直接吸收上述加热用能源来起到发热体的作用,因此可以省略追加供给的单独的导电材料。也可以利用镓化合物、硅酮化合物、掺杂的硅等,为了更加均匀加热基板的整体面,也可以追加镀敷或结合(或粘结)热传导率优于基板的导电材料或热导体来使用。可以形成为,在将多个基板与基板载体结合来使用的情况下,上述基板载体起到热导体和/或发热体的作用。上述结合是指基板与载体之间的表面相互结着的状态。
根据本发明的另一实施方式提供,根据生长薄膜分割用分割机构,作为介入生长薄膜A的生长过程,能够将上述生长薄膜A以(不实施单独的分割工序也在至少一部分厚度范围)自然分割的状态获得,不仅可以完全除去或减少分割部缺陷产生概率,而且可以生长低缺陷高品质的化学性生长薄膜的分割机构,其特征在于,上述分割机构与生长薄膜生长用基板(多个)一同组合,具有在生长薄膜从上述基板表面生长时至少在部分空间阻止上述生长薄膜的生长的功能,上述分割机构作为与上述生长薄膜生长用基板单独独立的机构,具有包含至少一个以上的分割用穿孔(through hole)和/或凹陷部的分割生长部,通过上述分割生长部来将上述基板表面露出于化学蒸镀工序气体(蒸气),上述分割生长部是供生长薄膜A以自然分割的状态生长的地方,上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,在分割机构表面的生长薄膜A的生长率/在基板表面的生长薄膜A的生长率为0.5以下或0。如此的分割机构更详细地记述于本发明的第一个实施方式中。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述分割机构、基板、基板载体中的一个以上的部件在至少一些部位具有掩膜层,上述掩膜层包含氧化硅、氮化硅、硅酮化合物中的一种以上。为了防止在上述部件中的部分面积以上的场所生长上述生长薄膜的现象,作为是可以在选择性地形成掩膜层后使用的形态的掩膜物质可以再用氧化硅。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,作为用于更加提高刻蚀速度的单元,上述基板和基板载体中的一个以上具有可以插入上述分割机构的槽,在上述分割机构槽插入有分割机构的一部分,上述基板和基板载体中的一个以上在与具有上述分割机构槽的一面相反的一面具有下部凹陷部,在上述分割机构槽和下部凹陷部中的至少一部分形成有在基板(或基板载体)的厚度部分相互重叠的凹陷重叠部,上述基板(或基板载体)的两侧面通过上述凹陷重叠部相互贯通。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,生长薄膜生长用基板,其特征在于,上述分割机构是直接形成于上述基板的表面上的结构物,上述结构物是经过将包含硅的化合物涂敷于基板的表面的步骤和热处理步骤来制备而成的氧化硅结构物,所述热处理对上述涂敷膜进行至少一次以上。优选地,上述结构物结构物形成为包含在从上述热处理前的步骤到热处理后的步骤的某一时间进行图案化的步骤来具有指定的形状的结构物。上述热处理步骤可以包含一次以上的预热处理步骤和一次以上的氧化热处理。上述预热处理是在低于氧化热处理的温度下实施的工序。作为上述包含硅的化合物的非限制性示例,可以举出如自旋玻璃一样的物质。
在本发明中,作为形成于分割机构、基板、基板载体等的包层或掩膜层通常使用氧化硅层,上述氧化硅层可以是包含牺牲层或其他功能的物质的多层结构。作为用于形成氧化硅层的方法可以利用涂敷方法,作为上述涂敷方法可以使用干式涂敷方法和湿式涂敷方法,并且还可以混合上述两种方法来使用。作为干式涂敷方法可以使用如蒸镀法、溅射法等的物理性蒸镀法(physical vapor deposition)和化学蒸镀法(chemical vapor deposition),作为湿式涂敷方法可以使用电解镀敷、无电解镀敷、旋转涂敷、喷射涂敷、打印、印刷法、喷墨打印、丝网印刷、浸渍(dipping)、辊涂法等,但是并不局限于此。尤其,作为以湿式涂敷法获得上述氧化硅的示例方法可以提供,经过包含将如自选自旋玻璃一样包含硅的化合物涂敷于被涂敷材料的表面的步骤和进行一次异常的热处理的步骤的工序来氧化上述硅酮化合物,来获得氧化硅的方法,还可以包含在热处理步骤前或后的某一时刻以上以指定的形状进行图案化的工序。但是,在使用如上述分割机构一样已经以指定的形状进行图案化的芯情况下,可以省略图案化工序。上述湿式涂敷薄膜可以是紧凑的层或多孔性,为了获得多孔性的薄膜,可以使用根据公知技术使用发泡材料或混合细微粒子的方法等,但并非局限于此。
并且,在本发明中作为基板加热用使用的导电材料可以是如金属材料、石墨、黑铅等具有导电性的同时热传导率优于生长薄膜生长用基板的材料,只要是具有这样的条件的材料可以不受限制地使用。优选地,上述导电材料需要在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下的材料。这是为了保障在上述导电材料周边生长的生长薄膜层的纯度和结晶性。
根据本发明能够以任何所需要的摸样制备在生长薄膜生长过程中自然分割的生长薄膜的形状。即,可以包含四角形、圆形、椭圆形、多边形且制备得非常多样,但是为了增大生产面积,可以提倡一部分以上为非圆形。
根据本发明的另一实施方式,可以提供包含在上述中提供的组合基板上生长或生长后分离的生长薄膜或者由上述生长薄膜的生长方法生长的生长薄膜且根据公知技术经过追加的步骤来制备的发光二极管及外延晶片(EPI-WAFER),尤其,优选地,上述外延晶片为上述生长薄膜中的一部分进行水平结晶生长(epitaxial lateral overgrowth)的薄膜。
根据本发明的另一实施方式提供发光二极管,其特征在于,包含两个以上的多个在上述中提供的上述单元薄膜(单元片)来制备而成。这样的发光二极管主要可以由高电能(HIGH POWER)LED、高电压LED、交流用LED或具有静电耐性的发光二极管形成。
根据本发明的另一实施方式提供防弯曲用基板,其特征在于,在上述凹陷分割线设置掩膜物质,上述掩膜物质在摄氏500度的拉伸强度小于生长薄膜A的拉伸强度。在此,上述掩膜物质的拉伸强度,不仅对比于生长薄膜的相对的拉伸强度呈现防止基板的弯曲现象的效果,而且拉伸强度越小越呈现防止基板的弯曲现象的效果。
根据本发明的另一实施方式提供组合基板,其特征在于,上述分割机构包含两个以上的结构要素。这样的形态的分割机构是组合两个以上的结构要素而成,上述穿孔和/或凹陷部同样也可以在组合多个结构要素的过程中形成。因此,就上述穿孔和/或凹陷部而言,不经过或最小化挖出或穿通分割机构的材料本身的作业,来组合多个结构要素,从而可以在完成组合的状态的分割机构的一部分以上形成穿孔和/或凹陷部。
不仅如上述的发光二极管或外延晶片,在需要从生长薄膜生长用基板分离的生长薄膜或需要以指定的大小和形状分割来使用的生长薄膜的运用领域中,由本发明提供的生长薄膜可以非常有效使用。优选地,上述中分割机构或分割机构的芯为如上述生长薄膜生长用基板一样的物质或热膨胀系数类似的物质。是为了有效应对在常温下进行组装后经过加热工序期间产生的热膨胀。在上述中,生长薄膜可以作为用于制备垂直型发光二极管的部件而优先选择。
产业上的可利用性
根据本发明,从结晶薄膜的生长步骤到最终将生长的结晶薄膜以具有指定的大小和形状的单元片获得,由于大大减少切断上述生长的结晶薄膜的次数,或者最优选地可以实现不切断的水准,因此可以去除结晶薄膜在切断过程中受到损伤的不良现象。尤其,同时可以获得由于生理上述切断过程而获得的附加的利益。尤其,能够以可以增大可以在相同的薄膜装置内生长的薄膜的面积到最大的方式装入大得不能与以往的技术相比的基板或者在组合小基板的串形态的大型基板上生长结晶薄膜。作为最优选的优点,除去基板的弯曲现象并提供均匀的加热手段,从而已生长的结晶薄膜的薄膜特性可以作为获得革新性地优秀的结晶薄膜的手段来利用。
Claims (36)
1.一种组合基板,不仅能够完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(能够使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷产生概率,而且能够使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,
上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,能够进行分离,
在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,
上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使用于上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,
上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,
与分割生长部的形状相对应的生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长。
2.一种组合基板,不仅能够完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷产生概率,而且能够使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,
上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,能够进行分离,
在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,
上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,
上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,
单元薄膜(或单元片)以自然分割的状态在上述分割生长部生长,
上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的形状与单元薄膜(或单元片)的形状相同或相似。
3.一种组合基板,不仅能够完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(能够使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷产生概率,而且还能够使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,
上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,能够进行分离,在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,
上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,
上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,
生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长,
上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的边缘中至少一部分的形状与单元薄膜(或单元片)的边缘中的一部分的形状相同或相似。
4.一种组合基板,不仅能够完全除去或减少由于将在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A重新分割为以指定的形状分割的单元薄膜(或单元片)时实施的薄膜分割工序(可以使用切断、刻蚀等非限制性的方法)引起的分割部的缺陷产生概率,而且能够使低缺陷高品质的化学性生长薄膜生长,上述组合基板的特征在于,
上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的分割机构,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,能够进行分离,
在上述分割机构的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于在上述基板的表面上生长的生长薄膜A的生长率,
上述分割机构具有包含一个以上的穿孔和/或凹陷部的分割生长部,并以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便通过上述分割生长部使上述薄膜生长用基板的表面露出于工序气体(蒸气),并在生长薄膜A在上述基板的表面生长时以由上述分割机构的分割生长部(在至少一部分的厚度范围)自然分割的状态获得生长薄膜A,
上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,
生长薄膜A以自然分割的状态在上述分割生长部生长,
上述分割生长部或以分割的状态在分割生长部生长的生长薄膜A的面积为1500mm2以下且上述分割生长部的最长宽度小于50mm。
5.一种组合基板,以在化学性薄膜生长(化学气相沉积)用基板上生长的生长薄膜A中的一部分自然形成指定的形状的凹陷部的方式使生长薄膜A生长,上述组合基板的特征在于,
上述组合基板包含一个以上的基板和一个以上的凹陷部形成用突出件,至少上述两种结构要素作为相互独立的部件,能够进行分离,
在上述突出件的表面物质上生长的生长薄膜A的生长率小于生长于上述基板的表面上的生长薄膜A的生长率,
上述突出件以至少占有上述基板的最底面层级与上述基板的上表面+3mm上位层级之间的空间中一部分的状态与上述基板组合,以便在生长薄膜A在上述基板的表面生长时使上述生长薄膜A的一部分以因上述突出件的突出部分而自然凹陷的状态生长,
上述突出件的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,
向基板的表面上突出的上述突出件的高度小于上述生长薄膜A的厚度且最长宽度为500微米以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述基板相对于生长薄膜A的晶格失配为35%以下,且热膨胀系数差为60%以下。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述生长薄膜A为发光结构层或光伏层。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述单元薄膜的边缘或基板的边缘中的5%以上是非圆形。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述基板由块状的基板片以串形态组合而成,且以各基板片的相对位置被固定的状态进行处理,更加防止基板的弯曲现象。
10.一种防弯曲基板,作为为了防止弯曲而设置的化学性薄膜生长用基板,其特征在于,
上述防弯曲基板在用于生长薄膜的表面具有一个以上的凹陷分割线,上述凹陷分割线用于使在上述基板上生长的生长薄膜A以一部分被分割的状态进行生长,上述凹陷分割线的宽度为5微米以上、深度为2微米以上,
上述基板具有包含由上述凹陷分割线区分的第一主生长部在内的两个以上的主生长部,
上述主生长部为使上述生长薄膜A以与在周边生长的其他生长薄膜的连接在至少一部分被(上述凹陷分割线)切断的状态生长的薄膜生长部,
在上述基板上的主生长部生长的生长薄膜A的长方向长度和宽度为50mm以下,连接在上述第一主生长部与其他主生长部之间的生长薄膜A的最大宽度为0mm或40mm以下,在一个主生长部生长的生长薄膜A的最大面积为1500mm2以下。
11.根据权利要求10所述的组合基板,其特征在于,上述基板与和上述凹陷分割线相对应的分割机构进行组合而成。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构或上述突出件由包含芯和包层的两种以上的物质层形成,相对于指定的刻蚀液的刻蚀率为包层的刻蚀率>芯的刻蚀率,从而能够再利用。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构的截面中的侧面部的至少一部分向基板的表面上突出,且相对于基板的表面为80度以下或100度以上。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构还包含生长薄膜分割用格子条和突出件,所述突出件与与上述生长薄膜分割用格子条相连接,并设在上述分割机构的分割生长部内,所述突出件的一部分以上向上述基板的表面上突出。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,包含在上述基板的表面中至少(在与上述分割机构组合的状态下)包含与分割机构相向的面的一部分以上的(防止上述生长薄膜层的蒸镀)位置形成的掩膜层和/或(用于将上述分割机构粘结于基板上)粘结(焊接)层。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述基板的数量是由多于上述分割机构的数量的基板组合而成。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述基板先与基板载体组合之后再与上述分割机构进行组合。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述基板包含形成于上述基板表面中的一部分以上的凹凸部和/或穿孔。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构的至少一部分位于低于上述基板的最上部表面的位置。
20.一种生长薄膜的生长方法,其特征在于,用于使生长薄膜在权利要求1至5中任一项所述的组合基板上生长,在使生长薄膜生长时,在上述生长薄膜的厚度中心高度低于上述分割机构的顶部表面的时刻停止上述生长薄膜的生长工序来限制厚度,从而以至少使上述生长薄膜的厚度的一半以上被上述分割机构自然分割的状态获得上述生长薄膜。
21.一种生长薄膜,其特征在于,所述生长薄膜由权利要求20所述的生长薄膜的生长方法制备而成。
22.一种生长薄膜的分离方法,其特征在于,在权利要求1至5中任一项所述的组合基板上生长的生长薄膜的分离方法是激光剥离和/或湿式刻蚀方法。
23.一种生长薄膜,其特征在于,所述生长薄膜通过权利要求22所述的生长薄膜的分离方法从上述基板分离。
24.一种生长薄膜,为权利要求21或23所述的生长薄膜,其特征在于,在上述生长薄膜的某一面以上形成一层以上的加固材料。
25.一种基板加热方法,作为基于(金属有机化合物)化学气相沉淀即化学蒸镀方法的生长薄膜的生长工序的加热方法,其特征在于,
包含在基板的一部分以上形成导电薄膜层或粘结(或结合)导电材料的步骤、向上述导电材料和/或基板一侧供给加热用能源的步骤,
以感应加热、电磁波、电磁场中的一种以上的形态供给上述加热用能源,
在上述基板的导电材料与上述加热用能源供给源之间除去追加的导电材料的存在或者将追加的导电材料的存在控制为最少,从而上述加热用能源直接被上述导电材料吸收,而将上述导电材料作为发热体来使用。
26.根据权利要求25所述的基板加热方法,其特征在于,上述生长薄膜生长用基板由导电物质形成,除了上述基板以外,不需要单独供给的导电材料,上述基板的材料包含选自硅酮化合物、镓化合物、掺杂的硅中的一种以上。
27.一种生长薄膜分割用分割机构,作为介入生长薄膜A的生长过程,能够将上述生长薄膜A以(不实施单独的分割工序也在至少一部分厚度范围)自然分割的状态获得,不仅能够完全除去或减少分割部缺陷产生概率,而且能够生长低缺陷高品质的化学性生长薄膜的分割机构,其特征在于,
上述分割机构与生长薄膜生长用基板(多个)一同组合,具有在生长薄膜从上述基板的表面生长时至少在部分空间阻止上述生长薄膜的生长的功能,
上述分割机构作为与上述生长薄膜生长用基板单独独立的机构,具有包含至少一个以上的分割用穿孔和/或凹陷部的分割生长部,通过上述分割生长部来将上述基板的表面露出于化学性蒸镀工序气体(蒸气),上述分割生长部是供生长薄膜A以自然分割的状态生长的地方,
上述分割机构的表面物质在摄氏500度下的饱和蒸气压为200Torr以下,在分割机构表面的生长薄膜A的生长率/在基板的表面的生长薄膜A的生长率为0.5以下或0。
28.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构、基板、基板载体中的一个以上在至少一部分部位具有掩膜层,上述掩膜层包含氧化硅、氮化硅、硅酮化合物中的一种以上。
29.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,
上述基板和基板载体中的一个以上具有至少能够插入上述分割机构的分割机构槽,
在上述分割机构槽插入有分割机构的一部分,
上述基板和基板载体中的一个以上在与具有上述分割机构槽的一面相反的一面具有下部凹陷部,
上述分割机构槽和下部凹陷部中的至少一部分形成有在基板(或基板载体)的厚度部分相互重叠的凹陷重叠部,
上述基板(或基板载体)的两侧面通过上述凹陷重叠部相互贯通。
30.根据权利要求1至5中任一项所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构是直接形成于上述基板的表面的结构物,上述结构物是经过将包含硅的化合物涂敷于基板的表面的步骤和对上述涂敷膜进行一次以上的热处理的步骤来氧化为氧化硅来制备的氧化硅结构物。
31.一种发光二极管,其特征在于,包含权利要求21或23所述的上述生长薄膜。
32.一种发光二极管,其特征在于,包含在权利要求1至5中任一项所述的组合基板上生长后从上述组合基板分离的生长薄膜。
33.一种外延晶片,其特征在于,包含在权利要求1至5中任一项所述的组合基板上生长的生长薄膜,生长薄膜中的一部分为水平结晶生长的薄膜。
34.一种发光二极管,其特征在于,包含两个以上权利要求1至5中任一项所述的上述单元薄膜(单元片)制备而成。
35.根据权利要求10所述的防弯曲基板,其特征在于,在上述凹陷分割线具有掩膜物质,上述掩膜物质在摄氏500度的拉伸强度小于生长薄膜A的拉伸强度。
36.根据权利要求1至5以及27所述的组合基板,其特征在于,上述分割机构包含两个以上的结构要素。
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