TW593797B - Free-standing (Al, Ga, In)N and parting method for forming same - Google Patents

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Description

593797 五、發明說明Ο) 相關申請案之$乏春日卩 本案係20 0 1年8月14日提出申請之美國專利申請案第 0 9 / 9 2 9，7 8 9號的部分延續，該案依序係i 9 g 7年j 〇月2 j日提 出申請之美國專利申請案第0 8/ 9 5 5, 1 68號的延續，該案依 序又係1 994年1月27曰提出申請之美國專利申請案第 08/ 1 88, 469號’現獲准為美國專利第5, 679, 1 52號的部分 延續。本案亦係2 0 0 1年8月21日提出申請之美國專利申請 案^ 0 9/ 9 3 3, 943號的部分延續，該案依序係1 9 97年1〇月21 曰提出申請之美國專利申請案第〇 8 / 9 5 5，丨6 8號的延續，該 案依序又係1 9 94年1月27曰提出申請之美國專利申請案第 0 8/ 1 88, 4 6 9號’現獲准為美國專利第5, 6 79, 1 5 2號的部分 延續。 座府於本發明之權剎 與本發明相關之研究工作係執行政府合約第DAAL〇1 一 98-C- 0 0 7 1、Ν0 0 0 Η-〇〇~3-0013、及DASG60-00-C-0 0 3 6 號 而進行。政府於本發明擁有特定權利。 b 發明之背景 發明之領域. 本發明大致係關於形成獨立式物件之方法，及由該方 所形成的獨立式物件。尤其，本發明係關於獨立式（A工， Ga，In)N物件，及經由自其上成長（A1，Ga，In)N之基礎材 或層界面分離（Al，Ga，ιη)Ν，以產生作為適用於製造微: 子或光電裝置之獨立式本體之經分離（A1，Ga，In)N材料兒
\\A3l2\2d-code\91-l 1\91120025.ptd 第5頁 五、發明說明（2) 而形成該物件之方法。 复星農复^兒明 立^國專利5, m，m說明於磊晶相容犧牲模板上製造獨
沈3模曰物件’其中將—層單晶U1，Ga，In)N 板移r tt， 成長溫度或接近成長溫度下將犧牲模 板和除，而留下獨立式（A1，Ga，Ιη)Ν。 棂 使用 t ^ BS9(heteFQePitaxial)基材材料 $用作為杈板時，由於模板係於原位 叶 會伴隨異質磊晶：料之：：:)二材 疲：因TCE之不相符所致的内部應力。㈢儀裂及形態瑕 本發明係關於獨立式（A1 (Al，Ga，In)N材料成長於犧牲模=々件，及關於經由使 料自模板界面分離，以 、板上，及將（Al, Ga，In)N材 獨立式物件，而形成該物件:°°質之單晶（Al，Ga，ΐη)Ν i明之槪.诚 法，其包括將獨ί成獨立式物件之方 成包括在基材與材料之門 w才料沈積於基材上，以形 及將複合材料/基材物;$面的材料/基材複合物件， 離，及產生獨立式物件。，改質，以使基材自材料分 在本發明之一較佳具_ 如’在將獨立式物件;m界面之改質係在高溫 構乂材料形成於基材上之溫度之 \\A3J2\2d-code\9J-n\9J320025.ptd $ 6頁 593797 五、發明說明（3) 5〇〇°C内的高溫下，及在材料/基材複合物件自言、θ 至較低溫度，例如，在環境溫度之前進行。门且^々郃 中，構造材料形成於基材上之溫产τ Α "肢例 以上。 可上之/皿度叮為，例如，6〇(TC或 複合材料/基材物件之界面係在基材材 =造材料之間的三維區域。界面深度係界面以：： 函數’且界面之面積係由複合材料，基材物件之=的 定。典型上，界面深度為i。-4微米至1〇2微来深牛。積所決 本發明之一態樣係關於一種利用包括下列之+ 立式（A 1，G a，I n) N物件之方法： ^ >成獨 提供一磊晶相容的犧牲模板； 將單晶（A 1，G a，I η) Ν材料沈籍於拔4c L 犧牲模板與⑴，Ga，In)N材;成包括* /⑴，Ga，In)N物件；及之間之界面的複合犧牲模板 將複合犧牲模板/(Al，Ga，In)N*件界面改質， 工:⑴’……材料分離’及產生獨立式⑴^，
物：ϊί 2示於後文’將複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N :lL=/Ar=“l(A1，Ga，in)N#_， 及產生獨立式（A 1，G a，I η) N物件可以夂括女斗、^ 如，經由在⑴，Ga，In)N材料Urm式;"行，例 把八Μ 辦予界面此1 ’以使界面材 枓，及引發模板自(M，Ga，In)N之物理分離。 或者’可經由加熱及/或冷卻界面，經由雷射光束衝擊
五、發明說明（4) =面上’經由使用可促進 材料之分解’經由於界面產 二門：i由其他界面 ♦ 露，經由界面之電子束幸s昭，粗，、座由界面的聲音暴 刻’經由界面材料的選二：由界：之㈠偶合’經由姓 聲波、物理、化學進他的光子、 成(Al，Ga，In)N物件自模板之：離序進订界面之改質’而達 如更完整說明於後，此方法可 ，板上之環境而於原位或不於a，In)N沈積 物件：==二質包括使雷射能量透過複合 可在古、、/ ^ (，Ga’In)_料而衝擊於界面上。 了在同/皿，例如，（A1，Ga，！ 度下，或於複合犧牲桓杯A〗Γ材科於杈板上之成長溫 溫度後，或在低於（A1、(ja丨）N’#a，In)N*件冷卻至環境 的-…ίΓ下隹:，N材料於模板上之成長溫度 進行，即使複合犧鉍f 4c / 。 &月之方法可於原位 行（Α1 Γ τ 、μ 杈板/(A，Ga，Ιη)Ν物件維持在盥進 :(Α1二a，In)N材料之沈積相同的環境 字= 之方法可以不於屌仿沾士々、仓> ^ ^ +知月 (Al，Ga，In)N^件自 /订’ “中將複合犧牲模板/ 1 "糾 目成長^ ^兄移開，及在另一環垮中推扞 1文負，以使犧牲模板及（A1，Ga，In)N分離。 得的二本發明係關於-種利用本發明之方法製 在又另-態樣中，本發明係關於一種複合犧牲模板/ 第8頁 \\A312\2d-code\91-ll\91120025.ptd 593797 五、發明說明（5) - (Al，Ga，In)N物件，其包括在犧牲模板與（A 之界面，其中此物件係在Uj，Ga，in)N之 ，jn)N之間
内的溫度下，且此界面包含吸收的雷射|t旦’皿又之300 C 此處所使用之術語「環境溫度」係指：二 例如，室溫（〜25 t)。 。/皿度， 此處所使用之術語「界面材料」係指下列 界面或其附近的犧牲模板材料；在界面 2 .在 雜或經摻雜的（A I，Ga，In )N材料；或在界面或未^摻 與（AI，Ga，In)N材料之間的一或多種中間層無板 此處所使用之術語「（Al，Ga，ίη)Ν 包括單一物種-A1、Ga、」係尤廣義地解釋為 此赘術語⑴^上^包含化“二四^組成物❶因 三元化合物AlGaN、GaInN、&AUnN GaN、及1』’以及 AiGahN作為包含於此直古々及j1InN，及四元化合物 上的（Ga，Al，In)成份物 /内之物種。當存在兩種以 用所有可能的組成物，包括化與：f明之廣義範圍内可使 計量」比例（相對於存才 子13里比例以及「偏離化學
種類的相對存在莫耳八^組成物中之各（Ga，A1，In)成份 GaN材料之本發明的論=此，當明瞭以下主要參照 材料物種之形成。此外”可應用至各種其他（Al，Ga，In)N N # ^ ^ ^ ^ # ^ 1 Ga, In) 料。 ’、及/或其他不純物或内含材 本發明之各種JL侦能技 ’、心樣、特徵及具體例將可由隨後之揭 C:\2D-OODE\9l-11\91120025.ptd 第9頁 593797 五、發明說明（6) 不内容及隨附之申請專利範圍而更加明白。 具體例之詳細說明 全體併入本文為參考資料： 各的各別 1 994年1月27日以Michael A· Tischler等人之文莖 * 名義提出申 國專利 將以下之美國專利及美國專利申請案之揭示内 請之美國專利申請案第〇8/ 1 88, 469號，現獲准為美 5, 679, 152 ; 1 99 7 年 1〇 月 21 日以Michael A· Tischler 等人之名 申請之美國專利中請案第〇 8 / 9 5 5，1 6 8號； 提出 1997年12月3日以Robert P· Vaudo等人之名義提出申& 美國專利申請案第08/984, 473號，現獲准為美國專％之 6,156,581 ； 1998年1〇月26日以Robert P· Vaudo等人之名義提出申▲主 之美國專利申請案第〇 9 /丨7 9，0 4 9號； ％ 2 0 0 0年3月13日以Robert Ρ· Vaudo等人之名義提出中請之 美國專利申請案第09/524, 062號； 2000年6月28日以Jeffrey S. Flynn等人之名義提出申請 之美國專利申請案第0 9/60 5, 1 9 5號； 2001年8月14日以Michael A. Tischler等人之名義提出申 請之美國專利申請案第0 9/ 929, 789號；及 2001年8月21日以Michael A. Tischler等人之名義提出申 請之美國專利申請案第0 9/ 9 33, 943號； 本發明之一態樣係關於一種形成獨立式（A 1，G a，I n ) N材 料之方法，其包括：提供一磊晶相容的犧牲模板；將單晶
C:\2D-CODE\9Ml\91120025.ptd 第10頁 593797 —— 五、發明說明（7) (A1’Ga’ In)N 材料 模板界面改質而使犧牲模板二 界面之改質可利用許多適當方式的材料分離。 士〇，經由在（AUGUnn材料冷 可方式進打，例 1，Ga，I·模板界面，經由雷P射至二^ 產生氣體，經由界面的聲音暴露解；之界面 照，經由界面之rf偶合，經由、:：：：之電子束轄 性弱化，姆A W A 左由界面材料的選擇 橫向破pU ^料之4擇性脆化’經由在界面區域之 能量聲波、物理、㈣、熱或 :分=介；由特定聲能吸收型之中間層而易優先發生其 光性材料）可包括界面材料（諸如設置於界面之感 化只s1ώ々光降解，其在光激發條件下釋放自由基而催 生反應；或化學'虫刻’其中界面材料對引入於犧 i 5，Ga，in)N複合物件之環境中的蝕刻劑特別敏 之見、心技藝人士基於此處之揭示内容當可明白在犧牲模 反/(Al，Ga，In)N複合物件中使犧牲模板自（A1，Ga，In)才 料分離的各種方法。 在本發明之方法中，（Ai，Ga，In)N沈積可利用任何適當 的程序進行，包括，但不限於，氫化物氣相磊晶術（Hvp^) 、金屬有機氣相磊晶術（MOVPE)、化學氣相沉積（CVD)、及 分子束磊晶術（MBE )。美國專利5，6 7 9，1 5 2、美國專利 6, 1 56, 58 1、美國專利申請案第09/丨79, 〇49號及美國專利 C:\2D-OODE\9]-11\91]20025.ptd 第11頁 593797
7請案第0 9/ 5 2 4, 0 6 2號說明具有足夠厚度， 離之後可自支承（即獨立式）之（Al，Ga，ln)N 成方法。 而於自模板分 單晶材料的形 利用本發明之方法製得之獨立式（Al，Ga，11〇1^物件適合 ，用^為用於製造微電子及/或光電裝置之基材或其上^之 ^置前身結構。本發明之獨立式（Al，Ga，In)N物件具有三 '准（X，y，z )特徵，及在本發明之一具體例中，各次元X、 係至少100微米，及方向z係至少1微米。在本發明之另j ，佳具體例中，單晶獨立式（A1，Ga，In)N物件^直徑d及厚 又z之圓柱形或碟形形態，其中d係至少1〇〇微米及z ^ 米。在一特佳具體例中，各次元d及2係至少2〇〇微米= 在又另一具體例中，單晶獨立式（^，^，匕州物件呈 少1 0 0微米之厚度次元z ’及至少2. 5公分之直徑次元。 如論述於此處之背景段落中，在冷卻至環境1度之前 羲牲模板移除之一特殊優點為可減輕由TCE差所造 疵及龜裂。為使此效益最大化，最好在成長溫度之+ 3〇3 C内進行分離操作。然而，亦可將分離溫度控制於 度、較成長溫度低之溫度或較成長溫度高之溫度下，2: 制TCE差，及使材料中之熱應力減至最小（或進行押 二 於分離步驟中可適當地選擇性控制成長程序之复ς (例如，壓力），且其係熟悉技藝人士基於此處之示 所可容易決定。 α不円今 在分離程序中，將（A1，Ga，In)N _模板界面局部加熱， 以引發一材料之分解，而導致兩材料（模板材料及（Al，”Ga
593797 五、發明說明（9) I n) N材料）之分離。 加熱（Al’Ga，In)N ~模板界面之一較佳 輻射，如概略示於圖〗 、— 去係使用雷射 ⑷，Ga，In)N材料二結構10包括其上成長 射（未示於圖D產生^ ϋίΦ14 °㈣如，WYAG雷 對所選擇的雷射輻射為1J : 1犧牲模板12(其 ，擊於⑴，Ga⑽材料=)對戶二擊™ ⑽：厲奶奈米（nm))之第三譜波以_身先 吸收於A1GaInN材料中）為不透明）上。雷射能!^特被 ;;模；之界面之吸收於不透明⑴，二= 料的劣化造成犧牲模板自⑴，㈤心材料生之界面材 旦在一說明具體例中，犧牲模板係由藍寶石形成離且 ，雷身:光束在足夠的光束功率密度下被導引通過藍寶：^ 吸收於（Al，Ga，In)N材料中，而於（A1，Ga，In)N之 声 中引發熱分解’以致(Al，Ga，In)N自模板釋放*獨立式g (Al，Ga，In)N晶體。在此具體例中，光源具有較 (AI，Ga，In)N材料之能帶隙大的能量，以致其經有效率地 吸收，但其低於藍寶石之能帶隙，以致光可透射通過藍寶 石。舉例來說，Nd:YAG雷射（35 5奈米）之第三諧波適用於 在1 0 0 0 °C下具有大於150毫焦耳/平方公分之分離臨限值 的GaN-藍寶石系統。臨限雷射功率（其引發熱分解或其他 的物理及/或化學降解變化）係視許多因素而定，其包 第13頁 593797 五、發明說明（ίο) Ϊ收但：限：：光束大小及功率分佈、雷射能量之波長及 ^ 進订为離之溫度、及經分解之材料的分解溫度。 有>、用方、達成（y\]，Ga，In)N與模板層之適當分離的主 要雷射光束特徵為： (Ο較（Al，Ga，ln)N及犧牲模板材料之其中一者之能帶隙 大，及較另一材料之能帶隙低的雷射光子能量； ’、 而可引發界面材料之化學及/或物理變化，而 雷射ί ^密iJ核板及（A1，In)N材料之界面黏著弱化的 面之短脈衝以降低較深入至材料中(超越界 絲）收、立擴 降低自吸收雷射能量發射之衝擊》皮，及大 ”低產物⑴:Ga，In)N#料中之物…或變= =;因而使對早晶（A1，Ga’In)N產物材料的損害減至最 (i v)與施加輻射之脈衝結 ，體區域之脈衝速率使施加輕射光;見；；㈣ (Al，Ga，In)N物件上掃描；及 歿。犧牲模板/ (v)雖然大多數的光束分佈皆將有效 高帽（Top Hat)等等），但希望自网 aussian)、 邊緣）能量之均勻、圓柱形對门 心）至低（光束 關於光束分佈，所使用= 束及。逐質= 度。 接近理”高斯光束分佈），則“：光= 樣品之則灯進時，光束可維持適告 或在到達 如需要或希望將雷射設置於 二1 久。舉例來說， 距成長反應器之顯著距離處或 C:\2D-CODE\91-11\91120025.ptd 第14頁 593797
使用一雷射單元於容納多個（A 時，此因素重要。可使用=
Ga，In)N物件（晶圓）之光束均化 。羲生杈板/(A1， 之邊緣較不明顯。可散器於使光束分佈 ^ ^ ^ ； j便用在杈板之背側的經粗加工石英 或^，灸元成聚焦於複合犧牲模板/(A1，Ga，in)N物件上 之田射照射能量之非必需的光束均化。 直f 1…’可使雷射光束掃描通過複 口，牲^板/(Al，Ga，In)N物件，如圖2、3及4所示。
而Ϊΐίϋ係經由提供使釋放氣體（由於施加輕射之衝擊 解所產生）自複合犧牲模板/⑴，Μη 下Ϊ Ϊ =之路徑而完成。(A1，以，In)N在施加雷射能量 下之…刀解將釋放出N2為分解反應產物 '然而，陷於界面 :弓:發不均句的應力，其會造成龜裂。因&，掃描最 地；出 邊緣開始並向内進# ’以致釋放的氮可容易 、圖2顯示複合犧牲模板物件1〇，其中透射 通過犧牲模板12之相干光束2〇於箭頭A所指示之方向中自 物件1 0之頂端向下移動，以致受衝擊區域】8經分解而形成 通道_。备光束2 0沿界面1 4向下移動時，經形成為分解產物 之N2經由受衝擊區域18之通道而自犧牲模板/(Ai，Ga，in) N物件1 〇逸出。 圖3顯示當相干光束2〇完成其之橫越而於物件之底部邊 緣處，完成界面14之分解，及自（“，^，“川層“釋放犧 牲模板1 2，以致（a 1，g a，I n) N層1 6形成如圖4所示之獨立式
593797 五、發明說明（12) (Al，Ga，In)N 晶圓產 σ 4 物件1 0。 日寸的犧牲模板/ (A 1，G a，I η) ν 在達成犧牲模板與（Α】 中之雷射光束的掃描圖幸勺a，n)N材料之分離之衝擊過程 作的預定圖案移動。=^括使雷射光束以適合於分離操 光柵掃描，及來說，可方便地使雷射光束來回 圓形圖案）移動光柵周Λν案（對於大多數的晶圓其係 雷射光束偏向，由物理移動晶圓，經由使
Ga, Ιη)Ν ^ ^ ^ ^ /CA!,
大小可為在界面上之雷/光點中之在二射脈衝之間的階梯 高於分離臨限值之雷射、約1至約2 0 〇 %，但 雖然經由在（Α1 Γ 約10至約5〇%更佳。 附近進；η)Ν材料於犧牲模板上之成長溫度 實m田r使應變減至最小，但在本發明之廣義 貫订中亦可在低於成長溫声如西 、 I 作。為在實質上低於成長溫度之溫产下 因庙刀 /口（A1，Ga，Ιη)Ν晶面之雷射掃描可降低 =邊應變所致的龜裂。此種沿晶面之掃描在高溫下可能 ’但其在複合物處於應力下的情況中更為重要。 舉例來㉟，對成長於c_平面藍寶石上之卜平面GaN，沿 之<1120〉平面的掃描可降低當於使犧牲模板/(A1，Ga， In )N物件冷卻至環境室溫，並再加熱至成長溫度附近之溫 度之後進行雷射分離時之龜裂的發生及程度。一般希望平 订於（Al，Ga，In)N之a-平面或沿低指數表面的掃描。
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束㈣，但如有具可覆蓋樣品面積之夠大光 單一光束脈衝雷射可兹利帛’則可進行整個樣品的 圖圖5係複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件3G之頂視平面 二，板Μ1，^ InH物件在光栅掃描雷射 :身”相關圖式，其中雷射光束往復橫越穿過物 2，而達成犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料之界面分離，及 產生產物（Al，Ga，In)N晶圓物件。 圖7係複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件在周圍雷射昭射 操作中之相關圖式，其中雷射光束係於物件30之周圍開始 以圓形動作移動，並如圖所示連續以逐步較小直 繼續。 』囘m 雷射分離程序需要雷射光到達以1，Ga，In)N與模板材料 之間的界面。為達成此程序，雷射輻射必需透射通過（Αι， Ga，In)N及模板材料之其中一者，並被吸收於此等材料之 另一者中。關於（A 1，G a，I η ) Ν的成長，雷射輻射之路徑係 視犧牲模板的性質而定。 舉例來說，如模板係具有較（A1，g a，I η) Ν大之能帶隙的 材料諸如藍寶石，則雷射光可透射通過藍寶石（稱為背側 層或材料，由於此「側」在成長程序中係「背面」或背襯 層），及（Al，Ga，Ιη)Ν材料可吸收雷射光束。 然而’當模板具有較（A1，G a，I η) Ν低之能帶隙時（例如，
Si、GaAs、SiC、InP、較低能帶隙的（Al，Ga，Ιη)Ν 等等），
593797 五、發明說明（14) 雷射光束可透射通過（A1，Ga，In)N材料並被吸收於犧牲. 板中。經吸收的光造成加熱，其可使任一材料化學改、。
般將使具較（Al，Ga’ In)N材料大之能帶隙能量的模板背 ，照明。犧牲模板之說明性的構造材料包#，但不限於， 監寳石、較大能帶隙的（A1，Ga，I n) N、尖晶石等等。、 或者，可使用一或多個中間層於在（△1，（^，11〇尺/模 ί:吸Γ光。此種中間層之適當材料包括更易藉相鄰層之 =分f丄而改良⑴，Ga，⑷Ν成長或作為其晶種的材料之 且二:如使用具較（Ai，Ga，in)N層及模板之能帶隙 二之月雷射能量吸收層，則雷射光可通過複合犧牲 杈板/(41，^1!1州物件之任一表面。舉例來說，可 微米的InGaN層成長於藍寶石表面上，然後再將尸、 成長於InGaN上。易被吸收於inGaN層中，以達成層曰 J化學或物理改變的光將亦可容易地通過_或藍寶石B 亦可經由將（Al，Ga，In)N Μ舌* 4办^ 隙，而形成中間層。舉例來、，又::有效降低能帶
於產生將更易吸收入:二：曹：f雜劑Sl、〇或Ge 择..耵輻射之重度n型摻雜的（Al，Ga，In)N 層。或者’可使用摻雜_g、Zn、Be ’ 乂n)N 射輻射之重度p型摻雜的α】Γ 、 、更易及收入 1〇18/立方八二ΐΐ ，Ιη)Ν層。為此，超過lx 10 /立方么为之摻雜劑濃度為較 如可見於藍寶石上之GaN中） ：度？的。域(诸 背側或前側照明模板可為…：帶隙的降低。 可於特定的區域中雷或者可將其圖案化，以 田射刀離例如，可使用犧牲模板之圖 第18頁 C:\2D-C0DE\9Ml\9ll20025.ptd 593797
案化，或使用圖案化中間層 (LEO) ’作為瑕疵降低之技術 動或龜裂。 以促進橫向磊晶過度成長 或促進在較佳方向中之滑 例如’可選擇中間層，以致可 &2 , -TL ΛΤ< L. /、k擇性地姓刻或分 解而使經成長的（Al，Ga，In)N自犧牲植也八絲 ^ ^ tb pq S. 3模板为離。或者， 了 k擇中間層以與加熱源結合，或 (Al’Ga，Ιη)Ν材料之分離的化學或物理變化。 、 舉例來說，圖8係複合犧牲模板/(Α1 政 w、+、 * a， 双 ’、Ai，Ga，In)N 物件之概 略描述’其包括由中間層4 〇分离鱼夕楊 Γρ τ « ,0 Τ门滘4U刀離之犧牲模板層38及（Al， H /其中雷射光束36衝擊於中間層上，而達成 :間層之为解及犧牲模板層38自⑴，Ga，ln)Nw 放0 圖9係複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N*件之概略描述，苴 匕括由中間層40分離之犧牲模板層38及 42，其中衝擊於中間層上之兩鼾去击w、士二扣’旺；1~增 τ丨j增丄I田射九束3 6被中間層吸收。然 而，在此具體例中，被中間層吸收之雷射光束能量引發鄰
接於中間層之（Al，Ga，In)N材料的分解。此種（A1，Ga，In)N 材料之分解自（Al，Ga，In)N層42釋放犧牲模板層38。 /在分離程序中，光透射至（Al，Ga，In)N-模板界面之需求 係指必需視模板材料及雷射而自複合犧牲模板/ (Al，Ga，In)N物件之（Al，Ga，In)N側或模板侧將雷射導引至 界面。因此，以期望方式選擇模板材料及使用於分離之雷
射能量’以致通過模板（對於複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N 物件之模板側雷射照射）或通過（A1，Ga，In)N材料（在複合
593797 五、發明說明（16) 犧牲模板/(A1 Ga，In)N 物件之（A1 Ga 十主、、w ώv Λ 1 ’ ua，1 n ) N側雷射照射的 ==中）之雷射光束的路徑不會顯著地阻礙（吸收或反射 光束。舉例來說，如使用UV雷射於複合犧牲模板/(A } 2 In)N*件之模板側雷射照射，則模板如期地對由雷射 所產生之UV輻射高度透明。 _ f = f考慮通過室内環境（在所產生之雷射光束與複合 犧牲杈板/(A1，Ga，In)N物件之間的環境）之雷射光束路 ，’以確保衝擊於物件上之光束具有達成模板及Ga In)N之分離的適當特性（強度）。此外’雷射光束之入射角 不可過淺’以致光被介於其間的表面反射。 f 一說明具體例中，使用UV雷射，且直接在複合犧牲模 反/ (Al，Ga，In)N物件之背側有效地使用uv透明石英並透 身雷射輻射。或者，可使用藍寶石、AlN或其他對用於 $離之光為透明的材料，但此等材料必需亦可與其於成長 ^ (反應器）中之位置相容。舉例來說，可將複合犧牲模板 /(Al，Ga，In)N物件設置於HVPE反應器中，且其可暴露至 腐，性氣體及高溫，因此，模板材料必需可與反應器環境 相容（例如’保持用於支承成長於其上之（A1，Ga，In)N材料 的結構完整性’以及使雷射照射能量導引至複合物件之界 面區域的透射比）。 圖10係用於進行利用HVPE之（A1，Ga，In)N成長之原位雷 射为離裝置及雷射光自複合物之背側（透過模板）透射至複 合犧牲模板/ (A 1，G a，I n) N物件的概略說明。 在圖1 0之系統中，雷射5 〇設有用於調節功率，以提供用
\\A312\2d-code\9Ml\91120025.ptd 第20頁 593797 五、發明說明（17) 方、刀離之，：特性之輕射的波片52及偏光鏡。在圖i 〇中 ί 2 ϋ二意？碩顯示雷射光*。可利用反射鏡56及相關的 1山測里光束之功率，此兩構件只有在功率測量過程 中才出現。因此，可使用功率測量測定雷射光束之特 性:以致利用適當的波片52及偏光鏡54位置/設定於調節 功率。 | 中在正常操作中之雷射光束衝擊於反射鏡62 A ,上 y知祂态6〇 0 χ-y掃描器60選擇性地轉移 田/ 一將其導引至反射鏡64，並由此導引通過裝置於 反應器'66中之台座68 °複合晶圓物件係 ° Α上，且其包括成長於犧牲模板72上之（Α1，
Ga，Ιη)Ν 層 70。
犧牲模板係對雷射光束為透明，以致通過台座68之光束 ，，通過犧牲模板72而至模板/(A1，Ga，In)N界面先束 雷射此里於界面被吸收而達成犧牲模板72自（A丨，Ga，in)N H之刀離，並產生獨立式（Ai，Ga，in)N單晶物件形態的 (Al，Ga，In)N材料。 可將成長反應器66構造及設置成如以上所論述進行 HVPE ’或者，可使用對另一（A1，Ga，In)N成長程序構造及 設置之成長反應器，以例如，進行M〇vpE、CVD、mbe或技 藝中已知用於將（Al，Ga，In)N材料沈積/成長於基材上之 方法或技術。
在設置於利用x-y掃描器60掃描之圖1〇的系統中，雷射 光束之路徑在於台座68上之複合犧牲模板/(A1，Ga，in)N
物件的整個截面積上不受阻 截面積的台座，以致朵杏 匕依序需要具有適當大之
Ga，In)N層的整個成長面積。帚描^過形成於模板上之（A1， 牲模板/ (A 1，G a，I n) n物件y ^ 可使台座上之複合犧 材料之整個成長面積分離。疋及移動’以使（Al，Ga，In)N 合(例如，可進行複合犧亦可將雷射偏向及晶圓移動結 轉，並使雷射光束偏向，以% ^，^’匕州物件之旋 出自大台座開口之熱損耗 '〗：至：心）。為控制 台座之下端。 了將一或多個透明擋板設置於 由於將台 件之支承結 外雷射之情 可透射至複 料係不含氣 生吸收較佳 透射性的構 型的雷射輻 適當波長之 定台座的適 m:為複合犧牲模板/(Ai，Ga，in)N物 八以對雷射光束高度透明較佳。在紫 ^播4’台座例如可由UV透明石英形成，以使光 =模板/(M，Ga，In)N物件。此種石英材先 ，。亦；Ϊ極少顆粒’以不對入射的雷射輻射產 M L吏用其他對UV輕射為透明或至少為高度 :J4(諸如藍寶石、A1N等等）。對於其他類 =(例如，紅外、氙準分子、c〇2、或任何立他 =光束或輕射），可於技藝技能内容易地決 备構造材料。 ,,t Ϊ牲，板/(Μ，In)N物件中使用透明背側材 料有可^ (A1，Ga，In)N沈積於犧牲模板上之過程中直接^ ㈨成長f序且可經由反饋控制構件及技術使用此種監測 於控制成長程序的額外優點。此種反饋迴路操作可容易地 實打作為（Al，Ga，！n)N成長之整體程序控制次系統及原位
W797 五、發明說明（19) ----- 分離系統的部分。 & Z &改台座或其他反應器壁材料之表面，或甚至複合犧 > =，/ (Al，Ga，In)N物件之犧牲模板背面，以將透射至 I是:^件之犧牲模板/ (A1，Ga，In)N界面的光束成形。舉 二二祝，可將此等表面粗加工以使入射光束擴散，或可將 二^，成一系列的微透鏡，以促進聚焦於特定區域中，或 可將八遮蔽，以防止一些區域中的照明。 # f (A1，Ga，In)N成長及分離系統之組合中，應對光學元 祐t、擇及叹置相當謹慎，以使其可與雷射波長相容，且 i=在雷射之操作過程中使反射減至最小，以使犧牲模 ,.ώ, '，Ga，ΐη)Ν材料彼此分離。由於反射會造成光束分 +、牛:涉或不利變化，因而使其減至最小較佳。亦可使用 2=進行與光條紋之分離作為更完整論述於後之部分 f(Al，Ga，In)N成長及分離系統中，成長反應器係適當 f ^可與成長環境（其例如可包括至高12〇〇 t之溫度的成 ，條件，存在氣相試劑諸如㈣3、HC1、及GaC1，及可 於大氣壓力、超過大氣壓力、士士尸 ”、、低 的材料構成。 或大氣壓力的壓力值)相容 :使用背側照明進行分離操作日夺，如先前所論述 J長（Al，Ga，In)N之模板必需對雷射轄射透明，且模板之 :側f複合晶圓物件裝置具(例#，台座及任何配合复使 用之日日圓裝置具或設置元件）必需維持 物諸如背側（Al，Ga，In)N。 田射及收沈積
593797 五、發明說明（20) 最好可採用各種防止背側沈積物之方式。 將概略描述於圖10之說明系統設計成使晶圓 長及模板移除相同的位置。此種設置可使成 操作之間的溫度變化減至最小。成長及模板 =示私序亦可經由使（A1，Ga，Ιη)Ν層於一或數個室或反應 ΐ Ϊ:::ί長於犧牲模板上’及將所得之複合晶圓物； =2圓反ί除室或區域而進行。可在輸送過程中 將複D ΒΒ囡物件加熱，以使溫度變化減至最小。 的ίϊ移乍可經由以與論述於上之背侧照明方法相對 件之i面士光導引至複合犧牲模板/(Ai’Ga，in)N物
It ΐ · L’+適當的雷射（及雷射照射能量之波長）將雷 分解而進行通過（A1，Ga，In)N ’及例如使中間層或模板熱 學!:進及仃因分離且步右驟之另-方法，可成長數個具有不同化 ;調1/射因分此離1有個不層同能帶隙）之不同界面層，以可利用 如前所述’將模板之背側及複合晶圓物件 含雷射吸收沈積物較佳，且當使用於實行本發明時、，= 有利地抑制在複合物件之側面及上表面邊緣上的沈積物， 以促進LILO程序。如沈積（^，（^，In)N材料之相同氣體’ =牲：板之背面並反應’則所產生之沈積 射 界面。為避免此種不利後果及使背側沈： 之發生減至最少，可採用以下的方法。 積物 在一種方法中，可利用真空、靜電力或不會阻擋或嚴重 C:\2D.C0DE\9Ml\91120025.ptd 第24頁 593797 五、發明說明（21) --- 減弱雷射輻射，且可將複合晶圓物件足夠緊密地” 複合晶圓物件裝置具固定’以阻止成長氣體：到：：：： 板之方側的其他方式或技術將複合晶圓物件自背側* —美 另一種方法為可以惰性氣體沖洗複合晶圓物中=疋。 模板的背側，以將成長氣體流導離犧牲模板之北 犧牲 制在背面之反應。 Θ面’或抑 又另一種方法為可使用對雷射輻射為透明， 板移除溫度下軟化或熔融，且不會使 ，成長及模 與成長程序氣體反應的材料，諸如硼石夕酸_㈣物脫乳或 ，成長程序氣體（例如，源試劑氣體、“程序Λ使背 =供=何相關的負載氣體、稀釋劑氣體等4;;物 玻璃塗布於犧牲模板之背 ^ 了在成長之前將 應力：且可相對地選擇；=E:玻可璃使用二璃二料於改變 小，或於複合晶圓物件中引發期望使應力減至最 料於覆盍犧牲模板之整個叮二可使用破璃材 板之周圍，因而作為密封。或可利用其於覆蓋犧牲模 在防止背側沈積物之再一 側及複合晶圓物件裝置且冷女 去中 了將犧牲模板之背 比方說，經濺鍍、蒸發了 =抑制沈積物之材料，諸如， (PECVD)塗布的Si〇2或&^或^製增進化學氣相沉積 種之吸附至固體表面減至4 、=由使一或多種成長氣體物
C:\2D-CODE\91-l]\9ll20025.ptd 苐25頁 最少。或者，可在分離之二’可使不期望的沈積物減至 位蝕刻或其他移除成長抑:將抑制層移除（例如，經由原 _ 層之技術），因而同時將任何 593797 五、發明說明（22) 可能存在的沈積物移除。 使月側沈積物減至最少之再一種方 的物理障礙物置於犧牲模板及複合物二將f長氣體流 阻斷氣體之路徑及使不期望區域中之邊緣上’以 例來說，可利用具有可於複合晶圓物=最少。舉 但防止在複合晶圓物件之背側發生顯:=側發生成長， 板。最好蔣芸也π # η 貝者成長之開口的蓋 界面，同時可使在分離操作中產生之==達成長區域之 說，可於笔板中抓 .之乳體釋放。舉例來 」：二板中6又置溝槽，以提供氣體釋放 在一具體例中，蓋板最好成錐形，以提 可广，1 η)Ν在成長過程中之沈積於蓋板： 圖π係使用在晶圓裝置具82上之罢 /上 統之-部&的概略圖式 ：,80之成長及分離系 82上，及經由在於J中反84設置於晶圓農置具 送源氣體，而使（Al，ga，ιη)Ν材料8 ]、，爪中傳 ^ 4C Q Π / m W ^ ^ 8 6成長於犧牲模板卜0 盍板80如圖所示作成錐形，以致在成長 材料的沈積物8 8係以不會干样+ | Θ 之吸收 板84與成長於模板上之二擾，能量之透射至 式限於局部。Κί; ;1 置Ga，，)N材料之間之界面的方 之★射“ 於圖11中以箭頭L概略表示 遮蔽模板防止不利的成長# 、 至界面。盍板因而 城長效應，且自蓋板之頂部開口之矣 面的錐形（向下張開的通道側面 Ί之表 著至蓋板減至最少。 以1，ba，irUN材枓之黏 現更詳細考慮犧牲模板，可將模板之上表面，或與模板 第26頁 C:\2D-CODE\91-11\91120025.ptd 593797
金屬將反射來6 0 t \ 曝杏 自已經分離之區域的雷射光，而防止由強烈 面及A+ ^ ?區域造成的進一步損害。經由監測自反射性表 面=射之光，可監測提升（Hft_offh々進行。 的靡Γ正二進行分離之裝置中的壓力，以使分離過程中 氣ί力的;条件： = :、，在其中進行分離之室中之低於大 而士， _、么 有助於達成自分離界面的氣體釋放。一般 可i八離π =10—6托爾（丁0rr)至約1〇1()牦爾之範圍内的壓力 分解二♦/ 相容且為較佳。較高的壓力可能需要較高的 離接I Γ 強烈的加熱或雷射能量）。在一具體例中，分
传於古芦^局部壓力可為M 000托爾，尤其係如成長程序 係於咼壓下進行時。 °° l Ga，In)N材料及模板層之厚度，以使包含模 小。’ a ’ 1 n ) N材料之複合晶圓物件中的應力減至最 及@ ’Ga，In)N 一模板系統中在成長溫度下由於薄用 = Ξ材料性質而典型上存在應力。-般而言" 放’，、囡而二/層中之相對應力將會造成龜裂，而使應力彩 "文：ii的犧牲模板將較更厚的層更易產生應力瑕疵^ 犧牲模板將較不易彎曲且更易再利用。 <»· 小/产的缺G/，In)N材料之厚度，在大厚度之增加應力與 In)N :缺Λ剛性及強度之間存在平衡。存在於(Al’Ga，
質遺距模=糸：中之應力將由於各種因*，包括材料性 ί 離靡’而隨增加的⑴，GaJrON 二；： 未龜裂的厚膜更易操縱及維持其之形狀，而
593797 五、發明說明（25) 而 f ^(^Uadn)N # t f 係視獨立 :積較大面積的⑷，Ga，in)N物件需要相3料之 度方；自支承。—般而言，當成長於外來模：大的厚 1「外來」係指異於⑴，Ga, ίη)Ν產物材料在此情況中 (“，（^，丨^^之材料品質係隨增加的厚度而/’產物 說，對於具2英忖直徑之經完全分離的產物晶：：舉例來 (Al，Ga，Ιη)Ν材料之厚度在分離之前係希望 而’可將較薄的薄膜部分分離，因此而广=。然 溫度(例如，室溫)所引發之熱應力可完丄；^ =至環境 亦可經由在稍低於（例如，〈51以 ：T ?，^ # ^ ^ ^ /(A1> G- ί ； Ϊ(；；Γ, 熱’而產生可促進分離的弱化界面。 彳之局部加 或者’可於成長之後經由犧牲模板之 促進分離。將使（Μ Γ τ 、 、 子或物理移除而 各種方法結合#广:^ 从入 I ^者士 比方說，經由雷射分離盥化風舳方丨 結合，，熱/物理/化學步驟之其他組：：：； = 發明之範圍内。 〇 亦心在本 ::變，序相對於成長程序的時刻，以 :::單=於材料中產生之應… = ⑴，Ga，In)N晶圓件分之離造^為製造個別的 w1；ΓGI^)^1ί¾^0" 牲基材上之後。分離可^ +之（A1，Ga，In)N成長於犧 刀續了於成長完成後或於成長程序中發 第29頁 WA312\2d-code\91-ll\91120025.ptd 593797
在成 非常薄 成長。 料於成 照的熱 低雷射 裂。當 步雷射 由其他 或者 度進行 成分離 應器組 長程序中 的（Al，Ga 部分分離 長過程中 分解會於 功率密度 成長完成 分離，經 適當的熱 ，可於小 完全分離 或在進一 件的情況 進行分離的彈性可逵成 ，WN厚度下部分分達離成序變化，諸如在 可促進應力釋放，同時材仍料二後再繼續 + ^ / A 1 Γ τ χΝΐ 、乃可保留足夠的材 支承（A 1，G a，I η) Ν 材料。士 r ,ν ^叶由於伴隨雷射輻 界面釋放軋悲刀解產物，因而經由使用較 之部分分離將可降低氧雕# *田便用竿乂 時經部分分離的⑴產上及降低龜 ln)N可經由進一 由未分離材料於冷卻過程中之破裂，或經 、機械及/或化學方式，而完全移除。 面積中對具大於20微米之以1，（^，111)1^厚 。亦可使用後續的加熱（或雷射操作）於完 步成長使（Al，Ga，In)N再附著至模板或反 中使材料再次分離。 I於成長程序中及/或其後將分離程序重複一或。 ^文所說明，可使騰1或其他適當試劑於將會阻礙進 一〆之雷射透射至模板/(A1，Ga，In)N物件之界面之於分 解之後存在之過剩的第ΠΙ族元素（八丨^川㈧移除。、 、除了在成長過程中分離之外，亦可將成長暫時中斷，以 進行分離操作。可於成長-分離交替步驟之完整的序列中 將此序列重複一或多次。 由於接近成長溫度之分離可釋放與異質磊晶術相關的應 力，因而對於超過卜100毫米之非常大厚度的產物（A1，Ga， I n) N材料可更谷易地進行成長。接著可以如更完整揭示於
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第30頁 593797 五 '發明說明（27) 2〇〇年3月13日提出申請之先前共同申請中之美國專利申 凊案第0 9/ 5 24, 0 62號中之方式將獨立式（Al，Ga，In)N產品 物件加工成個別晶圓。 ~般而言，分離程序最好係視期望的（A1，Ga，In)N產 物，而當自約〇· 〇1至約〗00毫米之成長完成時進行。 。。雖然分離程序係在包含模板/ (A丨，G a，I n) n物件之反應 叩冷部至環境溫度（例如，室溫）之前於成長溫度或接近成 長溫度下進行最佳及最有利，但分離程序亦可於模板/ (A 1，G a，I n ) N物件經冷卻至環境溫度後進行。 般.而3 ’如可基於此處之揭示内容於技藝技能内容易 地決定’分離操作可於任何適當溫度下進行。 可在大於、低於、等於、或實質上等於（A1，Ga，Ιη)Ν成 長於犧牲模板上之原始溫度的高溫下進行分離。分離係在 Ul，Ga，Ιη)Ν材料於模板上之成長溫度之4〇〇。〇之内，3〇〇 C之内’250 C之内’200 °C之内，150°C之内，1〇〇。〇之 内丄7 5 °C之内，及5 0 之内（依增加偏好的次序）的溫度下 適田地進行。模板/ (A 1，G a，I n) N複合物件之高溫條件有 利於至少部分減輕TCE應力，以致在高溫條件下之分離產 =無應力或實質上無應力的（A丨，Ga，丨n) N獨立式物件。可 能需要保護A 1 Ga I nN防止熱分解，其例如可利用含氮 而達成。 义兄 刀如前文所論述，希望在模板/(A1，Ga，In)N複合物件之 妝明側上或在其之邊緣上不存在有害的光吸收或光減弱、、户 積物，由於此等沈積物會干擾光透射進入至需要雷射分離b
593797 五、發明說明（28) 鍍或PECVD 他丨:)二：長於模板上之過程中利用賤 較佳。此产π I或z、成長抑制劑使背側沈積物減至最少 千乂丨王 此價况中之拍7制劑可於八μ , ^ ^ 除。移除成長抑制劑層有利用化學方式移 之厚度為ir 2厚度為較佳，及大於3〇0奈米 ^二：：積物及在複合模板/(ai，Ga，in)N物件之邊緣之 如，分離孫i田關原位分離所說明之方法（例 2係在用於進行成長程序之反應器中進行）有利地 進订。亦可進行非於原位的分離，有利穴 位之八離Λ 進行後續的分離。非於原 原位分離所要求之不阻斷雷射光束的需求。 板/(Α Γ於原位之分離伴隨有使用及配置保護複合模 ^ f (Al，Ga，In)N物件之邊緣及背側部分之構件的額外彈 亦可使用於成長之後以物理或化學方式將複合模板/ U^Ga，In)N物件之邊緣移除，以消除在複合物件之邊緣 ^ 的（Al，Ga’ In)N成長，作為防止此等經黏附區域造成 (A1，Ga，In )N物件之龜裂的加工技術。此種過度成長 ^除用之物理技術例如可包括，但不限於，研磨、切割、 或沿晶面分開。此種過度成長之化學移除可經由蝕刻（°於 γ〇4或於HC1中）或利用沈積物之UV光輔助蝕刻完成，其中 聚焦於特定區域上之UV光使蝕刻之速率及程度提高。 在非於原位之分離中使雷射能量衝擊於複合模板/(A J，
^5191 五、發明說明（29) 類’：Μ物件之界面上之f射參數係與原位分離所使用者
=彳苗型態，包括在複合模，G 之掃描的開始，對於扁# ^ π X私山逯、味 放尤豆曹要。山f在非原位之分離中之散出氣體的釋 (ia 由於在非於原位之分離中在複合模板/U1
Ga，In)N物件中农力兩夕— ^ ^ / v λ 1, 原位分離之掃描更為重夕/變，®而沿晶面的掃描較達成 束功率密产以在可取得具足夠光束大小及光 用單光I二雜刀離正個區域之雷射的情況中，可有利地使 用早先束分離，而不需掃描。 汉 重n=;!ii=Ga，In)N層在分離之前可藉由 口至適s的物理支承結構而支承。 非於原位之>5^" 古+ p?
.,^ _ v t 離有了谷易到達複合模板/(Al，Ga，Ir〇N =:側ΐ背側的優點。方位的易接近使選擇模板；供 非^位之分離操作用之中間層的自由度提高。反及供 裂之中、IS ΐ Ϊ : ^ =之分離操作兩者中，可降低應變及龜 模：：層：；將模板引人至成長反應 Ga’WN材料之有1^板/」或者，中間層可在開始⑴， 在本發明之廣義奋Λ &成長室中於原位形成。 離，以提供作層之臨限"部分分 用厚層之臨限下，部分八殘留表面製品。亦可利 刻作為改良方法良率的=再接者進行弱化界面之化學姓 方過:界面釋放之氣體會造成薄膜龜裂，降低 '义；、 乂低功率密度可降低氣體釋放量，及降低
593797 五、發明說明（30) 在分離程序中之晶圓龜裂的機率。 於分離後，可能需要清潔（Al，Ga，In)N物件，以將由界 面刀解所產生之殘留的第I I I族金屬移除。在室溫或高溫 下使用之酸諸如HC1或HF，對此有效。 作為避免於分離或部分分離後之（A1，Ga，In)N材料的熱驟 變’需要在速率<2〇它/分鐘下的緩慢冷卻程序，雖然可 使用更快速的冷卻於改良製造性。可經由實驗改變時間一 ，度升溫表’及進行（A1，Ga，In)N產品物件之形態定性及 最終使用測試’容易地決定適合於製得期望特性之指定終 產物（A 1，G a，I n) N物件的冷卻速率，而無需過多的實驗。 雖然本發明在此主要係就使用雷射引發分離作說明，但 亦可使用其他形式的標的界面加熱（例如，使用熱、聲 音、電子束輻照、rf偶合、或多重光子程序（例如，在兩 不同的雷射輪射波長下進行，或經由uv汛光與使用標的雷 射結合等等））。可於兩個以上之光子/輻射源的相交之下 引發界面處的物理或化學變化，需要其之組合以達成改質 及分離。多重光子程序更完整說明於以下的參考文獻中： (參見’例如 ’Misawa， Hiroaki ，Juodkazis， Saulius ，
Sun， Hong-Bo ’Matsuo， Shigeki ，Nishii， Junji ，經由 photonic crystals by femtosecond laser microfabrication) ^ Pr〇c. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2000) ’ 4 088(雷射精密微製造（Laser Precision Micr〇fabricati〇n))29-32 ;Kuebler, Stephen Μ·，
\\A312\2d-code\9Ml\91120025. ptd 第34頁 593797 五、發明說明（31)
Cumpston, Brian H. ，Ananthavel， Sundarave1 ， Barlow, Stephen ， Ehrlich， Jeffrey E. 5 Erskine, L. L· ，Heikal， Ahmed A· ， McCord-Maughon， D· ，Qin， J. ，Rockel， H. ，Rumi， M. ，Marder， S. R. ， Perry, J· W.，使用二光子活化化學性之立體微製造（Three-dimensional micro-fabrication using two-photon-act i vat ed chemistry) 5 Proc. SPIE- Int. Soc. Opt. Eng· ( 20 0 0 )，3 937 (微-及毫微-光子材料及裝置（Micro -and Nano-photon i c Materials and Devices))， 97-105 ; Sun， Chi-Kuang ， Huang， Yong-Liang ， Liang， Jian-Chin，Wang， J i un-Cheng 5 Gan, K i an-G i ap j Kao, Fu-Jen ， Keller， Stacia ， Mack， Michael P. ，Mishra， Umesh ，Denbaars， Steven P. ，GaN中之大近諧振三次非 線性（Large near resonance third order nonlinearity in GaN) ， Opt· Quantum Electron· (2000) ， 32(4/5)， 619-640 ;及Neogi， Arup ，Yoshida， Haruhiko ，Mozume， Teruo 5 Georg i ev, Nikolai，Akiyama，Tomoyuk i，Wada， Osamu， 利用毫微微秒光學激發之次能帶間過渡引發帶間 二光子吸收（Intersubband-transition-induced interband two-photon absorption by femtosecond optical excitation) 9 Proc. SPIE-Int. Soc. Opt.
Eng_ ( 20 0 0 )，3 940 (半導體中之超快現象 IV(Ultrafast Phenomena in Semi conductors IV))，91-97) ° 雖然在此將局部界面加熱描述為一種改變複合模板/
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(Al，Ga，In)N物件之界面之物理及化學性質之方法， 發明係應廣義地解釋為包括達成促進（A1，Ga，11〇\材=^ 犧牲模板之分離之在界面之物理或化學變化的任何方、自 方法。比方說，在本發明之廣義實行中考慮植入技術二= 如，離子植入，以產生破裂用的弱化區域。或者，本& ^ 包括均勻地加熱或激發整個樣品（不僅侷限於界面Z 括在較低之加熱或激發程度下弱化的中間層。又再一^匕 為在本發明之廣義範圍内考慮使用使界面更具化學反 之方法或中間層，以致可容易地將界面區域蝕刻掉，^括 在複合模板/(A 1，G a，I n) N物件冷卻至室環境之前餘刻。 雖然已說明單一的（A 1，G a，I η) Ν層及具有中間層之 (Al，Ga，Ιη)Ν層，但本發明並不因此受限，且（A1，Ga Ιη)Ν f品物件亦可包括，或結合再一磊晶層、裝置結構、’ ^置 則身、其他沈積材料、或由此等材料製成之裝置，只要其 不會妨礙界面加工，而造成複合模板/( A1，Ga，In)N物件 之模板及（Al，Ga，In )N部分的脫層即可。此等前述的層、 結構、前身、及材料，可視（Al，Ga，In)N物件之最終用途 的需要及/或適用性而於進行分離之前或之後沈積。在本 發明之廣義實行中亦考慮包含此等結構之系統。 此外，雖然本發明在此主要係參照在犧牲模板上之（A1， Ga，In)N材料作說明，但本發明係要廣義地包括具有在不 同相或類型之材料之間之界面的異質複合材料結構，其中 界面對能量或其他改質敏感，而使界面區域之材料可分離 成個別的組成部分，包括可在界面改質之高溫下加工，以
593797 五、發明說明（33) 使複合體界面脫層成組成部分之複合材料結構，或於高溫 加工及冷卻之後在環境溫度下界面脫層之相對的複合材料 結構。 本發明之特徵及優點由以下的實施例作更完整展示。 -貫施例1 經由將GaN HVPE成長於藍寶石上，及於成長室中在接近 HVPE成長溫度下使複合GaN /藍寶石物件雷射分離，而製 得4 0 0微米厚度之獨立式GaN。 ' 叩在此程序中，將犧牲（0 0 0 1 )藍寶石晶圓裝入至HvpE反應 态之成長室中。將藍寶石加熱至大約1〇〇〇ac，及使藍寶石 之表面暴露至Gael氣體及NH3氣體165分鐘。GaC1係^由使 HC1於熔融Ga上方流動而生成。Njj3 /HC1比為23。 終止GaCl之流動，及將GaN_藍寶石複合物控制在接近成 長溫度及在大氣麼力下，維持龍3流動以保護_表面。 利用N d : Y A G雷射產生供h N ^ 八 座生仏及監寶石層之界面脫層用的
雷射之第三譜波調敕二二ί ΐ 偏先鏡組合將Nd:YAG 性石^1 a庙1 =正 笔…耳。將雷射輻射透過UV透射 =:座及監；貝石模板導引至以[藍寶石界面。 方式蜩筋+射亦击 灵合物旋轉，及以電光學 方式凋即缉射先束，以使光束自邊緣 個晶圓面積皆經曝光為止。 至中心直至！ 使G a N及監寶石冷卻至室環境。 將獨立式GaN及犧牲藍寶石自成長 e 式GaN材料大約為4〇〇微米厚，在夕。所付之獨立 子社祝見上透明且無裂紋，具
593797 五、發明說明（34) 有低；1 0 /平方公分之差排密度及低於2 〇 ◦弧秒（a r c s e c ) 之（0 0 0 4 )雙晶x —射線搖擺曲線半寬。 實施例2 > ^此實施例中，經由將6^ HVPE成長於藍寶石上，及於 雨溫下雷射分離，而製得4〇毫米直徑之獨立式GaN晶圓。 進行以下之程序步驟·· (1 )。將（0 0 0 1 )監實石晶圓之背側濺鍍塗布3 〇 〇奈米之s丨A。 晶圓之邊緣同時接受到一些塗層，但防止Si〇2沈積於晶圓 之前側（成長側）上。 (2 )將此經藏鑛塗布之犧牲（〇 〇 〇丨）藍寶石晶圓裝入至水平 HVPE反應器之成長室中。 (3) 將藍寶石加熱至大約1〇〇〇，及使用經由使ΗΠ於熔融 Ga上方流動所產生之GaC1 (在此程序中在35之別3 /Hci比 下）’使藍寶石之表面暴露至Gaci氣體及nh3氣體180分 鐘。 (4) 終止GaCl流動。 (5 )終止N H3流動。 (6) 將GaN /藍寶石複合物自成長室移出。 (7) 於將其自成長室移出後，使GaN /藍寶石複合物在室产 境溫度下維持數天的期間。 & (2 )藉由S i 〇2之HF蝕刻數小時及物理研磨之組合將位於藍 寶石側面及於GaN-藍寶石複合物之邊緣上的GaN沈積物^多 ° (9)將GaN /藍寶石複合物裝入至真空室中，使GaN表面位
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\\A312\2d-code\9Ml\91120025.ptd 第38頁 593797 五、發明說明（35) 於Sic顆粒之床内。 藍寶石複合物上，使經 /藍寶石，以使雷射光 (1 0)將1公分厚之石英碟置於GaN / 粗加工表面（消光）置於最靠近G a N 束均化。 (Π )將真空室抽真空並填充％氣體。 (12) 將GaN /藍寶石複合物加熱至大約9〇〇〇^。 (13) 使用雷射功率計及波片—偏光鏡組合將來自Nd:YAG雷 射之第三諧波的輻射調整至丨〇〇毫焦耳，然後將雷射輻射 透過石英窗、石英碟及藍寶石導引至真空室至GaN/藍寶 石界面。 (1 4)以電光學方式調節雷射光束，以使光束於一邊緣開始 掃描通過晶圓，並平行於GaN之<112〇>平面掃描，直至整 個晶圓面積皆經曝光為止。 (1 5 )使GaN及藍寶石冷卻至室環境溫度。 (16) 將GaN及藍寶石置於稀HF溶液中30分鐘，隨後將獨立 式GaN自HF移出並於去離子水中清洗。 (17) 使用磨料顆粒將GaN材料作成40毫米直徑圓晶圓之大 小，其具有一標示< 11 2 0 >方向之平側。 (1 8)使用9微米及3微米鑽石玻料將晶圓拋光至均勻厚度及 機械抛光。 (1 9 )將晶圓化學機械拋光，以產生磊晶完成的GaN晶圓。 完成之40毫米直徑的獨立式GaN晶圓大約為2 0 0微米厚， 在視覺上透明且無裂紋，具有大約2 X 1 07 /平方公分之差 排密度，及低於1奈米之方均根表面链度。
593797 五、發明說明（36) 雖然本發明在此已關於各種說明態樣、特徵及具體例作 說明，但當明瞭在本發明之實行中可有許多變化、修改及 其他具體例，因此，應將本發明廣義地解釋為涵蓋在其之 精神及範圍内之所有此等變化、修改及其他具體例。 元件編號之說明 10 複合物結構 12 犧牲模板 14 界面 16 (Al，Ga，In)N 材料 18 衝擊區域 20 相干光束 30 複合犧牲模板/ (Al，Ga，In)N物件 36 雷射光束 38 犧牲模板層 40 中間層 42 (Al，Ga，In)N 層 50 雷射 52 波片 54 偏光鏡 56 反射鏡 58 能量計 60 X -y掃描器 62 反射鏡
\\A312\2d-code\9Ml\91120025.ptd 第40頁 593797 五、發明說明（37) 64 反射鏡 66 (Al，Ga，In)N成長反應器 68 台座 70 (Al，Ga，In)N 層 72 犧牲模板 80 蓋板 82 晶圓裝置具 84 犧牲模板 86 (Al，Ga，In)N 材料 88 沈積物
C:\2D-C0DE\91-11\91120025.ptd 第41頁 593797 圖式簡單說明 略= ㈣用雷射輕射加熱⑴，Ga，In)N_模板界面之概 圖2至4顯示自物件之頂邬5矻 /(Al，Ga，In)N物件（圖2及3)，而H射^复合犧牲模板 及獨立式（Al，Ga，In)N單晶晶圓（則)刀"的犧牲模板 ==犧牲Λ板A1，111 )N物件之頂視平面圖。 圖6係圖5之硬合犧牲模板/(A1，Ga, in)N物件在 描雷射照射操作中之相關圖式，其中雷射主1 過物件，而達成犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料之界面心^牙 離，及產生產物（Al，Ga，In)N晶圓物件。 刀 圖7係圖6之複合犧牲模板/(A1，Ga i 射照射操作中之相關圖式，其中雷射光束係於物件周之V圍 g始以因形動作移動’並連續以逐步較小直徑的圓弧繼 圖8係複合犧牲模板/中間層〆（M，以，丨 描述“其中衝擊的雷射能量被中間層吸收，而達 解及自（Al，Ga，In)N層釋放犧牲模板層。 ,：9 ； i -- (產A1::二材料的降解’而達成犧牲模板自⑴,G:二 圖10係用於進行利用HVPE之（A1，Ga，In)N成長之 雷射光自複合物之背側（透過模板）透射至模
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593797 圖式簡單說明 圖11係使用在晶圓裝置具上之蓋板之成長及分離系統之 部分的概略圖式。 圓画lill C:\2D-CODE\91-l]\9]120025.ptd 第43頁

Claims (1)

  1. 593797
    VU· 換 jl 括下列=^^我咖物件之方法，係利用包 提供一磊晶相容的犧牲模板； 將單晶（Al，Ga，Ιπ)Ν材料沈積於模板上， 犧牲模板與⑴，Ga，In)N材料之間之界面的” /(Al’Ga，In)N物件； 〕複。犧牲杈板 板上之步驟包括 其中將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模 至少一下列步驟： (a) 氫化物氣相磊晶術（HVpE); (b) 金屬有機氣相磊晶術（M〇vpE); (c) 化學氣相沉積（CVD);及 (d) 分子束磊晶術（MBE); 及 將複合犧牲模板/(Al，Ga，In)N物件界面改 牲模板自（Al，Ga, In)N材料分離，及產生獨立弋 犧 (Al，Ga，In)N物件， 》 =:將複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件界 驟包括至少一下列步驟： 貝之v (i )將能量集中於界面； (1 1 )將界面加熱至活化或引發物理或化學變化 (i i i)將界面冷卻至低於成長溫度之溫度； 又 (i v )將界面能量改質； (v)將界面能量激發； (v i)於界面提供一中間層；
    (：:\總檔\91\91120025\91120025(替換)-l.ptc 第44頁 /V/ /V/
    -^^91120025 六、申請專利範圍 (vii)於界面產生氣體； (V i i i )分解界面材料； (ix)使聲能衝擊於界面上； (X)將選自包括質子、雷孚 衝擊於界®上；、電子離子、及粒子束之衝擊介質 (xi) 將雷射光束衝擊於界面上； (xii) rf偶合至導電性界面； (X i i i)蝕刻界面； (xiv) 使界面材料選擇性弱化； (xv) 使界面材料光降解； (xvi) ^ f ； xvii複口羲牲模板/(Al，Ga，In)N物件之聲波改質· (X v i i i )使複合犧牲植士 / τ 、μ t 貝’ 我牲杈板/(Al，Ga，In)N物件之物理改質； (XIX)使禝 a 犧牲模板/(A1，Ga，In)N ·、 (xx)使複合犧牲模板/ΓΑ1 Tn^铷从卞 <化子改貝，及 供傲/CAl，Ga，Ιη)Ν物件之熱改質。 2 ·如申凊專利範圍黛! Μ姑1 Γ τ 、Ν弟1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板 / (A 1，G a，I η ) Ν 必？政 w c i/r μ & 於界面。 物件界面改貝之步驟包括將能量集中 3 ·如申清專利範圍第1 Μ ^ /,ΑΙ Γ τ 、弟項之方法其中，該將複合犧牲 $、、壬#·^ 於私 件界面改質之步驟包括將界面加熱 至活化或引叙物理或化學變化之溫度。 4.如申請專利範圍第彳 M /,ΔΊ Γ τ λλ弟1項之方法，其中，該將複合犧牲 杈板/ (A 1，G a，I η) Ν啦7杜興r nw *柄於占真π译^面改質之步驟包括將界面冷卻 至低方；成長'/ΙΠΙ度之溫度。
    593797 六 案號 91120025 申請專利範圍 __ 5·如申請專利範圍第1項之方 ' ~ 模板/(Al，Ga，In)N物件界面 ^ ’其中，該將複合犧牲 改質。 貝之步驟包括將界面能量 曰 一修正 7·如申請專利範圍第j 模板/ (A 1，G a，I n ) N物件 一中間層。 6·如申請專利範圍第1項之方 模板/(Al，Ga，In)N物件界面 ^ ’其中，該將複合犧牲 激發。 1 處之步驟包括將界面能量 =之方法，其中，該將複合犧牲 f面改質之·步驟包括於界面提供
    8 ·如申請專利範圍第7項之 雜摻雜劑。 9.如申請專利範圍第8項之 述自包括Si、Ge、0、Mg、Be 種類。 方法，其中，該中間層經摻 方法，其中，該摻雜劑包含 、及/或Zn之至少一摻雜劑 10.如申請專利範圍第之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟包括於界面產生 氣體。
    Π ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(A 1，G a，I n) N物件界面改質之步驟包括分解界面材 料。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/ (A 1，Ga，I η ) Ν物件界面改質之步驟包括使聲能衝擊 於界面上。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲
    C:\ 總檔\91\91120025\91120025(替換）-l.ptc 第46頁 593797 六、申請專利範圍 杈板/(Al，Ga，ln)N物件界面 質子、電子、離子、及粒子束之包括將選自包括 14.如巾請專利範圍第j項 Γ 1質衝擊於界面上。 模板/(Al，Ga，Ιη)Ν物件界面：，牛、中，該將複合犧牲 衝擊於界面上。 貝之乂驟包括將雷射光束 1 5·如申請專利範圍第1項 、 模板/(Al，Ga，Ιη)Ν物件界面故^ ，八中，該將複合犧牲 電性界面。 面改貝之步驟包括rf偶合至導 1 )物件界面改質之步驟包括蚀刻界面 模板/:AV;範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 棋板 / (Al，Ga，In)N 物件 X A A Μ 選擇性μ。 面改質之步驟包括使界面材料 18. ^請專利範圍第lis之方法，▲中，該將複合犧牲 : ’ Ga，In)N物件界面改質之步驟包括使界面材料 光降解。 1 9 ·如申％專利範圍第丨項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，Ιη)Ν物件界面改質之步驟包括選自包括光 子、聲波、物理、化學、熱及能量方法之方法。 2 0 ·如申請專利範圍第i項之方法，直中，該將單晶（八i， Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟包括氫化物氣相磊晶術 (HVPE)。 21.如申請專利範圍第1項之方法，其中該將單晶（A1， Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟包括金屬有機氣相磊晶 第47頁 C: \總檔\91 \91120025\91120025(替換)· 1 · Ptc 593797 -§A 9ii2nn9..R 六、申請專利範圍 術（MOVPE) 〇 2 2 ·如申請專利範圍 Ga，Ιη)Ν材料沈積於模 (CVD)。 ' 2 3·如申請專利範圍 Ga，Ιη)Ν材料沈積於模 (ΜΒΕ)。 2 4 ·如申請專利範圍 模板 / (Al，Ga，Ιη)Ν 物 (Al，Ga，Ιη)Ν材料沈積 溫度下進行。 2 5 ·如申睛專利範圍 模板 / (Al，Ga，Ιη)Ν 物 (Al，Ga，Ιη)Ν材料沈積 溫度下進行。 2 6 ·如申請專利範圍 模板 /(Al，Ga，Ιη)Ν 物 (A1，G a，I η) Ν材料沈積 溫度下進行。 27·如申請專利範圍 模板 /(Al, Ga，Ιη)Ν 物 (A 1，G a，I η ) Ν材料沈積 溫度下進行。 2 8.如申請專利範圍 第1項之方法，其中，該將單晶（Α1， 板上之步驟包括化學氣相沉積 第1項之方法，其中，該將單晶（Α1， 板上之步驟包括分子束磊晶術 第1項之方法，其中，該將複合犧牲 件界面改質之步驟係在進行將單晶 於模板上之步驟之溫度之5 0 0 °C内的 第1項之方法，其中，該將複合犧牲 件界面改質之步驟係在進行將單晶 於模板上之步驟之溫度之3 0 0 °C内的 第1項之方法，其中，該將複合犧牲 $界面改質之步驟係在進行將單晶 於模板上之步驟之溫度之2 0 0 °C内的 第1項之方法，其中，該將複合犧牲 1 =面改質之步驟係在進行將單晶 方；核板上之步驟之溫度之1 5 0 °C内的 第1項之方法，其中，該將複合犧牲
    第48 593797
    修正 板板/ (Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟係在進行將單晶 (Al，Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟之溫度之丨〇〇 〇c内的 溫度下進行。 π 2 9·如申請專利範圍第j項之方法，其中，該將複合犧牲 核板/ (Al，Ga，Ιη)Ν物件界面改質之步驟係在進行將單晶 Al，Ga，Ιη)Ν材料沈積於模板上之步驟之實質上相同的溫 度下進行。
    #3 0·如申請專利範圍第j項之方法，其中，該將複合犧牲 換板/ (Al，Ga，Ιη)Ν物件界面改質之步驟包括自Nd : YAG雷 射在3 5 5奈米附近之波長下將雷射能量衝擊於界面上。 3 1 ·如申請專利範圍第j項之方法，其中，該複合犧牲模 反/ (Al，Ga，In)N物件在10〇〇它下具有大於1〇Q毫焦耳/平 方公分之分離臨限值。 3 2 ·如申凊專利範圍第j項之方法，其中，該犧牲模板係 由藍寶石形成。 3 3 ·如申清專利範圍第j項之方法，其中，該將複合犧相 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟包括將雷射能量 ，擊於界面上，及該雷射能量具有大於（A1，Ga，ln)N及犧
    牲模板材料之其中一者之能帶隙，及低於另一材料之能 隙的光子能量。 34.如申請專利範圍第i項之方法，&中，該將複合犧牲 杈板/(Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟包括將雷射能量 衝擊於界面上’及該雷射能量具有夠高而可引發界面材料 之化學及/或物理變化，而可至少使各別模板及（Ai，Ga，
    Λ_月 曰 修正 、申請專利範圍 1材Λ之上面黏著弱化的功率密度。 35·如申晴專利範圍又 模板/ (Al，Ga, Ιη)Ν物件界、’，其中，該將複合犧牲 衝擊於界面上，及1 貝之步驟包括將雷射能量 r[〇 . . ^ ^ 〆田射旎篁經脈衝。 36. 如申岣專利範圍第丨項之方 模板/(Al，Ga，In)N物件、 ”中，該將複合犧牲 衝擊於界面上，及該雷射 、之^驟包括將雷射能量 (Gaussian)光束分佈。于月匕里八有貫質上的高斯 37. 如申請專利範圍第1 M /(A1, Ga, I η)Ν φ /Λ ^ ° ^ ^ 衝擊於界面上，及該雷射At β 、 ν驟ι括將雷射能量 ㈣式光束分佈。田射此置具有實質上的高帽（Μ 3 8 ·如申請專利範圍第1頊 、 握柘/Ύ A 1 Γ q Τ 、μ此 、 / ，其中’該將複合犧相 棋板/ (Al，Ga，In)N物件界面故暂+ 故毅士人臾a u η ^ 介面改貝之步驟包括將雷射能量 衝擊方；界面上’及該雷射能暑且女 田町月匕里具有自高（光束中心）至低 (光束邊緣）能量q\ p p门〈尤不T ;主低 J 111枉形對稱的過渡。 3 9 ·如申請專利範圍第1 + 士、+ ^ 固昂1項之方法，其中，該將複合犧相 模板/(A1，G a，I n) N物件界面改質之步驟包括將雷射能量
    衝擊於界面上，及該雷射能量具有自高（光束中心）至低 (光束邊緣）能篁之均句、圓柱形對稱及逐漸的過渡。 4 0 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該犧牲模板於 其之背側具有經粗加工的石英或消光。 41 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/ (Al，Ga，Ιη)Ν物件界面改質之步驟包括將雷射能量
    C*\l®tt\91\91120025\91120025(®^)-l.ptc 第50頁 Mm 9112im^ 六、申請專利範圍 日 修正 衝擊於界面上， 田 合犧牲模板/(Α1 Π [此置係以包括雷射光束及/或複 擊。、板/(Ai，Ga，lnM物件之移動的預定掃描圖案衝 其中，該移動包括 其中，該移動包括 42·如申請專利範圍第4】項之方 光柵掃描移動。 衣 43.如申請專利範圍第41項之方 同心向内的周圍移動。 / * t . ^ < 高於分離臨限之雷射先射脈衝之間的階梯大小係 45·如申請專利範圍第41項小的=2〇0%。 高於分離臨限之雷射射脈衝之間的階梯大小係 …請專利Λ第1Γ二大 牲模板/⑴^山㈣件界’其中，遠將複合犧 量衝擊於界面λ，二:Λ改/之步驟包括將雷射能 擊’其中該掃描圖案係選自；：f::預定，掃描圖案衝 案，及沿選自包括…、 低指數（Al，Ga，In)N晶面之圖案。 及c-平面之 47·如申請專利範圍第41項之 牲模板/(Α1，^Ιη)Ν物件界面質之：;二;將複合犧 預定的掃描圖案衝擊，其中'、 ’ a，ilON晶面以 面_及該犧牲模板包括c_平=，：广)N材#包括c-平 十面藍寶石’及該掃描圖案包
    593797 年 月 修正 曰 i 號 911200¾ 六、申請專利範圍 —一" 括沿GaN之<115〇>平面掃描。 48·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該界面包括圖 案化界面材料。 4 9·如申請專利範圍第〗項之方法，其中，該界面包括一 圖案化中間層。 5 0 ·如申μ專利範圍第丨項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/ (Al，Ga，Ιη)Ν物件界面改質之步驟包括將雷射能量 衝擊於界面上’及該雷射能量係以於界面形成氣體離開通 道之預定掃描圖案衝擊。 “51·如申請專利範圍第！項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/ (Al，Ga，In)Ν物件界面改質之步驟包括將雷射能量 衝擊於界面上，及該雷射能量透射通過犧牲模板而至界 面0 5 2 ·如申吞青專：^(]辜色圍楚1 +七、也 44- I T月f们靶固弟丨項之方法，其中，該將複合 ΪΪ21 广，In)N4'件界面改質之步驟包括將雷射能量 界面上’及該雷射能量透射通過（A1，Ga，In)N而至 53·如申請專利範圍第丨項之方法，1 时 晶以1，（^，111川材料沈積於模板上八以、板在將單 54·如申請專利範圍第1項之方之，驟中經蓋板遮蔽。 板/ (Al，Ga，In)N物件於其之皆柄u’其中，該複合犧牲模 In)N材料沈積於模板上之步驟中1經在將單晶（Al，Ga， 5 5 ·如申請專利範圍第丨項之方^化之玻璃密封。 板/(Al，Ga，In)N物件在將單曰’其中’該複合犧牲模 ，G a，I n) N材料沈積於模
    C:\，i®t|\91\91120025\91120025(#m)-l.pt 第52頁 593797 ---MM^il2QPA5_一年 月 曰__修正___ 六、申請私m® 一 " ^— 板上之步驟中於其之背侧上經s i 〇2材料密封。 5 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該複合犧牲模 板/(Al，Ga，In)N物件在將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模 板上之步驟中於其之背側上經Si2N3材料密封。 、'果 5 7·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自（Αι Ga，In)N材料分離，及產生獨立式（A1，Ga，ιη)Ν物件之步驟 係於經引入裂解氮之方法環境中進行。 / ~ 58·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自（Αι， Ga，In)N材料分離，及產生獨立s(A1，Ga，In)N物件之步驟 係於經引入HC1之方法環境中進行。 。A 59·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自（αι， Ga，Ιη)Ν材料分離，及產生獨立s(A1，Ga，Ιη)Ν物件之步驟 係於壓力在自10-6托爾（T0rr)至1〇1〇托爾之範圍内的方法俨 境中進行。 ^ 从60·如中請專利範圍第1項之方法’其中’該將複合犧牲 杈板/ (Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟包括將雷 衝擊於界面上，並監測雷射能量之反射率以控制方法b。 6:如申請專利範圍第卜員之方法，其中，在該將複 牲模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質之步驟開始時，該 牲模板上之（Al，Ga，In)N材料具有大於5〇微米之 62·如申請專利範圍第1項之方法，其中，在該“合犧
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    牲模板/ (Al，Ga, In)N物件界 牲模板上之（Al’Ga，In)N材料 圍内的厚度。 面改質之步驟開始時，該犧 具有在自1 0 0至1 0 0 〇微米之範 6 3 ·如申請專利笳圊篦1 τ5 &丄f is： ^ / r δ 1 r \ 、之方法，其中，該將複合犧牲 才果板 / (A 1，G a，I n) N 物 # 及 & % # rA1 p T 、λΤ^ )物仵界面改質，以使犧牲模板自 (Al，Ga，In則料分離’及產生獨立式（Ai，Ga，in)N物件之 步驟包括使犧牲模板自⑴，Ga，In)N材料部分分離。 J4.如申請專利範圍第卜員之方法，其巾，該將複 模板/ (A1，G a，I n) N物件只而并所 ’ η;1Ν物仵界面改質，以使犧牲模板自
    (A1:Ga，In)N#料分離，及產生獨立式（Ai，Ga，in)N物件之 V驟包括使犧牲模板自（Al，Ga，In)N材料部分分離，其中 該未經分離之面積係於界面處之犧牲模板之總面積的、 <50/且八更包括藉由選自包括下列之分離完成步驟完成 分離：（υ使犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件冷卻至環境溫成 度’以完成犧牲模板自（^，（^，匕以材料之分離，及（i 化學餘刻以完成分離。
    6 5·如申請專利範圍第i項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自（ai Ga，In)N材料分離，及產生獨立式（A1，Ga，In)N物件之步驟 包括研磨、切割或沿低指數晶面分開。 J6•如申請專利範圍第！項之方法，其中，該將複合犧牲 模板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自 (Al，Ga，In)N材料分離，及產生獨立式（A1，Ga，In)N* 步驟包括钱刻界面。
    593797 ---麵9U20025_年月日_修正 六、申請專利範圍 ' ----- i ·如申明專利範圍第1項之方法，其中，於該將複合犧 导模板/(Al，Ga，in)N物件界面改質，以使犧牲模板自 牛\Ga，/n)N材料分離，及產生獨立s(A1，Ga，In)i^^+t '费之後使獨立式（A1，G a，I n) N物件冷卻至環境溫度。 68·如申請專利範圍第67項之方法，其中，該獨立= (Al，Ga，Ιη)Ν物件係在<2〇它/分鐘之速率下冷卻至環境溫 度。 、6 9 · —種形成獨立式物件之方法，包括在高溫下將獨立 式物件之構造材料沈積於基材上，以形成包括在基材與該 材料之間之界面的複合材料/基材物件；在高溫下將複合 材料/基材物件界面改質，以使基材自材料分離，及產生 獨立式物件’此高溫係（i )在沈積構造材料之溫度的5 〇 〇 °C 内，及（1 1 )高於環境溫度；及使獨立式物件冷卻至環境溫 度。 70· 一種利用如申請專利範圍第1項之方法形成之獨立 物件。 71· 種利用如申請專利範圍第6 9項之方法形成之獨立 式物件。 /2. —種複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件，包括在犧牲 模板與（Al，Ga，In)N之間之界面，其中該物件係在（A1，Ga， I n) N之成長溫度之3 〇 〇它内的溫度下，且該界面包含吸收 的雷射能量，其中該吸收的雷射能量係在355奈米左右之 波長下。 73·如申請專利範圍第72項之複合犧牲模板/(A1，Ga，
    C: \總檔\91\91120025\91120025(替換）-i. 第55頁 593797
    I η) N物件，其中該犧牲模板係由藍寶石形成。 其中，該複合犧牲 模板與（Al，Ga，In)N材 7 4 ·如申請專利範圍第1項之方法 (Al，Ga，In)N物件包含至少一在犧牲 料之間的中間層。 提供一磊晶相容的犧牲模板； 、在高溫下將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模板上，而形 成包括在犧牲模板與（A1，Ga，In)NM料之間之界面的複合 犧牲模板/(Al，Ga，In)N物件； "
    八中將單晶（A 1，Ga，I n) N材料沈積於模板上之步驟包括 至少一下列步驟： (a) 氫化物氣相磊晶術（HVpE); (b) 金屬有機氣相磊晶術（uqvpe); (c) 化學氣相沉積（CVD);及 (d) 分子束磊晶術（MBE); 及 在獨立式（Al，Ga，In)N物件冷卻至環境溫度之前，將複 合犧牲杈板/(Al，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板
    自（Al，Ga，In)N材料至少部分分離，而產生獨立式（A1， I η) N物件， ’ 其中將複合犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件界面改質，以 使犧牲楔板自（Al，Ga，In)N材料至少部分分離，而產生獨 立式（Al，Ga，In)N物件，包括至少一下列步驟··
    593797 修正
    (i)將能量集中於界面； 皇 號91〗20025 六、申請專利範圍 ((i i; d面加熱至活化或引發物理或化學變化之溫产. 將界面冷卻至低於成長溫度之溫度；之皿度’ Q 1 V )將界面能量改質； (v )將界面能量激發； (V1 )於界面提供一中間層； (VII)於界面產生氣體； (v 1 i i )分解界面材料； (ix)使聲能衝擊於界面上； 離子、及粒子束之衝擊介質 (X)將選自包括質子、電子 衝擊於界面上； (X 1 )將雷射光束衝擊於界面上，· (xii)rf偶合至導電性界面； (X i i i )蝕刻界面； (XI v)使界面材料選擇性弱化； (xv)使界面材料光降解，· (xvi )使複合犧牲模板/(Ai，Ga，jn )N物件 ^ ^ ^ Λ\· “ i X )使複合犧牲模板/⑷，Ga，!:：：：：：=質; 76.如申靖專利範圍第75項之方法，| ”，蔣— 牲模板/(Ai，Ga，Ir0N*件界面 ς令该將硬合犧 下列之步驟：將能量集中V界面7/面 將界面加熱至活化或引 修正 六 曰 皇?虎9m_R 申請專利範圍 發界面材料之物理或化學 冷卻然後將界面再加熱； 二，；冷卻界面；使界面 發；於界面提供一中間厗·’脸能量改質；將界面能量激 體；使界面材料分解；；聲=摻雜；於界面產生氣 量衝擊於界面i ;rf偶合界面上；使粒子束能 橫向界面龜裂，使界面層電：：面；㈣界面；弓丨發 及使界面材料光降解。 ，使界面材料選擇性弱化； 77.如申請專利範圍第75 牲模板/(Al，Ga，In)fHiM+$ ，其中，該將複合犧 (Al，Ga，In)N材料至少部分’以使犧牲模板自 (Al，Ga，In)N物件之步驟勺^ ^產生獨立式 積於模板上之步驟之該1將單晶（A1，Ga，In)N材料沈 78如由铁霞4狄 之5〇〇 °C内的溫度下分離。 牲模柘/二Γ 1乾圍第75項之方法，其中，該將複合犧 二’ =!至少部分分離，及產生獨立式 ^ ^ Π 件之步驟包括在將單晶（Al，Ga, In)N材料、、+ 上么步驟之該高溫之3°〇°c内的溫度下分離 抽IΛ 圍第75項之方法，其中，該將複合犧 (Α1 Γ〈二，Ga’In)N物件界面改質，以使犧牲模板自 A ^a，In)N材料至少部分分離，及產生獨立式（Ai，Ga 件之步驟包括在選自包括在將單晶（Ai，Ga，in)N’ 枓沈積於模板上之步驟之該高溫之1〇(rc内之溫度及實T 上與該咼溫相同溫度的溫度下分離。 、 80.如申請專利範圍第75項之方法，其中，該複合犧牲
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    模板/(Al，Ga，In)N物件包含至少一在犧牲模板盘 :)N材料之間的中間層，且其中該至少一中間層可有效提 案號911200邓 申請專利範圍 二八Γ之至少一者：犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料之增進 、刀離性，IV低的能帶隙，降低的熱分解溫度，辦 Π長及相較於（A1，Ga，In)N材料及/或犧牲模板0之：進 牲範圍第75項之方法’ *中，該將複合犧 ”板板/⑴上山州物件界面改卜以使犧牲模板自 (Al，Ga，In)N材料至少部分分離，及產生獨立式 ’ Ga，In)N物件之步驟包括在高溫下使犧牲模板自 (，Ga’ In)N材料部分分離，及利用選自包括下列之 二=完成分離：（i)當冷卻至環境溫度時使界面破裂，以 使，牲模板自（Al，Ga，In)N材料分離，及⑴）化學。 82如申請專利範圍第75項之方法，其更包括在將複人 (I r ,〈（A1，Ga，In)N物件界面改質，以使犧牲模板自 A，Ga，In)fUt+4至少部分分離，及產生獨立式（ai h 之，步驟中利用氨或其他含氮物種保護複合犧牲 板板/ (Al，Ga，Ιη)Ν物件之前側材料。 83. —種形成獨立式（A1，Ga In)N*件之方 括下列步驟： 斤〜用包 提供一磊晶相容的犧牲模板； f :溫下將單晶⑴，Ga，In)_沈積於模板上 f包^在犧牲模板與（A1，Ga，In)N材料之間之界面的複合 犧牲模板/以1，63，111)1^物件；及
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    六、申請專利範圍 在獨立式（Al，Ga，In)N物件冷卻至環境溫度之前，使* =衝擊於界面上，以使犧牲模板自⑴心山㈣料田至 > 4分分離’而產生獨立式（A丨，Ga，丨n)N物件。 84.如申請專利範圍第83項之方法，其包括在將單曰 (Al ’ Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟之該高溫之5〇〇Ba 的溫度下分離。 内 (二如範圍第83項之方法，其包括在將單晶 (Al，Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟之該 的溫度下分離。 L内 86. 如申請專利範圍第83項之方法，其包括在選自包括 K之=下分離：⑴將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模 板上之乂驟之忒向溫之1〇〇 t内的溫度下，及㈠恭所、 與將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模板上 ;二π 相同之溫度下。 少哪之4问，皿 87. 如申請專利範圍第83項之方法，其中 模板/(A1，Ga，In)N物件包含至少一在犧 In)N材料之間的中間層，且立中哕5，丨、士 B日’’ 处丁 ,丨—S丨、土 丘甲4至少一中間層可有效提 供下列之至少一者：犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料之增進 的分離性，降低的能帶隙，降低的熱分解 刻性，及增進的成長。 《 %旧挪 88. 如申請專利範圍第83項之方法，其中， 模板/(Al，Ga，Ιη)Ν物件包含至少一在 μ複〇犧牲 In)N材料之間的中間層，且j：中今$小 供下列之至少一者：中間層：:=丈：中間層可有效提 U滘ι曰進的能量吸收；中間層之
    593797 修正
    案號 911200% 六、申請專利範圍 減低的熱分解溫度；搞、4 的熱分解；界面材料(轉A1 變= 及(M，Ga，In)N材料之增進：成里長。…分離的材料； 89·如申請專利範圍第83項之方法 模板/(Al，Ga，In)N物件0人s + . ： ； °亥稷D犧牲 ΙηΜΜ+ϋ ρθ μ + 件包3少一在犧牲模板與（Al，Ga， 積材料之間的中間層，且其中該至少-中間層係於原位 9 0·如申請專利範圍第83項之方法’丨中 曰91·如申請專利範圍第83項之方法，其中，該使 擊於界面上，以使犧牲模板自（M，Ga，in)N材料至 自i括下列之步驟··在高溫下使犧牲模 分分离;，及選自包括下列之再-步驟：(^ 至％纟兄溫度％使界面破裂，以使犧牲模板自（Al， 材料分離，及（i i)化學蝕刻。 ’ 92·如申請專利範圍第83項之方法，其中，該界面經由 低於臨限的分離而弱化。 、 93·如申請專利範圍第83項之方法，其更包括在高溫下 的分離過程中利用氨或其他含氮物種保護複合犧牲^模^ (Al，Ga，In)N物件之前側材料。 、 94·如申請專利範圍第83項之方法，其更包括利用hci自
    (：:\總檔\91\91120025\91120025(替換）-1.ptc 第61頁 593797
    六、申請專利範圍 獨立式（Al，Ga，In)N物件移除殘留的（Ai，Ga In) ^ :如申請專利範圍第83項之方法，其中，，該獨立式 (’ a，In)N物件具有自1至1〇〇〇微米之厚度。 如申請專利範圍第83項之方法，其更包括將該獨立 式^，Ga，In)N物件形成為厚度自丨〇〇至1〇〇〇微米之晶圓。 97.如申請專利範圍第83項之方法，其中，該獨立式 (Al’Ga，In)N物件係厚度自1至1〇()毫米之（Ai，Ga，^^毛
    9 8 ·如申明專利範圍第8 3項之方法，其中，該獨立式 (Al’ Ga，In)N物件係於沈積步驟中分離。 ⑽.如申請專利範圍第83項之方法，其中，該獨立式 (，Ga’ In)N物件係於沈積步驟後分離。 直1/0.如申請專利範圍第83項之方法，其中，該使雷射能 直衝擊於界面上之步驟係於多個衝擊中進行。 101.如申請專利範圍第83項之方法，其中，於該沈積及 1 :射旎置衝擊於界面上之後再進行單晶，Ga，材 料的額外沈積。 1? 2 ·如申凊專利範圍第83項之方法，纟中，將該複合犧
    ^杈板/ (Al，Ga，In)N物件自沈積步驟之環境轉移至另一 環境。 # 1 0 3 ·如申清專利範圍第8 3項之方法，其中將該複合犧牲 杈板/(Al，Ga，In)N物件維持於與沈積步驟類似的環境 中 0 104.如申請專利範圍第83項之方法，#中，該犧牲模板
    593797 皇號91】2f)f)% 六、申凊專利範圍 Λ_Ά 曰 修正 ΐΓ犧牲核板/(A1，Ga，Ιη)Ν物件中之背侧模板，及 匕f量衝擊於界面上之步驟係使雷射能量透射通過 邊月側杈板而進行。 旦L05敏Π請專利範圍第83項之方法，其中，該使雷射能 里衝虜衣界面上之步驟包括光栅掃描。 量衝墼二：°月專利範圍第83項之方法，其中，該使雷射能 N物/Λ 之步驟包括自複合犧牲模板/⑴，Ga，w N物件之外側邊緣光掃描。 係：利範圍第83項之方法，其中，該犧牲模板 括使雷射能量衝擊於界面上之步驟包 之〈lilo;方上？ f Ga，Ιη)Ν物件之(A1，Ga，⑷㈣才料 之<1120>方向光柵掃描。 以 旦108· >申請專利範圍第83項之方法，其中，該 Ν里物衝件？:二:上5)::包括：複合犧牲模板/(A1，Ga，In) 1 o q 4由’咬奎Y材料之晶面的方向光柵掃描。 109.如申μ專利範圍第83項之方法，其中，玆 (A 1，G a，I η ) Ν 材料係為 h M ^ 分子雷射所提供。_ ，&心射能量係㈣：YAG或準 1 1 0」。申請專利範園第83項之方法 括下列之步驟至少部分私制少、—人找^ ⑺用&自包 N . t ^ ^ /(A1 ^ G- 璃密封犧牲模板；在該沈積二:λ用盍*板，以軟化破 (Al，Ga，Ιη)Ν材料而將複人犧"牲; ”，由於暴露至 了吸口银牲杈板/ (A1，Ga，I η) Ν铷姓m 疋位’在°亥/尤積步驟中由於暴露至（Al，Ga，In)N材料而將 第63頁 C:\ 總檔\91\91120025\91120025(替換).l.ptc 593797 丄 一篆號91]胸％ /、申凊專利範圍 年 =::ΪΖΎ/，Ιη)Ν物件以物理方式固定位；及 πι·如申抑制背側沈積物沈積於其上之塗料。 積物沈積於其上且可透射雷射光：塗犧 Ν物件上之少部分抑制在複合犧牲模板/(Al，Ga，In) 之材料β Η沈積’其中該塗料係選自包括SiG2及叫义 於原位專利範圍第111項之方法，其中，該塗料係 包1 二成獨立式⑷，物件之方法，係利用 提供一蟲晶相容的犧牲模板； 成單晶(A1，Ga，In)N材料沈積於模板上，而形 ί; ΐ ΐ模「板與(A1，Ga’In)N材料之間之界面的複合 至i::G::;Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟包括 (a) 氫化物氣相磊晶術（HvpE); (b) 金屬有機氣相磊晶術（M〇vpE); (c) 化學氣相沉積（CVD);及 (d) 分子束磊晶術（MBE); 及 在沈積步驟之高溫或接近此高溫下使犧牲模板自 Ga’IrON材料分離，而產生獨立式（A1，Ga，In)N*件；， (：:\總檔\91\91120025\91120025(替換)-1.ptc 第64頁 593797
    (A ,1：) .T , ^ M , 包括$ w、一 π计刀離，而產生獨立式（Al，Ga, In)N物件， 王乂 一下列步驟： · (i)將能量集中於界面； (i i)將界面加執至、I Γ ί i n ^ ^ λ ^ 活化或引發物理或化學變化之溫度； 匕將界面冷卻至低於成長溫度之溫度； (iv)將界面能量改質； 又 (ν )將界面能量激發； (VI)於界面提供一中間層； (vii) 於界面產生氣體；曰， (viii) 分解界面材料； (ix) 使聲能衝擊於界面上； (X)將選自包括質子、 衝擊於界面上； 子、離子、及粒子束之衝擊介質 (XI)將雷射光束衝擊於界面上； (xii)rf偶合至導電性界面； (X i i i )蝕刻界面； (Xiv)使界面材料選擇性弱化； (XV)使界面材料光降解； :χνι)使複二犧牲模板/(A1，Ga，in)N物件之光子改質； 广11·、蚀'口人犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件之聲波改質； XV?)使：：犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件之物理; 模板/ (Α1，Ga，Ιη)Ν物件之化學改質；及 (ΧΧ)使後合犧牲模板/(Al，Ga，Ιη)Ν物件之熱改質。
    593797
    如申請專利範圍第113項之方法，其中，該分離牛 選自包括下列之步驟：將能量集中於界面；將界^ 活化或引發界面材料之物理或化學變化之严产]、人 ;使界面冷卻然後將界面再加熱；將界面：：改々 界面能量激發；於界面提供一中間層；將界 發橫向界面龜裂；使界面層脆化；於界面產生^ 界面材料分解；使聲能衝擊於界面上；使粒子走处 於界面上；rf偶合至導電性界面；蝕刻界面； 選擇性弱化；使界面材料光降解。 1 二申，專利範圍第113項之方法，其中，該使犧牲 (Al，Ga，in)N材料分離，以產生獨立式（Ai，Ga，in)N 步驟^括在將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模板上 之該鬲溫之5 0 〇 °c内的溫度下分離。 114. 驟包括 加熱至 卻界面 質；將 雜；引 體；使 量衝擊 面材料
    115. 模板自 物件之 之步驟 + 116·如申請專利範圍第113項之方法，其中，該使犧牲 杈板自（Al，Ga，in)NM料分離，以產生獨立式（Ai，Ga，丨 物件之步驟^括在將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模板上 之步驟之該高溫之3 〇 〇它内的溫度下分離。
    “ 1 1 7.如申請專利範圍第丨丨3項之方法，其中，該使犧牲 模板自（Al，Ga，In)N材料分離，以產生獨立式（A1，Ga，In)N 物件之步驟^括在將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模板上 之步驟之該咼溫之1 〇 〇内的溫度下分離。 U+8·如申請專利範圍第113項之方法，其中，該複合犧 牲模板/(A 1，G a，I n) N物件包含至少一在犧牲模板與 (Al，Ga，Ιη)Ν材料之間的中間層，且其中該至少一中間層
    匸:\總檔\91\91120025\91120025(替換)_：i.ptc 第66頁 州797 月 修正 曰 91j?nn9^ 六、申請專利範圍 :=效提供下列之至少—者：犧牲模板自 ^增進的分離性，降低的能帶 ’二)N材 周二層:τ，，增進的蝴生，及增進的= 牲模板;⑷:Ga (A1 r T )件包含至少一在犧牲模板與 於Ga’In)N材料之間的中間層，且其中該至 係於原位沈積。 Y间層 1 20.如申請專利範圍第丨丨3項之方 係^原=積料之間的中間層’且其中該至少—中間層 1 2 1 ·如申晴專利範圍第11 3項之方、、表，皮 離”中利用氨或其他含氮物種保護複合犧牲模板；:二 Ga，In)N物件之前側材料。 ’ 122. —種形成獨立s(A1，Ga，In)N物件之方法， 包括下列步驟： 提供一磊晶相容的犧牲模板； 、在尚溫下將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模板上，而形 成包括在犧牲模板與（Al，Ga，In)N材料之間之界面的複人 犧牲模板/(Al，Ga，In)N物件； 面的禝〇 其中將單晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟包括 至少一下列步驟·· (a) 氫化物氣相磊晶術（HVPE); (b) 金屬有機氣相磊晶術（MOVPE);
    593797
    (c) 化學氣相沉積（CVD);及 (d) 分子束蠢晶術（MBE); 及 在沈積步驟之高溫或接近此高溫下使用雷射能量之衝擊 於界面上，使犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料分離，而產 獨立式（Al，Ga，In)N物件。 “123.如申請專利範圍第122項之方法，其中，該使犧牲 模板自（Al，Ga，In)N材料分離，以產生獨立式（^，以，丨 物件之步驟^括在將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模板上 之步驟之該高溫之5 0 〇。〇内的溫度下分離。 124.如中請專利範圍第122項之方法，彡中，該使犧牲 模板自（Al，Ga，In)N材料分離，以產生獨立式（A1，Ga，ln)N 物件之步驟^括在將單晶（A1，Ga，In)N材料沈積於模板上 之步驟之該咼溫之3 0 〇 °c内的溫度下分離。 125.如申請專利範圍第122項之方法，其中，該使犧牲 模板自（Al，Ga，In)N材料分離，以產生獨立式“丨，“，〗 物件之步驟包括在選自包括下列之溫度下分離：’(丨）將單 晶（Al，Ga，In)N材料沈積於模板上之步驟之該高溫之1〇〇 t 内之溫度，及（1 1 )該高溫。 126.如申請專利範圍第122項之方法，其中，該複合犧 牲模板/(Al，Ga，In)N物件包含至少一在犧牲模板與 (Al，Ga’ In)N材料之間的中間層，且其中該至少一中間戶 可有效提供下列之至少一者：犧牲模板自（A1，Ga，材 料之增進的分離性，降低的熱分解溫度或周圍層的降低分
    593797 修正 曰 六 m?.o〇9^ 年 Ά 申請專利範圍 解，轉變成更可分離之複合物件 的成長。 心增進的轉變性，及增進 1 27.如申請專利範圍第1 22項之方车甘士 ，板/(Al，Ga，In)N物件包含至少：在=复合犧 (Al’Ga，In)N材料之間的中間 =板板f 係於原位沈積。 /、中该至少一中間層 128·如申請專利範圍第122項之 牲模板/⑴，Ga，In)N物件包含至少士；丄:該複合犧 (△1^，11〇時料之間的中間層，息：=，與 係非於原位沈積。 八 ^ 乂 一中間層 1 2 9 ·如申請專利範圍第丨2 2項之 驟包括在高溫下使犧牲模板自（A1， / ’ ^ j該分離步 離，及進一步利用選自包括下列之’ η—:部分分 部分分離步驟之後在冷卻至室du:⑴於 以使犧牲模板自（A1，Ga，In)N#料分 王 |面J6皮裂， 度下使犧牲模板自（A1，Ga，In)N材料分離。11在環境溫 130. 如申請專利範圍第122項之方法，其更包 離過程中利用氨或其他含氮物種保護複合犧牲模 ^刀 Ga，In)N物件之前側材料。 、 ’ 131. 如申請專利範圍第122項之方法，其更包括利用们 自獨立式（Al，Ga，In)N物件移除殘留的（Al，Ga，In)。 132. 如申請專利範圍第122項之方法’包括於情性大氣 中進行沈積及/或分離步驟。 ；> 1 3 3 ·如申請專利範圍第丨2 2項之方法，其更包括將該厚 593797 案號 911200% 六、申請專利範圍 度自0· 1至100毫米之獨立式（A1，Ga，In)N*件形成 自1 0 0至1 0 0 0微米之晶圓。 子又 134.如申請專利範圍第122項之方法，其更包括於獨立 式（Al，Ga，In)N物件上成長額外的（A1，Ga，In)N。 135·如申請專利範圍第122項之方法，其中，該犧牲模 板係由藍寳石形成，及該分離步驟包括沿複合犧牲模板'/ = l，Ga，In)N物件之（A1，Ga，In)N材料之〈ua〉方向光柵掃 13 6·如申請專利範圍第122項之方法，其中，該 驟包括沿複合犧牲模板/(Al，Ga，In)N物件之（A1，Ga，Irf)N 材料之低指數晶面之方向光栅掃描。 137·如申請專利範圍第122項之方法，其中，該（A1 ^ In)N材料係為GaN，及該雷射能量係由Nd:YAG或準分子雷， 138·如申請專利範圍第122項之方法，其中，利用選自 包括下列之步驟至少部分抑制在複合犧牲模板/(A〗，h， I n)N $件上之背側沈積··在沈積步驟中使用蓋板；以軟化 =璃密封犧牲模板；在該沈積步驟中使用真空由於暴露至 (jl，Ga，1二以材料而將複合犧牲模板/(A1，Ga，ln)N物件固 定，^在該沈積步驟中由於暴露至（Al，以，in)N材料而將 複a犧牲模板/(A1，Ga，In)N物件以物理方式固定位；及 於犧牲模板上塗布可抑制背側沈積物沈積於其上之塗料。 1=如中請專利範園第122項之方法，其中，經由將可 巾|月側沈積物沈積於其上之塗料塗布於犧牲模板上，而 第70頁 \\A326\|g^\91\91120025\91120025(#^)-i r 1 593797
    593797 _案號91120025_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 獨立式（Al，Ga，In)N物件。 1 4 4. 一種裝置，包括或係衍生自利用如申請專利範圍第 1項之方法製得之獨立式（Al，Ga，In)N物件。 1 4 5.如申請專利範圍第1 4 3項之裝置，包括微電子、光 電、或微電機械裝置。 1 4 6. —種裝置，包括或係衍生自利用如申請專利範圍第 75項之方法製得之獨立式（Al，Ga，In)N物件。 147. —種獨立式（Al，Ga，In)N晶圓，其係衍生自利用如 申請專利範圍第1項之方法製得之獨立式（Al，Ga，In)N毛胚 物件。
    (：:\總檔\91\91120025\91120025(替換）-l.ptc 第72頁
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