TWI647335B - 利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法 - Google Patents

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奚明
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大陸商上海芯元基半導體科技有限公司
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    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate

Abstract

本發明提供一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法。本發明利用襯底和外延層之間的半導體介質圖形層非常容易被濕法腐蝕的特點，首先腐蝕掉所述半導體介質圖形層之後在襯底和外延層之間形成空洞結構，然後使能夠腐蝕外延緩衝層的化學試劑進入所述的空洞結構腐蝕掉外延層緩衝層，實現生長襯底的完整剝離。本發明提供的剝離生長襯底的方法可以用來製作自支撐的III-V族氮化物襯底，也可以將比較薄的III-V族氮化物外延層器件結構從生長襯底轉移到其他支撐襯底上。

Description

利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法
本發明涉及半導體照明領域，特別是涉及一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法。
半導體照明作為新型高效固體光源，具有壽命長、節能、環保、安全等優點，其應用領域正在迅速擴大。半導體照明的核心是發光二極體(LED)，就結構而言，LED為由III-V族化合物如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷砷化鎵(GaAsP)、氮化鎵(GaN)等半導體形成的PN結。為了增加LED的發光效率，一般會在PN結的N型層和P型層之間增加一個量子阱的有源區。因此，LED的大都利用外延的手段按照N型層、有源區、P型層的順序依次生長在襯底之上。由於沒有廉價的GaN同質襯底，GaN基LED通常生長在Si、SiC及藍寶石(主要成分為Al2O3)襯底之上，其中藍寶石襯底是使用最廣泛的生長襯底。
在藍寶石襯底上生長GaN晶體材料及外延結構之後，通常需要將襯底剝離。目前主要是利用鐳射剝離襯底，鐳射剝離是將高能鐳射聚焦到襯底和外延層的介面處，通過鐳射逐點掃描瞬間融化外延緩衝層，從而使襯底和外延層剝離。然而，鐳射剝離存在諸多缺陷，例如會造成外延層損傷，而且，也很難實現非常均勻的剝離。這最終導致鐳射剝離製作完成的器件存在漏電、良率低等缺陷。
鑒於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，用於解決現有生長襯底剝離技術中的各種缺點。本發明主要有兩個方面的應用：一方面可以用來製備自支撐的III-V氮化物襯底，具體過程是在異質襯底(也就是所謂的生長襯底)上生長比較厚的III-V氮化物外延層，然後利用本發明的方法剝離掉所述生長襯底，所述的III-V氮化物外延層的厚度超過能夠支撐本身的厚度，形成自支撐的III-V氮化物襯底；本發明另外一個方面的應用是可以用來將比較薄的器件的外延層結構從生長襯底轉移到其他的所謂的支撐襯底。因此，從如下兩個方面來說明本發明的內容。
本發明一方面提供一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，通過所述剝離生長襯底的方法製備自支撐的III-V氮化物襯底，至少包括：
1)提供一生長襯底；
2)於所述生長襯底上沉積III-V族氮化物外延緩衝層；
3)於所述外延緩衝層上沉積半導體介質層；
4)圖案化所述半導體介質層，也就是：去除部分半導體介質層，使去除的部分和保留的部分間隔排列，形成週期性或非週期性圖案，同時去除介質層的部分處要暴露出所述外延緩衝層的表面，去除掉介質層並暴露出所述外延緩衝層的部分被稱為生長視窗；
5)於所述介質層圖案暴露出外延緩衝層的表面上進行外延過渡層沉積，所述外延過渡層的厚度大於半導體介質的高度，所述外延過渡層完全覆蓋半導體介質層，所述外延過渡層具有平整的上表面；
6)於所述外延過渡層上沉積一定厚度的III-V族氮化物；
7)使用只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑腐蝕掉步驟4)中形成的處於生長襯底和外延過渡層之間的半導體介質圖形層，以在生長襯底和外延過渡層之間形成空洞結構；
8)使用能夠腐蝕步驟2)中形成的外延緩衝層的化學試劑，並使這樣的化學試劑進入步驟7)中形成的空洞結構，腐蝕掉步驟2)中形成的外延緩衝層，使生長在生長襯底之上的外延過渡層連同具有一定厚度的III-V族氮化物一起與生長襯底分離開來，完成生長襯底的剝離，形成自支撐的III-V族氮化物襯底。
本發明另一方面提供一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，通過所述剝離生長襯底的方法把器件的外延結構從生長襯底轉移到另外一支撐襯底，至少包括：
1)提供一生長襯底；
2)於所述生長襯底上沉積III-V族氮化物外延緩衝層；
3)於所述外延緩衝層上沉積半導體介質層；
4)圖案化所述半導體介質層，也就是：去除部分半導體介質層，使去除的部分和保留的部分間隔排列，形成週期性或非週期性圖案，同時去除介質層的部分處要暴露出所述外延緩衝層的表面，去除掉介質層並暴露出所述外延緩衝層的部分被稱為生長視窗；
5)於所述介質層圖案暴露出外延緩衝層的表面上進行外延過渡層沉積，所述外延過渡層的厚度大於半導體介質的高度，所述外延過渡層完全覆蓋半導體介質層，所述外延過渡層具有平整的上表面；
6)於所述外延過渡層上外延依次生長n型外延層、多量子阱發光層及p型外延層組成的發光二極體器件的外延結構；
7)於所述具有外延結構連同生長襯底的襯底鍵合到另一支撐襯底上，使得器件的外延結構的表面和所述支撐襯底的表面緊密粘合在一起；
8)使用只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑腐蝕掉步驟4)中形成的處於生長襯底和外延過渡層之間的半導體介質圖形層，以在生長襯底和外延過渡層之間形成空洞結構；
9)使用能夠腐蝕步驟2)中形成的外延緩衝層的化學試劑，並使這樣的化學試劑進入步驟8)中形成的空洞結構，腐蝕掉步驟2)中形成的外延緩衝層，使生長在生長襯底之上的外延過渡層連同器件的外延結構一起與生長襯底分離開來，完成生長襯底的剝離，將所述發光二極體器件的外延結構轉移到所述的支撐襯底。
於剝離出來的支撐襯底上的外延結構層上完成器件結構製作技術。
如上所述，本發明提供一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法，其主要特點是先用腐蝕液將所述介質層腐蝕掉，使得原介質層處形成空洞，然後使能夠腐蝕外延緩衝層的腐蝕溶液進入所述空洞結構並腐蝕掉外延緩衝層，成功地將生長襯底剝離。
本發明的製備方法技術簡單，且有利於降低製造成本，適用於工業生產。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法的一種優選方案，所述生長襯底的材料為Al2O3，也可以是其他半導體材料，比如Si或SiC。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，外延緩衝層的厚度優選100～500埃，更優選200～400埃。過薄的外延緩衝層無法滿足後續外延生長所需的成核要求，導致外延層生長品質下降；過厚的外延緩衝層會導致外延在後續的升溫過程中再結晶不夠充分，影響外延層的品質；過厚的外延緩衝層還會影響在這樣的襯底上製備的LED的出光效率。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法的一種優選方案，外延緩衝層為任何能通過退火再結晶形成六角對稱結構晶體的非晶或多晶材料，更優選地選自：採用金屬有機化合物化學氣相沉積法製備的AlxGa1-xN，0≤X≤0.5，優選0≤X≤0.2，製備的溫度範圍為450～700℃，優選500～600℃；採用金屬有機化合物化學氣相沉積法製備的AlN，製備的溫度範圍為700～1000℃；採用濺射法製備的AlN層，所述AlN層的晶向為(0001)取向；BN；或ZnO。上述外延緩衝層的製備方法為本領域技術人員已知，在此不再贅述。由於所述過渡層的製備溫度較低，所需的厚度較小，在保證後續發光外延結構(尤其是GaN基發光外延結構)成核生長的同時，可以有效地降低生產成本。相比於低溫AlxGa1-xN層，濺射法製備AlN層的好處是厚度可控性強、晶向取向度較高，同時也有利於發光外延結構(尤其是GaN基發光外延結構)的成核生長。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，半導體介質層為SiO2、SiONx、或SiNx中至少一種，可以採用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)或其他成膜方法形成，所述半導體介質層更優選為SiO2，使用PECVD由SiH4和N2O在250-350℃溫度區間在等離子體反應環境下生成。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，所述半導體介質層的厚度優選0.5～2μm。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，所述的半導體介質層在圖案化之後由去掉介質層的生長視窗和保留的介質層組成，生長視窗形成所謂的凹孔。在本發明中，去除掉介質層並暴露出所述外延緩衝層的部分被稱為生長視窗
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，生長視窗的形狀不做限制，可以是圓形，也可以是方形或六邊形，生長視窗的尺寸優選0.1到15微米，生長視窗之間的間距優選0.1到25微米。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，生長視窗的形狀也可以是條形結構，條形生長視窗的寬度優選0.1到15微米，條形生長窗口之間的間距優選0.1到25微米。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種 優選方案，所述的用來鍵合外延結構層的支撐襯底根據器件功能的要求可以是導電和導熱性能良好的Cu基襯底，也可以是其他半導體襯底，比如Si和GaAs襯底，還可以是導熱良好的陶瓷襯底。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，所述的鍵合技術可以是半導體行業中的任何一種常規鍵合技術，根據器件功能需要如果需要導電，可以優選Au-Au鍵合或AuSn等金屬鍵合，如果不需要導電還可以選擇有機粘合劑鍵合。
作為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法的一種優選方案，半導體介質層是整片相連，或形成連續的長條，因此溶液能夠延伸進去，將半導體介質層全部腐蝕掉，從在生長襯底和外延層之間形成空洞結構。
本發明中使用到的能夠腐蝕所述的半導體介質層的化學試劑或腐蝕溶液以及腐蝕技術是半導體行業中公知的，在此不再贅述，例如可以優選HF溶液或HF與HNO3的比例為1:1的混合溶液。
本發明中使用的能夠腐蝕所述的外延緩衝層的化學試劑或腐蝕溶液以及腐蝕技術都是半導體行業中公知的，在此不再贅述，例如可以優選摩爾濃度為10摩爾/升的KOH溶液，腐蝕溫度優選100℃。
實施例
以下通過特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容容易地瞭解本發明的其他優點與效果。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
請參閱圖1～圖10b。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，僅顯示與本發明中有關的組件示意，而非對實際實施時的元件數目、形狀、尺寸、製造方法及技術做出限定，其實際實施時各元件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其元件佈局型態也可能更為複雜。在實施例中所涉及的技術條件可以進行合理改變且達到本發明所揭示的效果。
實施例1
如圖1～圖10b所示，本實施例提供一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，包括以下步驟：
1、外延緩衝層的形成。如圖1所示，在本實施例中，所述生長襯底101為市售的平片型Al2O3襯底，其表面晶向(0001)，具有原子級的平整度，襯底的尺寸為2英寸。在本實施例中，使用的是免清洗的襯底，沒有額外清洗，直接使用。將上述襯底放置在具有SiC保護層的石墨託盤之上送入金屬有機物化學氣相沉積法(MOCVD)反應室；在氫氣氣氛下將上述襯底加熱到1100℃，並在該溫度下保持10分鐘；然後將襯底溫度降低到550℃，向反應室同時通入氨氣、三甲基鋁(TMAl)和三甲基鎵(TMGa)，其中氨氣的標準流量為56升/分鐘、TMAl和TMGa的摩爾流量分別為3.25×10-5和2.47×10-4摩爾/分鐘，反應室的壓力為500torr，通入時間為215秒。如圖2所示，在上述條件下在生長襯底101上形成AlxGa1-xN外延緩衝層的厚度為300埃，其中x＝0.2。
2、如圖3所示，完成緩衝層102的生長之後，利用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)於所述緩衝層102表面形成SiO2層103，厚度為1微米。PECVD反應腔中的溫度為350℃，壓力為1torr(一個標準大氣壓為760torr)，SiH4和N2O的流量分別為10sccm(標準毫升/分鐘)和300sccm，等離子的射頻功率為30W。
3、介質層幾何圖案的形成。如圖4～圖7b所示，形成的圖形為週期性排列的SiO2凹孔，排列方式為六角密堆積結構，週期為10μm，SiO2凹孔的形狀為圓形，底部寬度為3μm，間距為7μm。
具體地，介質層幾何圖案化包括以下步驟：
a、如圖4～圖5b所示，首先，於所述SiO2層103表面塗布1μm光刻膠層104，通過曝光技術將所述光刻膠層104製作成以六角密堆積方式排列的光刻膠凹孔105，六角密堆積的週期為10μm，光刻膠圓柱的直徑為3μm，間距為7μm。
b、如圖6所示，然後，通過加熱回流技術使所述多個光刻膠凹孔回流成具有一定斜度的孔，其中，回流溫度128攝氏度和回流時間60秒。
c、如圖7a、7b所示，之後進行，採用感應耦合等離子體刻蝕法(ICP)將光刻膠圖形轉移至所述SiO2層103，形成多個SiO2凹孔，且露出各SiO2 凹孔處的過渡層102，用於後續GaN外延材料的外延生長。上述ICP刻蝕的技術條件為：刻蝕氣體為CHF3(三氟甲烷)，其標準流量為100毫升/分鐘；ICP的上電極功率為1000W，下電極功率為50W。清洗技術條件為：使用丙酮，清洗掉上述SiO2表面殘餘的光刻膠，再用稀鹽酸清洗掉上述SiO2表面及暴露出的過渡層表面上的其他污染物，即可直接用於GaN的外延生長。
4、外延結構層的形成。如圖8a、8b所示，用MOCVD設備在露出的緩衝層表面外延生長一層外延過渡層，所述外延過渡層完全覆蓋半導體介質凸起並且完全填充半導體介質凸起之間的空間，所述外延過渡層具有平整的上表面。將上述步驟製備的襯底結構放置在具有SiC保護層的石墨託盤之上送入金屬有機物化學氣相沉積法(MOCVD)反應室，在上述襯底結構中，曝露在SiO2凹孔處的緩衝層表面能夠起到緩衝層的作用，在NH3的保護下，直接將反應室溫度升至1100℃，外延生長厚度為2微米的GaN非摻雜層過渡層，NH3流量為25標準升/分鐘，TMGa流量為4×10-5摩爾/分鐘，生長壓力為400Torr。
在完成外延過渡層生長之後，在不中斷生長的情況下，直接利用MOCVD生長於所述外延過渡層的表面面上繼續生長外延有源層，所述外延有源層至少含有n型摻雜外延層、p摻雜型外延層、與發光層，所述n型外延層、p型外延層位於所述發光層的兩側。
外延有源層各層的主要生長條件如下：
a、生長Si摻雜的n型GaN層，NH3流量為25標準升/分鐘，TMGa流量為4×10-3摩爾/分鐘，摻雜SiH4流量從2×10-7摩爾/分鐘，反應室的溫度為，1100℃，壓力為400Torr，n型GaN層厚度為3微米；
b、生長Si摻雜的n型AlGaN插入層，生長溫度為1050℃，生長時間為10min，壓力為400Torr，厚度為0.1微米；
c、生長多量子阱層發光層：多量子阱層包括10個依次交疊的量子阱結構，所述量子阱結構由InxGa1-xN(x＝0.2)勢阱層和GaN勢壘層依次交疊生長而成。所述InxGa1-xN勢阱層的生長溫度為780℃，壓力為300Torr，厚度為2.5nm；所述GaN勢壘層的生長溫度為950℃之間，壓力為400Torr之間，厚度為12nm；
d、生長Mg參雜的p型AlGaN層，生長溫度為1000℃，NH3流量 為41標準升/分鐘，TMGa流量為1.1×10-4摩爾/分鐘，TMAl流量為6.2×10-5摩爾/分鐘，Cp2Mg流量為7.5×10-7摩爾/分鐘，反應室壓力為500Torr，生長厚度為50納米；
e、生長Mg參雜的p型GaN層：溫度降至950℃，TMGa流量為1×10-4摩爾/分鐘，Cp2Mg流量為4.5×10-6摩爾/分鐘，反應室壓力為500Torr，生長厚度為600納米；
f、生長Mg參雜的InGaN層，溫度降到650℃，NH3流量為40標準升/分鐘，TEGa流量為1.5×10-5摩爾/分鐘，TMIn流量為3×10-5摩爾/分鐘，Cp2Mg流量為3.2×10-6摩爾/分鐘，反應室壓力為500Torr，生長厚度為5納米；
g、退火處理，最後將溫度降至800℃，N2總流量為80標準升/分鐘，反應室壓力為200Torr，活化時間10分鐘。
5、完成整個外延結構的生長之後，將MOCVD反應室的溫度降到室溫，然後將樣品從MOCVD反應室取出來，就可以將外延結構連同生長襯底轉鍵合到支撐襯底之上，在該實施例中使用的支撐襯底為Si(001)，使用的鍵合技術為Au-Au鍵合技術，首先需要在外延層表面和Si支撐襯底表面分別蒸鍍1微米的金屬Au的鍵合層，然後將兩者的表面貼合在一起，在280℃,5Kg的壓力下保持10分鐘就可以完成鍵合。
6、空洞的形成。如圖9a、9b所示，用HF酸溶液將半導體介質層腐蝕乾淨，由於半導體介質層是整片相連，因此溶液能夠延伸進去，將半導體介質層全部腐蝕掉，從而在外延結構和生長襯底之間形成空洞結構。
7、生長襯底剝離。將上面所述的具有空洞結構的樣品放入100℃的高溫KOH腐蝕溶液之中，KOH的摩爾濃度為10摩爾/升，KOH溶液就會進入所述的處於外延結構和生長襯底之間的空洞結構，將外延緩衝層腐蝕掉，腐蝕時間為3分鐘，成功地實現生長徹底的化學剝離。
8、完成在支撐Si襯底之上的器件外延結構的器件技術。
實施例2
如圖1～圖10b所示，本實施例提供一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法，其基本步驟如實施例1，所不同處僅為第2步：圖形化所述的半導體介質層103為週期性間隔排列的SiO2線條，線條底部寬度為7μm，間距為3μm。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
101‧‧‧生長襯底
102‧‧‧外延緩衝層
103‧‧‧半導體介質層
104‧‧‧光刻膠層
105‧‧‧間隔排列的光刻膠圖案
106‧‧‧帶有斜度的間隔排列的光刻膠圖案
107‧‧‧間隔排列的半導體介質圖案
108‧‧‧外延結構層
109‧‧‧空洞
110‧‧‧支撐襯底
圖1、圖2係分別顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟1)、2)所呈現的結構示意圖。
圖3係顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟3)所呈現的結構示意圖。
圖4、圖5a、圖5b、圖6、圖7a、圖7b係分別顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟4)所呈現的結構示意圖。
圖8a、圖8b係分別顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟5)、6)所呈現的結構示意圖。
圖9a、圖9b係分別顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟7)所呈現的結構示意圖。
圖10a、圖10b係分別顯示為本發明的一種利用化學腐蝕的方法剝離襯底的方法步驟8)所呈現的結構示意圖。

Claims (14)

  1. 一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，通過所述剝離生長襯底的方法製造自支撐III-V族氮化物襯底，其特徵在於：1)提供一生長襯底；2)於所述生長襯底上沉積III-V族氮化物外延緩衝層；3)於所述外延緩衝層上沉積半導體介質層；4)圖案化所述半導體介質層，也就是：去除部分半導體介質層，使去除的部分和保留的部分間隔排列，形成週期性或非週期性圖案，同時去除介質層的部分處要暴露出部分所述外延緩衝層的表面，去除掉介質層並暴露出所述外延緩衝層的部分被稱為生長視窗；5)於所述介質層圖案暴露出外延緩衝層的表面上進行外延過渡層沉積，所述外延過渡層的厚度大於半導體介質的高度，所述外延過渡層完全覆蓋半導體介質層，所述外延過渡層具有平整的上表面，其中所述半導體介質層是整片相連，或形成連續的長條；6)於所述外延過渡層上沉積一定厚度的III-V族氮化物；7)使用只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑腐蝕掉步驟4)中形成的處於生長襯底和外延過渡層之間的半導體介質圖形層，以在生長襯底和外延過渡層之間形成空洞結構；8)使用能夠腐蝕步驟2)中形成的外延緩衝層的化學試劑，並使這樣的化學試劑進入步驟7)中形成的空洞結構，腐蝕掉步驟2)中形成的外延緩衝層，使生長在生長襯底之上的外延過渡層連同具有一定厚度的III-V族氮化物一起與生長襯底分離開來，完成生長襯底的剝離，形成自支撐的III-V族氮化物襯底，其中所述外延緩衝層的化學試劑為10mol/L的KOH溶液，腐蝕溫度為100℃。
  2. 一種利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，通過所述剝離生長襯底的方法將生長在生長襯底之上的器件的外延結構從生長襯底上剝離，其特徵在於：1)提供一生長襯底；2)於所述生長襯底上沉積III-V族氮化物外延緩衝層；3)於所述外延緩衝層上沉積半導體介質層；4)圖案化所述半導體介質層，也就是：去除部分半導體介質層，使去除的部分和保留的部分間隔排列，形成週期性或非週期性圖案，同時去除介質層的部分處要暴露出部分所述外延緩衝層的表面，去除掉介質層並暴露出所述外延緩衝層的部分被稱為生長視窗；5)於所述介質層圖案暴露出外延緩衝層的表面上進行外延過渡層沉積，所述外延過渡層的厚度大於半導體介質的高度，所述外延過渡層完全覆蓋半導體介質層，所述外延過渡層具有平整的上表面，其中所述半導體介質層是整片相連，或形成連續的長條；6)於所述外延過渡層上外延依次生長n型外延層、多量子阱發光層及p型外延層組成的發光二極體的外延結構；7)將所述具有外延結構連同生長襯底鍵合到另一支撐襯底上，使得所述器件的外延結構的表面和所述支撐襯底的表面緊密的粘合在一起；8)使用只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑的方法腐蝕掉步驟4)中形成的處於生長襯底和外延過渡層之間的半導體介質圖形層，以在生長襯底和外延過渡層之間形成空洞結構，所述外延緩衝層的化學試劑為10mol/L的KOH溶液，腐蝕溫度為100℃；9)使用能夠腐蝕步驟2)中形成的外延緩衝層的化學試劑，並使這樣的化學試劑進入步驟8)中形成的空洞結構，腐蝕掉步驟2)中形成的外延緩衝層，使生長在生長襯底之上的外延結構連同支撐襯底一起與生長襯底分離開來，完成生長襯底的剝離，並將步驟6)中形成器件外延結構轉移到支撐襯底上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：所述襯底的材料為Al2O3或SiC半導體材料。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：所述氮化物外延緩衝層為III-V族氮化物，以MOCVD或鹵化氣相外延(HVPE)或PVD方法沉積所得，其優選厚度在5~1000埃之間。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：所述半導體介質層為SiO2、SiN、或SiONx中一種或多種材質，以等離子增強化學氣相沉積(PECVD)、PVD或電子束蒸發方法沉積所得，其優選厚度在0.01~5微米間。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：圖案化所述半導體介質層至少包括以下步驟：a)所述介質層表面形成光刻膠層，通過曝光技術將所述光刻膠層製作成光刻膠圖案；b)採用幹法刻蝕或濕法腐蝕將光刻膠圖案轉移至所述介質層，腐蝕掉介質層的部分的氮化物緩衝的表面要完全暴露出來，形成後續生長外延過渡層的生長視窗，保留下來的介質層形成阻止外延生長的圖形化的介質醃膜層；c)去除所述光刻膠塊的殘留。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：外延過渡層以MOCVD或鹵化氣相外延(HVPE)或PVD方法沉積在具有生長視窗和圖形化的介質醃膜層的襯底上，外延過渡層的厚度大於所述介質醃膜層的厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：所述外延過渡層上沉積一定厚度的III-V族氮化物，以MOCVD或鹵化氣相外延(HVPE)或PVD方法沉積在外延過渡層之上。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：所述發光二極體器件的外延結構層至少包括n型GaN，InGaN多量子阱(MQW)發光層，與p型GaN，以MOCVD方法沉積在外延過渡層之上。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：支撐襯底襯底可以是Cu基襯底，也可以是其他半導體襯底如Si和GaAs襯底，還可以是導熱良好的陶瓷襯底。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：鍵合技術優選Au-Au鍵合或AuSn金屬鍵合，還可以選擇有機粘合劑鍵合。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑可以是HF溶液或HF與化學試劑的混合物。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：可以腐蝕所述緩衝層的化學試劑可以是KOH溶液，也可以是NaOH溶液，或H2SO4和H2PO4混合溶液，或能腐蝕氮化物的溶液。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之利用化學腐蝕的方法剝離生長襯底的方法，其特徵在於：首先使用只能腐蝕半導體介質材料的化學試劑的方法腐蝕掉步驟處於生長襯底和外延過渡層之間的半導體介質圖形層，在生長襯底和外延過渡層之間形成空洞結構，然後使能夠腐蝕外延緩衝層的化學試劑進入所述的空洞結構腐蝕掉所述的外延層緩衝層，完成生長襯底的剝離。
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