WO2015154922A1 - Verfahren zum ablösen einer abzulösenden schicht von einem substrat - Google Patents

Verfahren zum ablösen einer abzulösenden schicht von einem substrat Download PDF

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WO2015154922A1
WO2015154922A1 PCT/EP2015/054641 EP2015054641W WO2015154922A1 WO 2015154922 A1 WO2015154922 A1 WO 2015154922A1 EP 2015054641 W EP2015054641 W EP 2015054641W WO 2015154922 A1 WO2015154922 A1 WO 2015154922A1
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layer
substrate
heat insulating
radiation
insulating layer
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PCT/EP2015/054641
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Marika HIRMER
Joachim Hertkorn
Alexander Frey
Andreas Weimar
Harald Laux
Adam Bauer
Alexander Walter
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/7806—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
    • H01L21/7813—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate leaving a reusable substrate, e.g. epitaxial lift off
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination

Definitions

  • the present application relates to a method of peeling a release layer from a substrate.
  • LLO Laser Lift Off
  • a layer to be detached is provided on a substrate.
  • the layer to be removed can be single-layered or multi-layered be.
  • the layer to be detached contains a semiconductor layer sequence or consists of one
  • a carrier is generally considered, on which a layer to be detached is arranged.
  • the substrate is a growth substrate for the
  • the substrate may also be from a growth substrate
  • the substrate may be single-layered or
  • the semiconductor layer sequence has an active region provided for generating and / or receiving radiation.
  • the semiconductor layer sequence in particular the active
  • Compound semiconductor material for example nitridic compound semiconductor material.
  • nitridic compound semiconductor material for example nitridic compound semiconductor material.
  • Compound semiconductor material may be arranged.
  • nitridic compound semiconductor material means for a layer in the present context that the layer or part of layer of a nitride III-V compound semiconductor material, preferably Al x In y Ga x - y N, where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1. It must this material does not necessarily have a mathematically exact
  • composition according to the above formula may contain one or more dopants as well as additional
  • the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the layer to be detached comprises a separating layer.
  • Parting layer is generally understood to mean a layer or a portion of a layer which is intended to be at least partially decomposed in the stripping process. The decomposition takes place
  • the separating layer on the side facing the substrate adjoins a material which is not intended for decomposition, and in particular the
  • the separation layer is part of the semiconductor layer sequence.
  • the thermal insulation layer may be single-layered or multi-layered.
  • the semiconductor layer sequence has the heat insulation layer.
  • the heat insulation layer is part of epitaxially deposited on the substrate material.
  • the heat insulating layer is between the
  • the heat insulating layer may be applied, for example, by sputtering or vapor deposition.
  • the heat insulation layer has, in particular, a lower thermal conductivity than a side facing the substrate
  • the method comprises a step in which the separating layer is irradiated with radiation, in particular with coherent radiation, and material of the separating layer by means of the method described in US Pat
  • Separation layer absorbed radiation is decomposed at least partially.
  • a bandgap of the separation layer is less than or equal to a photon energy of the incident radiation.
  • the irradiation takes place in particular through the heat insulation layer.
  • the heat insulating layer is suitably permeable to the radiation.
  • the material of the thermal insulation layer has a bandgap that is greater than the photon energy of the radiation. It takes place in the
  • Heat insulation layer no or at least no significant absorption of the radiation.
  • the radiation has a peak wavelength between inclusive 210 nm and 365 nm inclusive. Radiation in this wavelength range is efficiently absorbed, for example, by a separation layer based on nitride compound semiconductor material, such as GaN.
  • the peel-off layer is provided on the substrate, wherein the peel-off layer has a release layer and a gap between the substrate and the release layer
  • Heat insulating layer is arranged.
  • Heat insulation layer has a lower
  • Thermal conductivity as a on a side facing the substrate adjacent material is irradiated with coherent radiation, wherein the
  • Heat insulation layer for the radiation is permeable and material of the separation layer is decomposed at least partially by the radiation absorbed in the separation layer.
  • the thermal insulation layer is the manufacturing process
  • the heat insulating layer prevents the heat generated by the radiation absorption in the separating layer from being conducted away in the direction of the substrate.
  • the radiation power required for the decomposition can thus be reduced. In other words, more heat is available for the decomposition of the material of the separating layer due to the heat insulating layer with the same radiant power. Radiation-induced damage to the substrate is further enhanced by the reduction in radiant power
  • the lifetime of the optical elements arranged in the beam path of the radiation and of the radiation source itself for example a laser.
  • the thermal insulation layer has a thermal conductivity of at most 50 W / mK.
  • Thermal conductivities refer in case of doubt to the values at a temperature of 300 K. The lower the
  • Thermal conductivity is, the more the heat dissipation in the direction of the substrate can be suppressed.
  • the thermal conductivity of the thermal insulation layer is at most 30 W / mK, more preferably at most 15 W / mK.
  • the thermal conductivity of the heat insulation layer is at most 80%, preferably at most 50%, particularly preferably at most 10% of the thermal conductivity of the on the substrate
  • Heat insulation layer can therefore also find application material that has a comparatively high thermal conductivity. This increases the freedom in the selection of this material.
  • an intermediate layer is arranged between the substrate and the thermal insulation layer.
  • the interlayer is
  • Thermal insulation layer borders
  • the intermediate layer can directly contact the substrate
  • the intermediate layer fulfills the function of a buffer layer or a sub-layer of a buffer layer.
  • a buffer layer serves, in particular, to increase the crystal quality of the subsequently deposited semiconductor material on a foreign substrate, that is to say a substrate which is one of the semiconductor layer sequence
  • the thermal conductivity of the thermal insulation layer is at most 50% of the thermal conductivity of the intermediate layer, preferably at most 30%, particularly preferably at most 10% of the
  • Thermal conductivity of the intermediate layer For a semiconductor layer sequence with an active region on the basis of nitridic compound semiconductor material is suitable for the intermediate layer, for example
  • Aluminum nitride is characterized by a high band gap of about 6.2 eV and is therefore radiation-transparent even for radiation up to a minimum peak wavelength of about 200 nm.
  • the heat insulation layer directly adjoins the substrate.
  • only the heat insulating layer is arranged between the substrate and the separating layer.
  • a further heat insulation layer is arranged on the side of the separating layer facing away from the substrate.
  • the heat insulation layer adjoins the separation layer.
  • the thermal insulation layer is between the
  • the heat input can be spatially limited by the radiation absorbed in the separation layer in the vertical direction, ie perpendicular to the main extension plane of the semiconductor layer sequence, on both sides of the separation layer.
  • the heat insulating layer may have one or more of the features mentioned in connection with the heat insulating layer, in particular with regard to the thickness and the material of the layer.
  • the further heat insulating layer has a lower thermal conductivity than the separating layer.
  • Heat insulation layer have a lower thermal conductivity than on the side facing away from the separation layer of the further heat insulation layer to the other
  • the heat insulation layer has a compound semiconductor material which has at least two mutually different group III elements, in particular with a proportion of at least 5% based on the group III fraction.
  • the compound semiconductor material is a ternary or quaternary compound semiconductor material.
  • the at least two mutually different group III elements are each selected from the group consisting of Ga, Al and In.
  • Aluminum content x between 0.05 and
  • Aluminum content in the stated range has a much lower thermal conductivity than the binary materials gallium nitride and aluminum nitride. So is the
  • the aluminum content is preferably
  • Thermal conductivity typically below 30 W / mK.
  • the aluminum content is such on the
  • Photon energy of the radiation is, so the larger the band gap and thus, especially in nitridic
  • the thermal insulation layer contains Al x In y Gai- x - y N with a
  • Aluminum content x between 0.8 and
  • the heat insulation layer contains a superlattice structure with a plurality of layer pairs.
  • a first layer of a pair of layers contains GaN and a second layer AlGaN, in particular with an Al content of between 10% and 30% inclusive.
  • the layer thickness of the first layer is preferably smaller than the layer thickness of the second layer, the first layer being that layer of the layer pair which has a smaller band gap.
  • Superlattice structures can cause phonon scattering at the
  • the heat insulation layer contains an additive with a
  • the additive is especially for reducing the thermal conductivity
  • the additive is selected from the group of materials consisting of: Mg, Si, C, O, Fe, In.
  • the thermal insulation layer has a thickness of between 25 nm and 250 nm inclusive, preferably between 30 nm and 100 nm inclusive, eg 50 nm or 80 nm.
  • the larger the thickness the greater the distance between the release layer and the substrate.
  • the heat resistance of the heat insulation layer also increases with greater thickness.
  • the deposition time increases with increasing thickness. A thickness in the specified range has therefore been found to be particularly suitable.
  • the semiconductor layer sequence removed and the substrate is for the deposition of another
  • the semiconductor layer sequence of the substrate for example a sapphire substrate, has an AIN intermediate layer, an AlGaN heat insulation layer with an aluminum content of between 0.05 and 0.95 inclusive, and a GaN separating layer the substrate and these layers in particular directly adjacent to each other. It has been found that such a layer structure for a
  • Compound semiconductor material is particularly suitable.
  • thin-film semiconductor components are produced, wherein the
  • the growth substrate for the semiconductor layer sequence is removed by means of the method.
  • the semiconductor layer sequence can be applied to a carrier before or after detachment of the substrate.
  • the thin-film semiconductor devices are thin-film light-emitting diodes, such as
  • Thin-film laser or thin-film LEDs Thin-film laser or thin-film LEDs.
  • Figures 1A to IE an embodiment of a
  • FIGS. 2A and 2B show a second or third exemplary embodiment of a semiconductor layer sequence to be detached from a substrate
  • FIG. 3A Measurement results of the roughness of a detached one
  • FIG. 3B simulations of a spatial temperature profile for two different semiconductor layer sequences
  • FIG. 3C shows simulations of the occurring temperature T in
  • Figure 3D is a bar graph showing the percentage change required for the separation
  • FIGS. 3E and 3F show simulation results of the relative power P R as a function of the thermal resistance R of FIG
  • the method is generally suitable for the detachment of layers to be removed, in particular of semiconductor material at an interface to an adjacent material.
  • the method is also suitable for the
  • III-V compound semiconductor material in particular another III-V compound semiconductor material to use.
  • a semiconductor layer sequence 2 is provided on a substrate 1.
  • Semiconductor layer sequence 2 is epitaxially deposited on the substrate, for example by MOCVD or MBE.
  • the substrate is thus a growth substrate, for example sapphire in the case of a semiconductor layer sequence based on nitridic compound semiconductor material. Silicon carbide is also suitable as a growth substrate.
  • the method can also be used for peeling off
  • Semiconductor material find application, which is not on a growth substrate, but another carrier.
  • the semiconductor layer sequence 2 has an active region 20 which is provided for generating radiation and which is arranged between a first semiconductor layer 21 and a second one
  • Semiconductor layer 22 is arranged. The first
  • Semiconductor layer 21 and second semiconductor layer 22 are different from each other in conduction type.
  • the first semiconductor layer is n-type and the second semiconductor layer is p-type or vice versa.
  • the semiconductor layer sequence in particular the active region 20, comprises a nitridic compound semiconductor material.
  • the active area has, for example, a quantum structure.
  • quantum structure includes in the context of the application in particular any structure in which
  • quantum structure does not include information about the dimensionality of the quantization. It thus includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.
  • the quantum structure can be at least one
  • Quantum layer In y Ga y N contains y 0 ⁇ 1,
  • the release layer 4 is intended to be at least partially decomposed during later detachment from the substrate.
  • the release layer contains GaN.
  • a heat insulating layer 3 is further arranged.
  • Heat insulation layer has a lower
  • the heat insulating layer is part of
  • the heat insulating layer may also be prior to the epitaxial deposition of the
  • Semiconductor layer sequence can be formed, for example by sputtering or vapor deposition.
  • the adjacent material is formed by an intermediate layer 5.
  • Intermediate layer 5 is suitable, for example, AlN. Deviating from this, however, the intermediate layer can also be dispensed with.
  • the heat insulating layer 3 may be immediately adjacent to the substrate.
  • a ternary or quaternary compound semiconductor material which has at least two mutually different group III elements with a proportion of at least 5%, based on the group III content, is suitable for the thermal insulation layer 3.
  • the two elements may be Al and Ga or Al and In.
  • Al x In y Gai- x - y N with an aluminum content x is suitable for the thermal insulation layer 3 between 5% and 95% inclusive,
  • Compound semiconductor material has a significantly lower thermal conductivity than the purely binary materials GaN and AIN.
  • the thermal conductivity of the first layer Preferably, the thermal conductivity of the first layer
  • Thermal insulation layer at most 50 W / mK, more preferably at most 30 W / mK, most preferably at most 15 W / mK.
  • the thermal conductivity for the A1N intermediate layer 5 is more than 200 W / mK, while an AlGaN layer having an aluminum content of between 5% and 10% inclusive has a thermal conductivity of less than 50 W / mK.
  • the heat insulating layer 3 thus has a
  • Thermal conductivity is less than 30% of the
  • an AlGaN layer with the specified aluminum content is particularly suitable as a heat insulation layer.
  • another binary, ternary or quaternary material which is characterized by a small amount
  • Thermal conductivity in particular a thermal conductivity of not more than 50 W / mK.
  • the thermal conductivity of the heat insulation layer is at most 80%, preferably at most 50%, of the thermal conductivity of the material adjacent to the substrate side.
  • the heat insulating layer can reduce the
  • Thermal conductivity continue to have an additive with a concentration of at least 1 * 10 17 cm -3 .
  • the additive is selected from the group of materials consisting of: Mg, Si, C, O, Fe, In.
  • the thickness of the heat insulating layer is preferably between 25 nm and 250 nm inclusive.
  • an AlGaN heat insulating layer having a thickness between 20 nm inclusive and 100 nm inclusive and an aluminum content of between 15% inclusive and 30% inclusive is particularly suitable
  • the intermediate layer 5 can simultaneously fulfill the function of a buffer layer. Furthermore, the spacing of the separating layer 4 from the substrate 1 increases by means of the intermediate layer 5. The risk of damage to the substrate during the subsequent detachment is thereby reduced.
  • the heat insulation layer 3 and the separation layer 4 are each part of the epitaxial semiconductor layer sequence 2 deposited on the substrate.
  • the production of these layers is therefore integrated into the growth process of the semiconductor layer sequence. In other words, for the subsequent detachment, there is no non-interposed between the active region 20 and the substrate 1.
  • the carrier can, as shown in the embodiment, in the finished
  • a carrier remaining in the component can also be applied at a later time or even omitted.
  • the separation layer 4 is irradiated by means of coherent radiation, shown in FIG. 1B by an arrow 7.
  • Heat insulating layer 3 and the intermediate layer 5, are so in terms of their band gap to the radiation
  • Substrate 1 permeable to radiation.
  • the band gap of the separation layer 4 is less than or equal to
  • Photon energy of the radiation so that it can be absorbed efficiently.
  • a separation layer 4 of nitridic compound semiconductor material for example a GaN separation layer
  • the material of the separation layer at the interface 1 facing the substrate 1 can be sufficiently exposed high energy input into metallic gallium and gaseous nitrogen are decomposed. This allows the
  • the peak wavelength of the radiation can be varied within wide limits.
  • the peak wavelength is between 220 nm inclusive and 365 nm inclusive. Radiation in this wavelength range may be due to
  • nitride compound semiconductor material in particular GaN are efficiently absorbed.
  • a radiation source for example, a solid-state laser, such as a diode-pumped solid-state laser or an excimer laser find application.
  • the radiation profile may be Gaussian or have a tophat profile.
  • FIG. 1D shows a finished semiconductor component 8 for which the carrier 6 and the
  • the first semiconductor layer 21 has a structuring 85 for increasing the coupling-out efficiency of the active region 20
  • the structuring can take place, for example, by means of wet-chemical or dry-chemical etching after detachment of the substrate 1.
  • the semiconductor device 8 has a first
  • contacts can be varied within wide limits, as long as charge carriers can be injected via the contacts 81, 82 from different sides into the active region 20 and recombine there with the emission of radiation.
  • the first contact 81 and the second contact 82 may also be arranged on the same side of the semiconductor device 8, for example, both contacts may be on one
  • Rear side of the semiconductor device 8 may be arranged.
  • the front side is considered to be the side through which the radiation emerges during operation of the component.
  • finished semiconductor device 8 is the
  • Heat insulation layer 3 is no longer present, so that this does not adversely affect the heat dissipation of the
  • Semiconductor device in operation can cause resulting heat loss.
  • the remaining after detachment of the substrate 1 material of the heat insulating layer 3 and the intermediate layer 5 can be subsequently removed, for example by means of
  • Reuse of the substrate therefore does not require removal of material of the substrate or at least only a greatly reduced portion of the substrate. So the substrate can
  • the influence of the intermediate layer 5 is illustrated by the simulations shown in FIG. 3B.
  • the left-hand illustration shows the temperature profile during the irradiation with coherent radiation at an interface between the substrate 1 and the separating layer 4. Here the temperature drops from a high temperature region 910
  • a line 925 illustrates the interface between the substrate 1 and the separation layer 4.
  • an A1N intermediate layer 5 is additionally provided, which runs between the lines 926 and 927.
  • the percentage change in the radiation power ⁇ is shown in FIG. 3D for different layer sequences on the basis of a
  • Bar 943 refers to a heat insulating layer having a thickness of 35 nm on an AIN intermediate layer having a thickness of 100 nm. Despite the high thermal conductivity of the intermediate layer 5 so the required radiant power by means of
  • Heat insulation layer 3 against a separation directly at the interface with the substrate are significantly reduced. This will increase the reusability of the substrate,
  • the sapphire substrate for example, the sapphire substrate, simplified and the
  • FIGS. 3E and 3F the normalized power P R is plotted against a normalized thermal resistance R, the increase in the thermal resistance in FIG. 3E resulting from an increase in the thickness of the thermal insulation layer and in FIG. 3F from a change in the aluminum content.
  • the thickness of the heat insulating layer increases from symbol 951 via symbol 952 to symbol 953.
  • Curve 954 shows an adjustment curve to the simulated values.
  • Sapphire substrate adjacent GaN separation layer increases the laser power required for the detachment by about 6% when an AIN intermediate layer is present. This effect is provided by an addition to the intermediate layer
  • FIG. 2A A second exemplary embodiment of a semiconductor string sequence to be detached by the method is shown in FIG. 2A.
  • This second exemplary embodiment substantially corresponds to the first exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A to IE.
  • the semiconductor layer sequence has a further heat insulation layer 35 on the side of the separation layer 4 facing away from the substrate 1.
  • the further heat insulating layer 35 can be
  • Heat insulation layer 3 may be formed described. As a result of this further heat insulation layer, the heat energy introduced for detachment from the substrate can be propagated in the vertical direction, ie perpendicular to the
  • FIG. 2B A third exemplary embodiment of a semiconductor string sequence to be detached by the method is shown in FIG. 2B.
  • This second exemplary embodiment substantially corresponds to the first exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A to IE.
  • the thermal insulation layer 3 is formed in multiple layers.
  • the heat insulating layer includes a superlattice structure 30 having a plurality of
  • a pair of layers each include a first layer 311 and a second layer 312, the first layer being that layer of the layer pair that has a smaller bandgap.
  • the superlattice structure is like this designed to be permeable to the radiation used for detachment, in particular by utilizing quantization effects in the first layer.
  • the first layer 311 contains GaN and the second layer 312 AlGaN, in particular with an Al content between
  • Period length of the superlattice structure 30 so the sum of the layer thicknesses of the first and second layer is
  • the layer thickness of the first layer is preferably smaller than the layer thickness of the second layer, wherein as the first layer is that layer of the layer pair is considered, which has a smaller band gap.
  • the layer thickness of the first layer is between 1 nm inclusive and 2 nm inclusive, and the layer thickness of the second layer is between
  • Heat insulating layer immediately adjacent to the substrate.
  • Semiconductor layer sequence can be detached in a simple and reliable manner efficiently from a substrate.
  • the heat insulation layer can be integrated into the epitaxial semiconductor layer sequence on the substrate.
  • nitridic compound semiconductor material can be used in nitridic compound semiconductor material.
  • a thermally highly conductive intermediate layer such as an AIN layer is disposed. This can do that
  • Material for the intermediate layer which may serve as a buffer layer, for example, be selected largely independently of its thermal conductivity, for example, in view of a high achievable crystal quality of the subsequently deposited semiconductor material of

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschichtenfolge (2) von einem Substrat (1) angegeben, bei dem die Halbleiterschichtenfolge auf dem Substrat bereitgestellt wird, wobei die Halbleiterschichtenfolge eine Trennschicht (4) und zwischen dem Substrat und der Trennschicht eine Wärmeisolationsschicht (3) aufweist und wobeidie Wärmeisolationsschicht eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als ein auf einer dem Substrat zugewandten Seite angrenzendes Material. Die Trennschicht wird mit kohärenter Strahlung bestrahlt, wobei die Wärmeisolationsschicht für die Strahlung durchlässig ist und Material der Trennschicht durch die in der Trennschicht absorbierte Strahlung zumindest bereichsweise zersetzt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Ablösen einer abzulösenden Schicht von einem Substrat
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Ablösen einer abzulösenden Schicht von einem Substrat.
Zur Herstellung von Dünnfilm-Halbleiterbauelementen, beispielsweise optoelektronischen Bauelementen auf der Basis von nitridischem Halbleitermaterial, kann ein
Aufwachssubstrat für eine Halbleiterschichtenfolge der
Bauelemente mittels eines Laserablöseverfahrens (Laser Lift Off, LLO) entfernt werden. Bei diesem Verfahren wird
Halbleitermaterial an der Grenzfläche zum Aufwachssubstrat mittels Laserstrahlung zersetzt, so dass das Substrat abgelöst werden kann. Dieses Verfahren führt jedoch zu einer starken Schädigung des Substrats, was die Wiederverwendung des Substrats als Aufwachssubstrat erschwert.
Es ist eine Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine abzulösende Schicht zuverlässig von einem Substrat abgelöst werden kann und bei dem die Wiederverwendbarkeit des
Substrats vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen und
Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine abzulösende Schicht auf einem Substrat bereitgestellt. Die abzulösende Schicht kann einschichtig oder mehrschichtig sein. Beispielsweise enthält die abzulösende Schicht eine Halbleiterschichtenfolge oder besteht aus einer
Halbleiterschichtenfolge . Als Substrat wird allgemein ein Träger angesehen, auf dem eine abzulösende Schicht angeordnet ist. Beispielsweise ist das Substrat ein Aufwachssubstrat für die
Halbleiterschichtenfolge. Insbesondere kann die
Halbleiterschichtenfolge epitaktisch auf dem Substrat
abgeschieden sein, beispielsweise mittels MOCVD oder MBE . Das Substrat kann aber auch von einem Aufwachssubstrat
verschieden sein. Das Substrat kann einschichtig oder
mehrschichtig ausgebildet sein. Beispielsweise weist die Halbleiterschichtenfolge einen zur Erzeugung und/oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf.
Die Halbleiterschichtenfolge, insbesondere der aktive
Bereich, basiert beispielsweise auf einem III-V-
Verbindungshalbleitermaterial , zum Beispiel nitridischem Verbindungshalbleitermaterial. Insbesondere können alle
Schichten der Halbleiterschichtenfolge auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial , beispielsweise einem
nitridischen Verbindungshalbleitermaterial basieren.
Weiterhin kann zwischen dem aktiven Bereich und dem Substrat ausschließlich auf III-V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere ausschließlich auf nitridischem
Verbindungshalbleitermaterial basierendes Material angeordnet sein.
„Auf nitridischem Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet für eine Schicht im vorliegenden Zusammenhang, dass die Schicht oder ein Teil der Schicht ein Nitrid-III-V- Verbindungshalbleitermaterial , vorzugsweise AlxInyGai-x-yN umfasst, wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x+y < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte
Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (AI, Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die abzulösende Schicht eine Trennschicht auf. Als
Trennschicht wird allgemein eine Schicht oder ein Teilbereich einer Schicht verstanden, welche beziehungsweise welcher dafür vorgesehen ist, bei dem Ablöseverfahren zumindest teilweise zersetzt zu werden. Die Zersetzung erfolgt
beispielsweise aufgrund einer Erwärmung der Trennschicht. Dies kann durch Absorption von eingebrachter Energie, beispielsweise Energie in Form von kohärenter Strahlung, erfolgen. Insbesondere grenzt die Trennschicht auf der dem Substrat zugewandten Seite an ein Material an, das nicht für die Zersetzung vorgesehen ist und insbesondere die
eingebrachte Energie nicht oder zumindest verglichen zur Trennschicht nur geringfügig absorbiert. Beispielsweise ist die Trennschicht Teil der Halbleiterschichtenfolge.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist zwischen dem Substrat und der Trennschicht eine
Wärmeisolationsschicht angeordnet. Die Wärmeisolationsschicht kann einschichtig oder mehrschichtig sein. Insbesondere weist die Halbleiterschichtenfolge die Wärmeisolationsschicht auf. Beispielsweise ist die Wärmeisolationsschicht Teil des epitaktisch auf dem Substrat abgeschiedenen Materials.
Alternativ ist die Wärmeisolationsschicht zwischen dem
Substrat und dem epitaktisch abgeschiedenen Material der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. In diesem Fall kann die Wärmeisolationsschicht beispielsweise mittels Sputterns oder Aufdampfens aufgebracht sein. Die Wärmeisolationsschicht weist insbesondere eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als ein auf einer dem Substrat zugewandten Seite an die
Wärmeisolationsschicht angrenzendes Material.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem die Trennschicht mit Strahlung, insbesondere mit kohärenter Strahlung, bestrahlt wird und Material der Trennschicht durch die in der
Trennschicht absorbierte Strahlung zumindest bereichsweise zersetzt wird. Zweckmäßigerweise ist eine Bandlücke der Trennschicht kleiner oder gleich einer Photonenenergie der auftreffenden Strahlung. Die Bestrahlung erfolgt insbesondere durch die Wärmeisolationsschicht hindurch.
Die Wärmeisolationsschicht ist zweckmäßigerweise für die Strahlung durchlässig. Beispielsweise weist das Material der Wärmeisolationsschicht eine Bandlücke auf, die größer als die Photonenenergie der Strahlung ist. Es erfolgt in der
Wärmeisolationsschicht also, insbesondere unabhängig von deren Dicke, beim Durchtritt der Strahlung durch die
Wärmeisolationsschicht keine oder zumindest keine wesentliche Absorption der Strahlung. Beispielsweise beträgt die
Transmission der Wärmeisolationsschicht für die zur Ablösung eingesetzte Strahlung mindestens 80 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Strahlung eine Peak-Wellenlänge zwischen einschließlich 210 nm und einschließlich 365 nm auf. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich wird beispielsweise durch eine auf nitridischem Verbindungshalbleitermaterial, etwa auf GaN, basierende Trennschicht effizient absorbiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Ablösen einer abzulösenden Schicht von einem Substrat wird die abzulösende Schicht auf dem Substrat bereitgestellt, wobei die abzulösende Schicht eine Trennschicht aufweist und zwischen dem Substrat und der Trennschicht eine
Wärmeisolationsschicht angeordnet ist. Die
Wärmeisolationsschicht weist eine geringere
Wärmeleitfähigkeit auf als ein auf einer dem Substrat zugewandten Seite angrenzendes Material. Die Trennschicht wird mit kohärenter Strahlung bestrahlt, wobei die
Wärmeisolationsschicht für die Strahlung durchlässig ist und Material der Trennschicht durch die in der Trennschicht absorbierte Strahlung zumindest bereichsweise zersetzt wird. Beim Ablösen der Halbleiterschichtenfolge von dem Substrat ist die Trennschicht von dem Substrat mittels der
Wärmeisolationsschicht beabstandet. Die Gefahr einer
Schädigung des Substrats wird dadurch verringert. Die
Wiederverwendung des Substrats, beispielsweise als
Aufwachssubstrat für die weitere epitaktische Abscheidung einer Halbleiterschichtenfolge wird vereinfacht.
Das Vorsehen einer Wärmeisolationsschicht widerspricht an sich dem üblichen Bestreben, eine möglichst effiziente
Wärmeabfuhr aus den herzustellenden Bauelementen in deren
Betrieb zu erzielen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Wärmeisolationsschicht das Herstellungsverfahren
insgesamt verbessert. Beispielsweise verhindert die Wärmeisolationsschicht, dass die durch die Strahlungsabsorption in der Trennschicht entstehende Wärme in Richtung des Substrats abgeleitet wird. Die für die Zersetzung erforderliche Strahlungsleistung kann so reduziert werden. Mit anderen Worten steht aufgrund der Wärmeisolationsschicht bei gleicher Strahlungsleistung mehr Wärme für die Zersetzung des Materials der Trennschicht zur Verfügung . Die strahlungsbedingte Schädigung des Substrats wird durch die Verringerung der Strahlungsleistung weitergehend
reduziert. Eine reduzierte Strahlungsleistung erhöht
weiterhin die Lebensdauer der im Strahlengang der Strahlung angeordneten optischen Elemente und der Strahlungsquelle selbst, beispielsweise einem Laser.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Wärmeisolationsschicht eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 50 W/mK auf. Die vorliegend angegebenen
Wärmeleitfähigkeiten beziehen sich im Zweifel auf die Werte bei einer Temperatur von 300 K. Je niedriger die
Wärmeleitfähigkeit ist, desto stärker kann die Wärmeableitung in Richtung des Substrats unterdrückt werden. Vorzugsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 30 W/mK, besonders bevorzugt höchstens 15 W/mK.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 80 %, bevorzugt höchstens 50 %, besonders bevorzugt höchstens 10 % der Wärmeleitfähigkeit des auf der dem Substrat
zugewandten Seite angrenzenden Materials. Auf der dem Substrat zugewandten Seite der
Wärmeisolationsschicht kann also auch Material Anwendung finden, das eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dadurch erhöht sich die Freiheit in der Auswahl dieses Materials.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist zwischen dem Substrat und der Wärmeisolationsschicht eine Zwischenschicht angeordnet. Die Zwischenschicht ist
insbesondere für die Strahlung durchlässig und weist
weiterhin eine größere Wärmeleitfähigkeit auf als die
Wärmeisolationsschicht. Die Zwischenschicht grenzt
insbesondere unmittelbar an die Wärmeisolationsschicht an. Die Zwischenschicht kann unmittelbar an das Substrat
angrenzen. Zum Beispiel erfüllt die Zwischenschicht die Funktion einer Pufferschicht oder einer Teilschicht einer Pufferschicht. Eine Pufferschicht dient insbesondere der Erhöhung der Kristallqualität des nachfolgend abgeschiedenen Halbleitermaterials auf einem Fremdsubstrat, also einem Substrat, das eine von der Halbleiterschichtenfolge
verschiedene Gitterkonstante aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 50 % der Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht, bevorzugt höchstens 30 %, besonders bevorzugt höchstens 10 % der
Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht. Für eine Halbleiterschichtenfolge mit einem aktiven Bereich auf der Basis von nitridischem Verbindungshalbleitermaterial eignet sich für die Zwischenschicht beispielsweise
Aluminiumnitrid. Aluminiumnitrid zeichnet sich durch eine hohe Bandlücke von etwa 6,2 eV aus und ist daher auch für Strahlung bis zu einer minimalen Peak-Wellenlänge von etwa 200 nm strahlungsdurchlässig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens grenzt die Wärmeisolationsschicht unmittelbar an das Substrat an. Insbesondere ist zwischen dem Substrat und der Trennschicht ausschließlich die Wärmeisolationsschicht angeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist auf der dem Substrat abgewandten Seite der Trennschicht eine weitere Wärmeisolationsschicht angeordnet. Insbesondere grenzt die Wärmeisolationsschicht an die Trennschicht an. Zum Beispiel ist die Wärmeisolationsschicht zwischen der
Trennschicht und dem aktiven Bereich angeordnet. Mittels der weiteren Wärmeisolationsschicht kann der Wärmeeintrag durch die in der Trennschicht absorbierte Strahlung in vertikaler Richtung, also senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge, auf beiden Seiten der Trennschicht räumlich begrenzt werden. Die für die Zersetzung des
Materials der Trennschicht erforderliche Strahlungsleistung kann so weitergehend verringert werden. Die weitere
Wärmeisolationsschicht kann insbesondere eines oder mehrere der im Zusammenhang mit der Wärmeisolationsschicht genannten Merkmale aufweisen, insbesondere im Hinblick auf die Dicke und das Material der Schicht. Insbesondere weist die weitere Wärmeisolationsschicht eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als die Trennschicht. Weiterhin kann die weitere
Wärmeisolationsschicht eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweisen als ein auf der der Trennschicht abgewandten Seite der weiteren Wärmeisolationsschicht an die weitere
Wärmeisolationsschicht angrenzendes Material. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Wärmeisolationsschicht ein Verbindungshalbleitermaterial auf, das zumindest zwei voneinander verschiedene Gruppe-III- Elemente aufweist, insbesondere mit einem Anteil von jeweils mindestens 5 % bezogen auf den Gruppe-III-Anteil .
Beispielsweise ist das Verbindungshalbleitermaterial ein ternäres oder quaternäres Verbindungshalbleitermaterial.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die zumindest zwei voneinander verschiedenen Gruppe-III-Elemente jeweils gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ga, AI und In.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Wärmeisolationsschicht AlxInyGai-x-yN mit einem
Aluminiumgehalt x zwischen einschließlich 0,05 und
einschließlich 0,95 auf. Die Schicht kann insbesondere frei von Indium sein, also mit einem Indiumgehalt von y=0. Eine ternäre oder quaternäre AI ( In) GaN-Schicht mit einem
Aluminiumgehalt in dem genannten Bereich weist eine sehr viel geringere Wärmeleitfähigkeit auf als die binären Materialien Galliumnitrid und Aluminiumnitrid. So beträgt die
Wärmeleitfähigkeit von Galliumnitrid und Aluminiumnitrid jeweils über 125 W/mK und fällt ausgehend von Galliumnitrid bereits bei einem prozentual geringen Austausch der Gallium- Atome durch Aluminium und entsprechend auch ausgehend von Aluminiumnitrid bei einem prozentual geringen Austausch der Aluminium-Atome durch Gallium auf Werte von kleiner oder gleich 50 W/mK ab.
Vorzugsweise beträgt der Aluminiumgehalt der
Wärmeisolationsschicht zwischen einschließlich 0,1 und einschließlich 0,9. In diesem Bereich liegt die
Wärmeleitfähigkeit typischerweise unter 30 W/mK. Zweckmäßigerweise ist der Aluminiumgehalt derart an die
Strahlung angepasst, dass die dem Aluminiumgehalt
entsprechende Bandlücke der Wärmeisolationsschicht größer ist als die Photonenenergie der Strahlung. Je größer die
Photonenenergie der Strahlung ist, desto größer muss also die Bandlücke und damit, insbesondere bei nitridischem
Verbindungshalbleitermaterial, der Aluminiumgehalt der
Wärmeisolationsschicht sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens enthält die Wärmeisolationsschicht AlxInyGai-x-yN mit einem
Aluminiumgehalt x zwischen einschließlich 0,8 und
einschließlich 0,94 und mit einem Indiumgehalt y zwischen einschließlich 0,06 und einschließlich 0,2. Ein derartiges Material eignet sich aufgrund einer besonders geringen
Wärmeleitfähigkeit besonders für die Wärmeisolationsschicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens enthält die Wärmeisolationsschicht eine Übergitterstruktur mit einer Mehrzahl von Schichtpaaren. Beispielsweise enthält eine erste Schicht eines Schichtpaars GaN und eine zweite Schicht AlGaN, insbesondere mit einem Al-Gehalt zwischen einschließlich 10 % und einschließlich 30 %. Eine Periodenlänge der
Übergitterstruktur, also die Summe der Schichtdicken der ersten und zweiten Schicht beträgt vorzugsweise höchstens 6 nm. Die Schichtdicke der ersten Schicht ist vorzugsweise kleiner als die Schichtdicke der zweiten Schicht, wobei als erste Schicht diejenige Schicht des Schichtpaars angesehen wird, die eine kleinere Bandlücke aufweist. Bei
Übergitterstrukturen kann Phononenstreuung an den
Grenzflächen der dünnen Schichten zu einem hohen
Wärmewiderstand führen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens enthält die Wärmeisolationsschicht einen Zusatzstoff mit einer
Konzentration von mindestens 1*1017 cm-3. Der Zusatzstoff ist insbesondere zur Verringerung der Wärmeleitfähigkeit
vorgesehen. Beispielsweise ist der Zusatzstoff gewählt aus der Gruppe der Materialien bestehend aus: Mg, Si, C, 0, Fe, In.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Wärmeisolationsschicht eine Dicke zwischen einschließlich 25 nm und einschließlich 250 nm auf, bevorzugt zwischen einschließlich 30 nm und einschließlich 100 nm, beispielsweise 50 nm oder 80 nm. Je größer die Dicke ist, desto größer ist der Abstand zwischen der Trennschicht und dem Substrat. Weiterhin erhöht sich mit größerer Dicke auch der Wärmewiderstand der Wärmeisolationsschicht. Gleichzeitig erhöht sich jedoch auch die Abscheidedauer mit zunehmender Dicke. Eine Dicke in dem angegebenen Bereich hat sich daher als besonders geeignet herausgestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden nach dem Ablösen der abzulösenden Schicht vom Substrat auf dem Substrat verbliebene Reste abzulösenden Schicht,
beispielsweise der Halbleiterschichtenfolge, entfernt und das Substrat wird für die Abscheidung einer weiteren
Halbleiterschichtenfolge wieder verwendet. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Trennung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Substrat direkt an der Grenzfläche zum Substrat erfolgt, muss das Substrat selbst für die Wiederaufbereitung nicht gedünnt werden. Es reicht aus, lediglich die auf dem Substrat verbliebenen Reste der Halbleiterschichtenfolge zu entfernen. Selbstverständlich kann bei diesem Schritt auch ein Teil des Substrats entfernt werden. Zumindest ist jedoch der für die Erzielung einer hinreichend hohen Materialqualität erforderliche
Materialabtrag des Substrats gegenüber dem herkömmlichen Verfahren reduziert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Halbleiterschichtenfolge vom Substrat, beispielsweise einem Saphir-Substrat, aus gesehen eine AIN-Zwischenschicht , eine AlGaN-Wärmeisolationsschicht mit einem Aluminiumgehalt zwischen einschließlich 0,05 und einschließlich 0,95 und eine GaN-Trennschicht auf, wobei das Substrat und diese Schichten insbesondere unmittelbar aneinander angrenzen. Es hat sich gezeigt, dass ein derartiger Schichtaufbau für eine
Halbleiterschichtenfolge basierend auf nitridischem
Verbindungshalbleitermaterial besonders geeignet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden Dünnfilm-Halbleiterbauelemente hergestellt, wobei die
Halbleiterbauelemente jeweils einen Teil der
Halbleiterschichtenfolge aufweisen. Das Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge ist mittels des Verfahrens entfernt. Zur mechanischen Stabilisierung der
Halbleiterschichtenfolge kann die Halbleiterschichtenfolge vor oder nach dem Ablösen des Substrats auf einen Träger aufgebracht werden. Beispielsweise sind die Dünnfilm- Halbleiterbauelemente Dünnfilm-Lumineszenzdioden, etwa
Dünnfilm-Laser oder Dünnfilm-LEDs.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen:
Die Figuren 1A bis IE ein Ausführungsbeispiel für ein
Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschichtenfolge anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten
Zwischenschritten; die Figuren 2A und 2B ein zweites beziehungsweise drittes Ausführungsbeispiel für eine von einem Substrat abzulösende Halbleiterschichtenfolge;
Figur 3A Messergebnisse der Rauigkeit eines abgelösten
Substrats in Abhängigkeit von der zur Ablösung verwendeten Laserleistung P in beliebigen Einheiten;
Figur 3B Simulationen eines räumlichen Temperaturverlaufs für zwei verschiedene Halbleiterschichtenfolgen;
Figur 3C Simulationen der auftretenden Temperatur T in
Abhängigkeit von der Laserleistung P in beliebigen Einheiten;
Figur 3D ein Balkendiagramm zur Darstellung der prozentualen Veränderung der für die Ablösung erforderlichen
Leistungsänderung ΔΡ der Laserleistung für verschiedene
Halbleiterschichtenfolgen; und die Figuren 3E und 3F Simulationsergebnisse der relativen Leistung PR in Abhängigkeit vom Wärmewiderstand R der
Wärmeisolationsschicht bei einer Variation der Dicke der Wärmeisolationsschicht (Figur 3E) und bei einer Variation der Materialzusammensetzung (Figur 3F) . Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß
dargestellt sein.
Anhand der Figuren 1A bis IE wird exemplarisch ein
Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Ablösen einer abzulösenden Schicht von einem Substrat beschrieben, wobei die abzulösende Schicht eine Halbleiterschichtenfolge ist, aus der bei dem Verfahren Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchips, beispielsweise Dünnfilm-LEDs hergestellt werden. Das
Verfahren eignet sich jedoch generell für das Ablösen von abzulösenden Schichten, insbesondere von Halbleitermaterial an einer Grenzfläche zu einem angrenzenden Material.
Insbesondere eignet sich das Verfahren auch für die
Herstellung von anderen elektronischen oder
optoelektronischen Bauelementen. Weiterhin basiert die
Halbleiterschichtenfolge exemplarisch auf nitridischem
Verbindungshalbleitermaterial. Es ist jedoch auch denkbar, das Verfahren für die Ablösung eines anderen
Halbleitermaterials, insbesondere eines anderen III-V- Verbindungshalbleitermaterials , einzusetzen.
Wie in Figur 1A dargestellt, wird auf einem Substrat 1 eine Halbleiterschichtenfolge 2 bereitgestellt. Die
Halbleiterschichtenfolge 2 ist epitaktisch auf dem Substrat abgeschieden, beispielsweise mittels MOCVD oder MBE . Das Substrat ist also ein Aufwachssubstrat , beispielsweise Saphir im Fall einer auf nitridischem Verbindungshalbleitermaterial basierenden Halbleiterschichtenfolge. Auch Siliziumkarbid ist als Aufwachssubstrat geeignet. Das Verfahren kann jedoch auch für das Ablösen von
Halbleitermaterial Anwendung finden, das sich nicht auf einem Aufwachssubstrat , sondern einem anderen Träger befindet.
Die Halbleiterschichtenfolge 2 weist einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 auf, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 und einer zweiten
Halbleiterschicht 22 angeordnet ist. Die erste
Halbleiterschicht 21 und die zweite Halbleiterschicht 22 sind bezüglich des Leitungstyps voneinander verschieden.
Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht n-leitend und die zweite Halbleiterschicht p-leitend oder umgekehrt.
Die Halbleiterschichtenfolge, insbesondere der aktive Bereich 20, weist ein nitridisches Verbindungshalbleitermaterial auf.
Der aktive Bereich weist beispielsweise eine Quantenstruktur auf. Die Bezeichnung Quantenstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung insbesondere jegliche Struktur, bei der
Ladungsträger durch Einschluss ( "confinement " ) eine
Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren können.
Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantenstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentöpfe, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Beispielsweise kann die Quantenstruktur zumindest eine
Quantenschicht, die InyGai-yN enthält mit 0 < y < 1,
aufweisen . Zwischen dem aktiven Bereich 20 und dem Substrat 1 ist eine Trennschicht 4 ausgebildet. Die Trennschicht 4 ist dafür vorgesehen, beim späteren Ablösen vom Substrat zumindest bereichsweise zersetzt zu werden. Beispielsweise enthält die Trennschicht GaN.
Zwischen der Trennschicht 4 und dem Substrat 1 ist weiterhin eine Wärmeisolationsschicht 3 angeordnet. Die
Wärmeisolationsschicht weist eine geringere
Wärmeleitfähigkeit auf als das seitens des Substrats 1 angrenzende Material. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Wärmeisolationsschicht Teil der
Halbleiterschichtenfolge. Die Wärmeisolationsschicht kann jedoch auch vor dem epitaktischen Abscheiden der
Halbleiterschichtenfolge ausgebildet werden, beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das angrenzende Material durch eine Zwischenschicht 5 gebildet. Für die
Zwischenschicht 5 eignet sich beispielsweise AIN. Davon abweichend kann auf die Zwischenschicht aber auch verzichtet werden. In diesem Fall kann die Wärmeisolationsschicht 3 unmittelbar an das Substrat angrenzen. Für die Wärmeisolationsschicht 3 eignet sich beispielsweise ein ternäres oder quaternäres Verbindungshalbleitermaterial, das zumindest zwei voneinander verschiedene Gruppe-III- Elemente mit einem Anteil von jeweils mindestens 5 % bezogen auf den Gruppe-III-Anteil aufweist. Beispielsweise können die zwei Elemente AI und Ga oder AI und In sein.
Insbesondere eignet sich für die Wärmeisolationsschicht 3 beispielsweise AlxInyGai-x-yN mit einem Aluminium-Gehalt x zwischen einschließlich 5 % und einschließlich 95 %,
bevorzugt zwischen einschließlich 10 % und einschließlich 90 %. Derartiges ternäres (im Fall von y = 0) oder
quaternäres (im Fall von y > 0) nitridisches
Verbindungshalbleitermaterial weist eine erheblich niedrigere Wärmeleitfähigkeit auf als die rein binären Materialien GaN und AIN.
Vorzugsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit der
Wärmeisolationsschicht höchstens 50 W/mK, besonders bevorzugt höchstens 30 W/mK, am meisten bevorzugt höchstens 15 W/mK.
Der Verlauf der Wärmeleitfähigkeit von AlGaN in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt x ist beispielsweise in Figur 4.3 des Kapitels 4.2.3 der Dissertation von Stanislav Vitanov an der Technischen Universität Wien vom Dezember 2010, online verfügbar über www . iue . tuwien . ac . at/phd/vitanov, gezeigt.
Demnach beträgt die Wärmeleitfähigkeit für die A1N- Zwischenschicht 5 über 200 W/mK, während eine AlGaN-Schicht mit einem Aluminiumgehalt zwischen einschließlich 5 % und einschließlich 10 % eine Wärmeleitfähigkeit von unter 50 W/mK aufweist. Die Wärmeisolationsschicht 3 weist also eine
Wärmeleitfähigkeit auf, die weniger als 30 % der
Wärmeleitfähigkeit des angrenzenden Materials der
Zwischenschicht 5 beträgt.
Bei nitridischem Verbindungshalbleitermaterial eignet sich also eine AlGaN-Schicht mit dem angegebenen Aluminiumgehalt besonders als Wärmeisolationsschicht. Grundsätzlich kann jedoch auch ein anderes binäres, ternäres oder quaternäres Material Anwendung finden, das sich durch eine geringe
Wärmeleitfähigkeit, insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 50 W/mK auszeichnet. Zweckmäßigerweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 80 %, bevorzugt höchstens 50 % der Wärmeleitfähigkeit des auf der dem Substrat zugewandten Seite angrenzenden Materials.
Die Wärmeisolationsschicht kann zur Verringerung der
Wärmeleitfähigkeit weiterhin einen Zusatzstoff mit einer Konzentration von mindestens 1*1017 cm-3 aufweisen.
Beispielsweise ist der Zusatzstoff gewählt aus der Gruppe der Materialien bestehend aus: Mg, Si, C, 0, Fe, In.
Die Dicke der Wärmeisolationsschicht beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 25 nm und einschließlich 250 nm.
Insbesondere hat sich eine AlGaN-Wärmeisolationsschicht mit einer Dicke zwischen einschließlich 20 nm und einschließlich 100 nm und einem Aluminiumgehalt zwischen einschließlich 15 % und einschließlich 30 % als besonders geeignet
herausgestellt .
Die Zwischenschicht 5 kann gleichzeitig die Funktion einer Pufferschicht erfüllen. Weiterhin erhöht sich mittels der Zwischenschicht 5 der Abstand der Trennschicht 4 von dem Substrat 1. Die Gefahr einer Schädigung des Substrats beim nachfolgenden Ablösen wird dadurch verringert.
Die Wärmeisolationsschicht 3 und die Trennschicht 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils Teil der epitaktisch auf dem Substrat abgeschiedenen Halbleiterschichtenfolge 2. Die Herstellung dieser Schichten ist also in den Wachstumsprozess der Halbleiterschichtenfolge integriert. Mit anderen Worten ist für die nachfolgende Ablösung kein zwischen dem aktiven Bereich 20 und dem Substrat 1 angeordnetes, nicht- epitaktisches Material erforderlich. Derartiges nicht- epitaktisches Material kann jedoch vorgesehen sein,
beispielsweise durch Sputtern aufgebrachtes Material. Wie in Figur 1B dargestellt, wird die
Halbleiterschichtenfolge 2 auf der vom Substrat 1 abgewandten Seite an einem Träger 6 befestigt, beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht 61, etwa einer Lotschicht oder einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht. Der Träger kann wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, im fertig gestellten
Bauelement verbleiben. Ein im Bauteil verbleibender Träger kann aber auch zu einem späteren Zeitpunkt aufgebracht oder auch weggelassen werden.
Die Trennschicht 4 wird mittels kohärenter Strahlung, in Figur 1B dargestellt durch einen Pfeil 7, bestrahlt. Das Substrat und die zwischen der Trennschicht 4 und dem Substrat 1 angeordneten Schichten, vorliegend die
Wärmeisolationsschicht 3 und die Zwischenschicht 5, sind hinsichtlich ihrer Bandlücke derart an die Strahlung
angepasst, dass die Photonenenergie der Strahlung kleiner ist als die Bandlücke dieser Materialien, so dass die zwischen der Trennschicht 4 und dem Substrat 1 angeordneten Schichten für die Strahlung durchlässig sind. Weiterhin ist das
Substrat 1 für die Strahlung durchlässig. Die Bandlücke der Trennschicht 4 ist dagegen kleiner oder gleich der
Photonenenergie der Strahlung, so dass diese effizient absorbiert werden kann. Bei einer Bestrahlung einer Trennschicht 4 aus nitridischem Verbindungshalbleitermaterial, beispielsweise einer GaN- Trennschicht , kann das Material der Trennschicht an der dem Substrat 1 zugewandten Grenzfläche bei einem hinreichend hohen Energieeintrag in metallisches Gallium und gasförmigen Stickstoff zersetzt werden. Dadurch kann die
Halbleiterschichtenfolge wie in Figur IC dargestellt an der Trennschicht 4 vom Substrat 1 abgelöst werden.
Die Peak-Wellenlänge der Strahlung kann in weiten Grenzen variiert werden. Vorzugsweise beträgt die Peak-Wellenlänge zwischen einschließlich 220 nm und einschließlich 365 nm. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich kann durch
nitridisches Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere GaN effizient absorbiert werden. Als Strahlungsquelle kann beispielsweise ein Festkörper-Laser, etwa ein Diodengepumpter Festkörper-Laser oder ein Excimer-Laser Anwendung finden. Das Abstrahlprofil kann Gauß-förmig sein oder ein Tophat-Profil aufweisen.
In Figur 1D ist ein fertiggestelltes Halbleiterbauelement 8 gezeigt, für das aus dem Träger 6 und der
Halbleiterschichtenfolge 2 ein Trägerkörper 60
beziehungsweise ein Halbleiterkörper 200 hervorgehen. Die
Vereinzelung des Trägers 6 mit der Halbleiterschichtenfolge in einzelne Halbleiterbauelemente erfolgt beispielsweise mittels eines Lasertrennverfahrens oder mittels Sägens. Auf der dem Trägerkörper 60 abgewandten Seite weist die erste Halbleiterschicht 21 eine Strukturierung 85 zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz der im aktiven Bereich 20 erzeugten
Strahlung auf. Die Strukturierung kann beispielsweise mittels nasschemischen oder trockenchemischen Ätzens nach dem Ablösen des Substrats 1 erfolgen.
Weiterhin weist das Halbleiterbauelement 8 einen ersten
Kontakt 81 zur externen elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 und einen zweiten Kontakt 82 zur
externen elektrischen Kontaktierung der zweiten
Halbleiterschicht 22 auf. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel sind der erste Kontakt und der zweite Kontakt auf gegenüberliegenden Seiten des
Halbleiterbauelements 8 angeordnet. Die Anordnung der
Kontakte ist jedoch in weiten Grenzen variierbar, solange Ladungsträger über die Kontakte 81, 82 von verschiedenen Seiten in den aktiven Bereich 20 injiziert werden können und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren. Insbesondere können der erste Kontakt 81 und der zweite Kontakt 82 auch auf derselben Seite des Halbleiterbauelements 8 angeordnet sein, beispielsweise können beide Kontakte auf einer
Vorderseite des Halbleiterbauelements 8 oder auf einer
Rückseite des Halbleiterbauelements 8 angeordnet sein. Als Vorderseite wird diejenige Seite angesehen, durch die im Betrieb des Bauelements die Strahlung austritt. Im fertig gestellten Halbleiterbauelement 8 ist die
Wärmeisolationsschicht 3 nicht mehr vorhanden, so dass sich diese nicht negativ auf die Wärmeableitung der im
Halbleiterbaulement im Betrieb entstehende Verlustwärme auswirken kann.
Das nach dem Ablösen des Substrats 1 verbliebene Material der Wärmeisolationsschicht 3 und der Zwischenschicht 5 kann nachfolgend entfernt werden, beispielsweise mittels
Schleifens, Läppens oder Polierens und/oder mittels eines chemischen Verfahrens, etwa eines nasschemischen oder
trockenchemischen Ätzverfahrens.
Das derart nachbehandelte Substrat 1 kann nun für die
insbesondere epitaktische Abscheidung einer weiteren
Halbleiterschichtenfolge wiederverwendet werden (Figur IE) . Im Unterschied zu einem Laser-Abhebeverfahren, bei dem die Ablösung der Halbleiterschichtenfolge unmittelbar an der Grenzfläche zum Substrat 1 erfolgt, ist die Schädigung des Substrats durch das Ablöseverfahren verringert. Für die
Wiederverwendung des Substrats muss daher kein Material des Substrats oder zumindest nur ein stark verringerter Anteil des Substrats entfernt werden. Das Substrat kann also
wiederverwendet werden, ohne dass sich die Dicke des
Substrats wesentlich verringert. Insbesondere kann das
Substrat mindestens zweimal, beispielsweise dreimal, für eine epitaktische Abscheidung wiederverwendet werden.
Der Einfluss der Zwischenschicht 5 ist anhand der in Figur 3B dargestellten Simulationen veranschaulicht. In der linken Darstellung ist der Temperaturverlauf während der Bestrahlung mit kohärenter Strahlung an einer Grenzfläche zwischen dem Substrat 1 und der Trennschicht 4 gezeigt. Hier fällt die Temperatur von einem Bereich hoher Temperatur 910
kontinuierlich zu einem Bereich niedriger Temperatur 911 hin ab. Eine Linie 925 veranschaulicht die Grenzfläche zwischen dem Substrat 1 und der Trennschicht 4.
Im rechten Teil der Abbildung ist zusätzlich eine A1N- Zwischenschicht 5 vorgesehen, die zwischen den Linien 926 und 927 verläuft.
Wie die Simulationen zeigen, wird die Wärme aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht 5 stärker verteilt, so dass die maximale Temperatur im Bereich hoher Temperatur 920 verringert ist. Das Bezugszeichen 921 verweist auf den Bereich niedriger Temperatur im rechten Teil der Abbildung . In Figur 3C ist der Temperaturverlauf für verschiedene
Strahlungsleistungen P in beliebigen Einheiten gezeigt, wobei die Symbole 931 den Verlauf ohne Zwischenschicht und die Symbole 932 den Verlauf mit Zwischenschicht 5 zeigen. Um dieselbe Temperatur, beispielsweise eine Temperatur von
1000 °C zu erzielen, muss also die Strahlungsleistung P erhöht werden.
Eine derartige Erhöhung der Strahlungsleistung führt jedoch zu einer unerwünschten erhöhten Rauigkeit der
Substratoberfläche nach dem Ablösen des Substrats. Dies belegen die in Figur 3A dargestellten Ergebnisse der
Messungen der Rauigkeit R in Nanometern, gemessen als
mittlere quadratische Rauigkeit in Abhängigkeit von der
Strahlungsleistung P in beliebigen Einheiten.
Die prozentuale Änderung der Strahlungsleistung ΔΡ ist in Figur 3D für verschiedene Schichtfolgen anhand eines
Balkendiagramms gezeigt. Als Referenz wird eine GaN- Trennschicht angesetzt, die unmittelbar an das Substrat angrenzt. Der Balken 941 zeigt die relative Änderung für eine AIN-Zwischenschicht mit einer Dicke von 25 nm. Dies führt zu einer leichten Erhöhung der erforderlichen
Strahlungsleistung. Bei einer Vergrößerung der Schichtdicke der Zwischenschicht erhöht sich die relative Änderung weiter. So beträgt diese, wie Balken 942 zeigt, bei einer Dicke von 100 nm etwa 10 %. Durch das Vorsehen einer
Wärmeisolationsschicht zusätzlich zur Zwischenschicht kann dieser Effekt überkompensiert werden, so dass die
erforderliche Strahlungsleistung abnimmt. Balken 943 bezieht sich auf eine Wärmeisolationsschicht mit einer Dicke von 35 nm auf einer AIN-Zwischenschicht mit einer Dicke von 100 nm. Trotz der hohen Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht 5 kann also die erforderliche Strahlungsleistung mittels der
Wärmeisolationsschicht 3 gegenüber einer Ablösung direkt an der Grenzfläche zum Substrat signifikant verringert werden. Dadurch wird die Wiederverwendbarkeit des Substrats,
beispielsweise des Saphirsubstrats, vereinfacht und die
Lebensdauer der optischen Elemente und der Strahlungsquelle erhöht . In den Figuren 3E und 3F ist jeweils die normierte Leistung PR gegenüber einem normierten Wärmewiderstand R aufgetragen, wobei die Erhöhung des Wärmewiderstands in Figur 3E aus einer Erhöhung der Dicke der Wärmeisolationsschicht und in Figur 3F aus einer Änderung des Aluminium-Gehalts resultiert. So nimmt die Dicke der Wärmeisolationsschicht von Symbol 951 über Symbol 952 zu Symbol 953 hin zu. Die Kurve 954 zeigt eine Anpassungskurve an die simulierten Werte.
In Figur 3F nimmt der Aluminiumgehalt von Symbol 962 über Symbol 963 zu Symbol 964 hin zu, angepasst durch eine
Anpassungskurve 965. Zum Vergleich zeigt Symbol 961 die relative Leistungsänderung für eine reine AIN-Schicht, was dem Fehlen einer Wärmeisolationsschicht entspricht. Diese Simulationsergebnisse konnten durch experimentelle Daten bestätigt werden. Bezogen auf eine direkt an ein
Saphir-Substrat angrenzende GaN-Trennschicht erhöht sich die für die Ablösung erforderliche Laserleistung um etwa 6 %, wenn eine AIN-Zwischenschicht vorhanden ist. Dieser Effekt wird durch eine zusätzlich zur Zwischenschicht vorgesehene
Wärmeisolationsschicht überkompensiert, so dass eine um etwa 3 bis 6 % reduzierte Strahlungsleistung ausreicht. Ein zweites Ausführungsbeispiel für eine durch das Verfahren abzulösende Halbleiterschichenfolge ist in Figur 2A gezeigt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IE beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die Halbleiterschichtenfolge auf der dem Substrat 1 abgewandten Seite der Trennschicht 4 eine weitere Wärmeisolationsschicht 35 auf. Die weitere Wärmeisolationsschicht 35 kann
insbesondere wie im Zusammenhang mit der
Wärmeisolationsschicht 3 beschrieben ausgebildet sein. Durch diese weitere Wärmeisolationsschicht kann die zur Ablösung vom Substrat eingebrachte Wärmeenergie in ihrer Ausbreitung in vertikaler Richtung, also senkrecht zur
Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der
Halbleiterschichtenfolge 2, begrenzt werden. Dadurch wird in der Trennschicht die für die Ablösung erforderliche
Temperatur bereits bei niedrigeren Strahlungsleistungen erzielt, so dass die Strahlungsleistung reduziert werden kann .
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine durch das Verfahren abzulösende Halbleiterschichenfolge ist in Figur 2B gezeigt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IE beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
Im Unterschied hierzu ist die Wärmeisolationsschicht 3 mehrschichtig ausgebildet. Die Wärmeisolationsschicht enthält eine Übergitterstruktur 30 mit einer Mehrzahl von
Schichtpaaren 31. Ein Schichtpaar enthält jeweils eine erste Schicht 311 und eine zweite Schicht 312, wobei die erste Schicht diejenige Schicht des Schichtpaars ist, die eine kleinere Bandlücke aufweist. Die Übergitterstruktur ist so ausgebildet, dass diese, insbesondere unter Ausnutzung von Quantisierungseffekten in der ersten Schicht, für die zur Ablösung verwendete Strahlung durchlässig ist. Beispielsweise enthält die erste Schicht 311 GaN und die zweite Schicht 312 AlGaN, insbesondere mit einem Al-Gehalt zwischen
einschließlich 10 % und einschließlich 30 %. Eine
Periodenlänge der Übergitterstruktur 30, also die Summe der Schichtdicken der ersten und zweiten Schicht beträgt
vorzugsweise höchstens 6 nm. Die Schichtdicke der ersten Schicht ist vorzugsweise kleiner als die Schichtdicke der zweiten Schicht, wobei als erste Schicht diejenige Schicht des Schichtpaars angesehen wird, die eine kleinere Bandlücke aufweist. Beispielsweise beträgt die Schichtdicke der ersten Schicht zwischen einschließlich 1 nm und einschließlich 2 nm und die Schichtdicke der zweiten Schicht zwischen
einschließlich 2 nm und einschließlich 3 nm.
Auch bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kann auf die Zwischenschicht 5 verzichtet werden, so dass die
Wärmeisolationsschicht unmittelbar an das Substrat angrenzt.
Das Ablösen der Halbleiterschichtenfolge vom Substrat kann jeweils wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IE
beschrieben erfolgen.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann eine
Halbleiterschichtenfolge auf einfache und zuverlässige Weise effizient von einem Substrat abgelöst werden. Insbesondere kann die Wärmeisolationsschicht in die auf dem Substrat epitaktische Halbleiterschichtenfolge integriert werden. Bei nitridischem Verbindungshalbleitermaterial kann
beispielsweise durch eine AlGaN-Wärmeisolationsschicht eine Verringerung der erforderlichen Strahlungsleistung auch dann erzielt werden, wenn zwischen dem Substrat und der Trennschicht 4 eine thermisch hochleitende Zwischenschicht, etwa eine AIN-Schicht, angeordnet ist. Dadurch kann das
Material für die Zwischenschicht, die beispielsweise als Pufferschicht dienen kann, weitgehend unabhängig von seiner Wärmeleitfähigkeit gewählt werden, beispielsweise im Hinblick auf eine hohe erzielbare Kristallqualität des nachfolgend abgeschiedenen Halbleitermaterials der
Halbleiterschichtenfolge und/oder ihre
Strahlungsdurchlässigkeit für die zur Ablösung eingesetzten Strahlung .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 105 192.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ablösen einer abzulösenden Schicht (2) von einem Substrat (1) mit den Schritten:
a) Bereitstellen der abzulösenden Schicht auf dem Substrat, wobei die abzulösende Schicht eine Trennschicht (4) aufweist und zwischen dem Substrat und der Trennschicht eine
Wärmeisolationsschicht (3) angeordnet ist und wobei die Wärmeisolationsschicht eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als ein auf einer dem Substrat zugewandten Seite angrenzendes Material;
b) Bestrahlen der Trennschicht mit kohärenter Strahlung, wobei die Wärmeisolationsschicht für die Strahlung
durchlässig ist und Material der Trennschicht durch die in der Trennschicht absorbierte Strahlung zumindest
bereichsweise zersetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Wärmeisolationsschicht eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 50 W/mK aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 80 % der Wärmeleitfähigkeit des auf der dem
Substrat zugewandten Seite angrenzenden Materials beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Substrat und der Wärmeisolationsschicht eine Zwischenschicht (5) angeordnet ist, wobei die
Zwischenschicht für die Strahlung durchlässig ist und eine größere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die
Wärmeisolationsschicht .
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die Zwischenschicht unmittelbar an das Substrat
angrenzt .
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
wobei die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht höchstens 50 % der Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht beträgt .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der dem Substrat abgewandten Seite der Trennschicht eine weitere Wärmeisolationsschicht (35) angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht eine Dicke zwischen
einschließlich 25 nm und einschließlich 250 nm aufweist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht ein
Verbindungshalbleitermaterial aufweist, das zumindest zwei voneinander verschiedene Gruppe-III-Elemente mit einem Anteil von jeweils mindestens 5 % bezogen auf den Gruppe-III-Anteil aufweist .
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei die zumindest zwei voneinander verschiedenen Gruppe- III-Elemente jeweils gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ga, AI und In.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht AlxInyGai-x-yN mit einem
Aluminiumgehalt x zwischen einschließlich 0,1 und
einschließlich 0,9 enthält.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht AlxInyGai-x-yN mit einem
Aluminiumgehalt x zwischen einschließlich 0,8 und
einschließlich 0,94 und mit einem Indiumgehalt y zwischen einschließlich 0,06 und einschließlich 0,2 enthält, wobei x + y < 1 gilt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht eine Übergitterstruktur (30) mit einer Mehrzahl von Schichtpaaren (31) enthält.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolationsschicht einen Zusatzstoff mit einer Konzentration von mindestens 1*1017 cm-3 enthält.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strahlung eine Peak-Wellenlänge zwischen
einschließlich 220 nm und einschließlich 365 nm aufweist.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abzulösende Schicht eine Halbleiterschichtenfolge ist und nach Schritt b) auf dem Substrat verbliebene Reste der Halbleiterschichtenfolge entfernt werden und das Substrat für die Abscheidung einer weiteren Halbleiterschichtenfolge wiederverwendet wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Dünnfilm-Halbleiterbauelemente (8) hergestellt werden, die jeweils einen Teil der abzulösenden Schicht aufweisen.
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