專利名稱：用于制造基于氮化鎵的單晶襯底的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法和裝置，其中，消除了由于激光剝離處理(laser lift off process)所產(chǎn)生的裂縫而造成的成品率降低。
背景技術：
近來，在新一代光照領域以及要求高密度且高分辨率地記錄/復制數(shù)據(jù)的光盤領域中，已經(jīng)開發(fā)了低波長帶發(fā)光的半導體元件。由GaN制成的基于氮化物的單晶襯底廣泛地用于形成以該低波長帶發(fā)光的半導體元件。例如，氮化鎵(GaN)單晶具有3.39eV的能帶隙，因此，適于發(fā)出具有低波長帶的藍光。
通常地，通過汽相生長(例如，有機金屬化學汽相沉積(MOCVD)或氫化物汽相外延(HVPE))、或分子束外延(MBE)制造氮化鎵單晶。此處，藍寶石(α-Al2O3)襯底或SiC襯底用作由不同于GaN的材料制成的襯底。例如，由于藍寶石和氮化鎵之間的晶格常數(shù)的差約為13％并且藍寶石和氮化鎵之間熱膨脹系數(shù)的差為-34％，所以在藍寶石襯底和氮化鎵單晶之間的分界面中產(chǎn)生應力，由此造成晶體中的晶格缺陷和裂縫。這些缺陷和裂縫造成難以生長高質(zhì)量的氮化物晶體，因此，降低了由氮化鎵單晶制成的半導體元件的可靠性，并且縮短了半導體元件的壽命。
為了解決上述問題，已經(jīng)提出了一種技術，其中直接在基于氮化物的單晶襯底上生長基于氮化物的半導體元件。此處，要求獨立式的(freestanding)基于氮化物的單晶襯底。
通過在預備襯底(preliminary substrate)(例如，藍寶石襯底)上生長氮化物單晶塊(crystal bulk)，并且從氮化物單晶塊上移除預備襯底來得到這種獨立式的基于氮化物的單晶襯底。此處，激光剝離處理用于從氮化物單晶塊上移除預備襯底。
在激光剝離處理中，進行激光束照射，從而，通過將在藍寶石襯底和基于GaN的單晶塊之間的分界面上的基于GaN的單晶塊分解成鎵(Ga)和氮(1/2N2)，來將藍寶石襯底與基于GaN的單晶塊分離。
當在直徑小于2英寸的晶片上生長小厚度的晶體時，實施常規(guī)激光剝離處理，不會造成化學變形或裂縫。然而，由于預備襯底由不同于氮化物單晶的材料制成，所以如圖1所示，當晶片的直徑大于2英寸或在晶片上生長指定厚度或更厚的晶體時，并且由于預備襯底和基于GaN的單晶塊之間晶格常數(shù)的差異以及預備襯底和基于GaN的單晶塊之間熱膨脹系數(shù)的差異，所以預備襯底和晶體嚴重地翹曲，并從預備襯底和晶體之間的分界面中產(chǎn)生裂縫(C)。
特別地，在以用于執(zhí)行激光剝離處理的正常溫度執(zhí)行的冷卻步驟中，由熱膨脹系數(shù)的差異造成的熱應力使以高溫(900～1,200℃)生長的氮化物晶體過度聚集。
因此，需要一種用于制造高質(zhì)量的基于氮化物的單晶襯底的方法，防止在氮化物單晶塊和生長襯底(例如，藍寶石襯底)之間產(chǎn)生應力，并特別地，解決由氮化物單晶塊和生長襯底之間熱膨脹系數(shù)的差異導致的應力問題，以及需要一種使用該方法的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明已經(jīng)考慮到上述問題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法，其中，當在預備襯底(例如，藍寶石襯底或SiC襯底)上生長氮化物單晶時或在此之后，在維持相同溫度的室中持續(xù)地執(zhí)行激光剝離處理，從而避免了由于氮化物單晶和預備襯底之間熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生應力。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的裝置，其通過上述方法來正確使用。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可通過提供一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法來實現(xiàn)上述和其它目的，該方法包括將預備襯底放置在安裝在反應室中的基座上；在預備襯底上生長氮化物單晶層；以及進行激光束照射，以在預備襯底位于反應室中的條件下，將氮化物單晶層與預備襯底分離。
優(yōu)選地，可在現(xiàn)場執(zhí)行激光束照射，因此，該照射以氮化物單晶層所生長的800～1,200℃范圍內(nèi)的溫度執(zhí)行。更優(yōu)選地，可以與氮化物單晶層所生長的溫度基本上相同的溫度執(zhí)行激光束照射。由此，可使由于氮化物單晶層和預備襯底之間熱膨脹系數(shù)的差異所產(chǎn)生的應力最小化，從而避免了在激光束照射過程中導致襯底和氮化物單晶層的裂縫或翹曲。
氮化物單晶層可為滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成的單晶層。預備襯底可由從包括藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、以及LiGaO2的組中所選的任一種制成。
當預備襯底為硅襯底時，優(yōu)選地，為了減少預備襯底和氮化物單晶層之間晶格常數(shù)的差異，該方法還可包括在生長氮化物單晶層之前，在預備襯底上生長滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成的低溫緩沖層。
優(yōu)選地，可穿透反應室的上表面而形成透明窗，用于將激光束照射到放置在基座上的預備襯底上。
這樣，當預備襯底由能帶隙比氮化物單晶層的能帶隙寬的材料(例如藍寶石)制成時，激光束照射包括移動預備襯底，以使激光束照射到預備襯底的下表面上，氮化物單晶層在該預備襯底上形成；以及將激光束照射到預備襯底的下表面上。
當預備襯底由能帶隙比氮化物單晶層的能帶隙窄的材料(例如硅)制成時，激光束照射包括將激光束照射到形成在預備襯底的上表面上的氮化物單晶層上。
優(yōu)選地，氮化物單晶層的生長可包括初次生長具有指定厚度的氮化物單晶膜；以及，在初次生長的氮化物單晶膜上二次生長氮化物單晶；以及，可在初次生長和二次生長之間執(zhí)行激光束照射。
可選地，優(yōu)選地，該方法還可包括在初次生長和二次生長之間進行激光束照射，用于將氮化物單晶層與預備襯底部分地分離；以及可在二次生長之后，執(zhí)行激光束照射，用于將氮化物單晶層與預備襯底完全分離。
在初次生長和二次生長之間應用的激光束照射消除了由預備襯底和氮化物單晶層之間晶格常數(shù)的差異造成的應力的產(chǎn)生。即，為了消除隨著生長的氮化物單晶層厚度的增加而增加的應力的產(chǎn)生，進行激光束照射，以在初次生長具有指定厚度的氮化物單晶膜之后，將氮化物單晶層與預備襯底部分地或完全地分離。
當在氮化物單晶膜的初次生長和氮化物單晶的二次生長之間，應用了用于將氮化物單晶層與預備襯底部分地或完全地分離的激光束照射的情況下，當預備襯底為硅襯底時，優(yōu)選地，初次生長的氮化物單晶膜的厚度可為0.1～1μm。
另一方面，當預備襯底為藍寶石襯底時，優(yōu)選地，初次生長的氮化物單晶膜的厚度可為5～100μm。
在用于將氮化物單晶層與預備襯底部分地分離的激光束照射中，可進行激光束照射，以將激光束照射區(qū)域彼此分離指定間距。
可通過氫化物汽相外延(HVPE)、有機金屬化學汽相沉積(MOCVD)、或分子束外延(MBE)來執(zhí)行氮化物單晶層的生長。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制造氮化物單晶層的裝置，包括反應室，用于在該反應室中生長氮化物單晶；基座，安裝在反應室中，用于固定預備襯底；以及透明窗，穿透反應室的上表面而形成，用于將激光束照射到固定到基座的預備襯底的上表面上。
根據(jù)本發(fā)明，激光束照射在反應室中執(zhí)行，用于將氮化物單晶層與預備襯底分離，氮化物單晶層的生長在該反應室中執(zhí)行，從而，使由于氮化物單晶層和預備襯底之間熱膨脹系數(shù)的差異導致的應力最小化。預備襯底由藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、以及LiGaO2制成。激光束的照射方向根據(jù)預備襯底的能帶隙而改變。例如，當預備襯底由能帶隙比氮化物單晶層的能帶隙寬的材料(例如藍寶石)制成時，將具有中等波長(例如，266nm或355nm)的激光束照射到預備襯底的下表面上。另一方面，當預備襯底由能帶隙比氮化物單晶層的能帶隙窄的材料(例如硅)制成時，將具有中等波長(例如，532nm或1，064nm)的激光束照射到氮化物單晶層的上表面上。


后面的詳細描述結合附圖一起使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點更易于理解，附圖中圖1是示出將氮化物單晶與藍寶石襯底分離的步驟的剖視圖；圖2A至圖2D是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖；圖3A至圖3D是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖；圖4A和圖4B是示出本發(fā)明所采用的激光束照射軌跡的示意圖；圖5A至圖5E是示出根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖；以及圖6A和圖6B是本發(fā)明的用于制造基于氮化物的單晶襯底的裝置的剖視圖。
具體實施例方式
接下來，將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細地描述。
圖2A至圖2D是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖。在該實施例中，使用能帶隙大于要生長的氮化物單晶層的能帶隙的藍寶石襯底。
如圖2A所示，本發(fā)明的該實施例的方法首先是準備用作預備襯底的藍寶石襯底20。將藍寶石襯底20放入反應室中，用于執(zhí)行HVPE、MOCVD、或MBE。為了在藍寶石襯底20上生長高質(zhì)量的氮化物單晶，可預先以低溫(低于900℃)在藍寶石襯底20上形成緩沖層(未示出)。
其后，如圖2B所示，在藍寶石襯底20上生長氮化物單晶層25。氮化物單晶層25滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成。使用HVPE、MOCVD、或MBE來生長氮化物單晶層25，但要求為800～1,200℃的高溫。此處，生長的氮化物單晶層25的厚度大于400μm。
如圖2C所示，在反應室中將激光束持續(xù)照射到藍寶石襯底20的下表面上。由于該激光束照射在現(xiàn)場，即在反應室中執(zhí)行，所以可使溫度變化引起的熱應力最小化。優(yōu)選地，以800～1,200℃的溫度，并且更優(yōu)選地，以與氮化物單晶層25所生長的溫度相同的溫度執(zhí)行激光束照射。當將激光束照射到藍寶石襯底20的下表面上時，氮化物單晶層25分解成氮氣和V族金屬26。例如，當在藍寶石襯底20上生長基于GaN的單晶層時，基于GaN的單晶層在氮氣和Ga可分離的條件下分解成氮氣和Ga。
隨后，通過將激光束照射到藍寶石襯底20的整個表面上來將氮化物單晶層25和藍寶石襯底20之間的分界面轉化成V族金屬26。其后，如圖2D所示，通過熔化得到的V族金屬26將氮化物單晶層25與藍寶石襯底20分離。
通過準備穿透反應室的上部而形成的用于將激光束射向氮化物單晶層的上表面的透明窗，并且通過利用襯底定位調(diào)整臂(substrate position adjusting arm)移動藍寶石襯底以使將激光束照射到藍寶石襯底的其上形成有氮化物單晶層的下表面上，來實現(xiàn)根據(jù)本實施例的通過激光束照射來將氮化物單晶層與藍寶石襯底分離。
本發(fā)明可提供一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法，其使用能帶隙小于氮化物單晶層的能帶隙的預備襯底。圖3A至圖3D是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖，其中，使用硅襯底作為預備襯底。
如圖3A所示，本發(fā)明的該實施例的方法首先是將硅襯底30放置在反應室中。其后，如圖3B所示，在硅襯底30上形成緩沖層31，并隨后，在硅襯底30的緩沖層上生長氮化物單晶層35。緩沖層31為滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成的低溫緩沖層，并且氮化物單晶層35由滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成的單晶制成。
其后，如圖3C所示，在反應室中將激光束照射到硅襯底30的上表面上。此處，將激光束照射到氮化物單晶層35的上表面上，由此，蒸發(fā)或熔化位于硅襯底30和氮化物單晶層35之間分界面處的硅。類似于上述實施例，由于本實施例的激光束照射在現(xiàn)場，即，在反應室中執(zhí)行，所以可使溫度變化引起的熱應力最小化。優(yōu)選地，以800～1,200℃的溫度，并且更優(yōu)選地，以與氮化物單晶層35所生長的溫度相同的溫度執(zhí)行激光束照射。
隨后，通過將激光束照射到硅襯底30的整個表面上來蒸發(fā)或熔化位于氮化物單晶層35和硅襯底30之間分界面處的硅。由此，如圖3D所示，將氮化物單晶層35與硅襯底30分離。
用于將氮化物單晶層與預備襯底分離的激光束照射可通過各種方法實現(xiàn)。例如，激光束照射軌跡具有各種形狀。
此外，盡管上述實施例描述了激光束照射用來將氮化物單晶層與預備襯底完全分離，但通過使激光束照射軌跡變形，激光束照射可用來將氮化物單晶層與預備襯底部分地分離。由此，可提供更優(yōu)選的實施例，其中，消除了在氮化物單晶層生長期間由預備襯底和氮化物單晶層之間晶格常數(shù)的差異造成的應力。下面將參照圖5A至圖5E詳細描述該實施例。
本發(fā)明采用激光束照射，其中，進行激光束照射，以使激光束照射軌跡從預備襯底的一個邊緣點開始，終止于預備襯底的另一個邊緣點。從預備襯底的一個邊緣點開始激光束照射軌跡有助于釋放當?shù)锓纸鈺r所產(chǎn)生的氮。由此，提出兩種激光束照射方法。在下文中，參照圖4A和圖4B，將描述根據(jù)這些方法的兩種激光束照射軌跡。
圖4A和圖4B示出在用作預備襯底的晶片40上的激光束照射軌跡。
首先，如圖4A所示，將激光束照射到晶片40的整個表面上，以使激光束照射軌跡為從晶片40的一個邊緣點到晶片40的另一個邊緣點的之字形。圖4B示出不同于上述激光束照射軌跡的軌跡，可將激光束照射到晶片40的整個表面上，以使激光束照射軌跡為從晶片40的一個邊緣點到晶片40的另一內(nèi)部點(例如，中心點)的螺旋形。
此處，當用G表示在具有指定線寬(W)的相鄰軌跡線之間的間距時，間距(G)被設置成幾十或幾百μm，由此，將氮化物單晶層與預備襯底部分地分離?？紤]到照射的激光束的分辨率(resolution)，將間距(G)設置成接近0或小于0的值(即，相鄰軌跡線彼此重疊)，由此，將氮化物單晶層與預備襯底完全分離。
圖5A至圖5E是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法的剖視圖。
如圖5A所示，本發(fā)明的該實施例的方法首先是將作為預備襯底的藍寶石襯底50放置在反應室中，用于執(zhí)行HVPE、MOCVD、或MBE。如上所述，為了在藍寶石襯底50上生長高質(zhì)量的氮化物單晶，可預先在藍寶石襯底50上以低溫(小于900℃)形成緩沖層(未示出)。
其后，如圖5B所示，在藍寶石襯底50上初次生長具有指定厚度(t1)的氮化物單晶膜55。氮化物單晶膜55由單晶制成，該單晶滿足AlxInyGa1-x-yN(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)這樣的組成。優(yōu)選地，初次生長的氮化物單晶膜55厚度為5～100μm。當初次生長的氮化物單晶膜55的厚度不大于5μm時，由于藍寶石襯底50和初次生長的氮化物單晶膜55之間晶格常數(shù)的差異所產(chǎn)生的應力過低，并且當初次生長的氮化物單晶膜55的厚度不小于100μm時，所產(chǎn)生的應力較嚴重。由此，初次生成的氮化物單晶膜55的上述厚度范圍是適當?shù)摹?br> 其后，如圖5C所示，將激光束持續(xù)地照射到反應室中藍寶石襯底50的下表面上。在反應室中執(zhí)行激光束照射，從而，不產(chǎn)生熱應力。在本實施例中，執(zhí)行部分分離步驟并且在氮化物單晶膜55和藍寶石襯底50之間分界面的局部區(qū)域上形成III族金屬區(qū)域，以將氮化物單晶膜55與藍寶石襯底50部分地分離。由此，消除由于藍寶石襯底50和氮化物單晶膜55之間晶格常數(shù)的差異所產(chǎn)生的應力。此外，通過附加的氮化物生長步驟，增加高質(zhì)量的氮化物單晶層的厚度。通過將軌跡線之間的間距(G)設定成大于0的值，并且優(yōu)選地，如圖4A和4B所示的幾十或幾百μm，則可容易地執(zhí)行部分分離步驟。
其后，如圖5D所示，執(zhí)行附加的氮化物生長步驟，由此，在使應力影響最小化的條件下，形成厚度(t2)較大的氮化物單晶層55’。如上所述，通過初次和二次氮化物生長步驟實現(xiàn)氮化物的生長，并且在初次和二次氮化物生長步驟之間執(zhí)行激光照射步驟，從而可形成厚度約大于400μm的氮化物單晶層55’。
最后，如圖5E所示，再又進行激光束照射，由此，將氮化物單晶層55’與藍寶石襯底50完全分離。優(yōu)選地，為了使熱應力最小化，完全分離步驟在反應室中執(zhí)行。然而，由于當與藍寶石襯底50部分地分離的氮化物單晶膜55的區(qū)域很大時，熱應力減小，所以可在反應室的外部，即，可以常溫執(zhí)行完全分離步驟。
盡管，本實施例描述了應用激光束將氮化物單晶層與藍寶石襯底部分分離，但是，可執(zhí)行氮化物單晶層與藍寶石襯底完全分離，這是因為，在藍寶石襯底上初次生長的氮化物單晶層具有經(jīng)得起激光束沖擊的厚度。
此外，盡管本實施例使用藍寶石襯底作為預備襯底，但也可使用硅襯底。預備襯底和氮化物單晶層之間晶格常數(shù)的差異對硅襯底的影響很大，并且大于藍寶石襯底。因此，當使用硅襯底時，優(yōu)選地，初次生長的氮化物單晶層厚度為0.1～1μm。這樣，通過將初次生長的氮化物單晶層與硅襯底部分地分離，可在硅襯底上生長厚度約3～4μm的氮化物單晶層。
圖6A和圖6B是本發(fā)明的用于制造基于氮化物的單晶襯底的裝置的剖視圖。
參照圖6A，裝置100包括反應室101，氮化物單晶在該反應室中生長；基座103，安裝在反應室100中，用于固定預備襯底61；以及透明窗110，通過該透明窗，將激光束照射到反應室101。通過加熱單元109(例如，線圈)將反應室101保持在高溫。當從源氣(source gas)供應單元105和107中供應用于生長氮化物的源時，在預備襯底61上生長氮化物單晶層65。
透明窗110穿透反應室101的上表面而形成，以將激光束照射到要固定到基座103的預備襯底61的上表面上。透明窗110的直徑足夠?qū)⒓す馐丈涞降飭尉?5的整個上表面上(D)。當?shù)锏纳L完成或正在進行時，通過透明窗110將激光束供應給預備襯底61?？蛇x地，如圖6B所示，另一裝置100包括多個透明窗。該多個透明窗包括透明窗110a，用于通過激光束照射來將氮化物單晶層65與預備襯底61分離，以及透明窗110c，用于測量在預備襯底61上生長的氮化物單晶層65的厚度。透明窗還包括透明窗110b，形成在與透明窗110a相對的位置。透明窗110a和110b用作光學地面模擬器(pots)，用于測量氮化物單晶層65的翹曲。
當將藍寶石襯底用作預備襯底61時，裝置100還包括襯底定位調(diào)整臂120，用于移動預備襯底61，從而，將激光束照射到預備襯底61的下表面上。襯底定位調(diào)整臂120設置有真空抽吸單元125。
從上述描述中明顯地看出，本發(fā)明提供了用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法和裝置，其中，通過激光束照射導致的氮化物單晶層與預備襯底的分離在反應室中連續(xù)執(zhí)行，以使熱應力最小化，由此，生長高厚度的高質(zhì)量氮化物單晶層。此外，本發(fā)明的方法和裝置采用了在氮化物單晶層生長過程中將氮化物晶體層與預備襯底部分地分離，由此，消除由于氮化物單晶層和預備襯底之間晶格常數(shù)的差異所產(chǎn)生的應力，從而，提供高質(zhì)量的晶體生長條件。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法，包括將預備襯底放置在反應室中安裝的基座上；在所述預備襯底上生長氮化物單晶層；以及進行激光束照射，以在將所述預備襯底放入所述反應室的條件下，將所述氮化物單晶層與所述預備襯底分離。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，以800～1,200℃范圍內(nèi)的溫度執(zhí)行所述激光束照射。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，以與所述氮化物單晶層所生長的溫度相同的溫度執(zhí)行所述激光束照射。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述氮化物單晶層為滿足AlxInyGa1-x-yN的組成的單晶層，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述預備襯底由從包括藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、以及LiGaO2的組中所選的任一種制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括在所述氮化物單晶層的所述生長之前，在所述預備襯底上生長滿足AlxInyGa1-x-yN的組成的低溫緩沖層，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1，其中，所述預備襯底是硅襯底。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，穿透所述反應室的上表面而形成透明窗，用于將所述激光束照射到放置在所述基座上的所述預備襯底上。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述預備襯底由能帶隙比所述氮化物單晶層的能帶隙寬的材料制成；以及所述激光束照射包括移動所述預備襯底，以將所述激光束照射到所述預備襯底的下表面上，所述氮化物單晶層在所述預備襯底上形成；以及將所述激光束照射到所述預備襯底的所述下表面上。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述預備襯底由能帶隙比所述氮化物單晶層的能帶隙窄的材料制成；以及所述激光束照射包括將所述激光束照射到在所述預備襯底的上表面上形成的所述氮化物單晶層上。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述氮化物單晶層的所述生長包括初次生長具有指定厚度的氮化物單晶膜；以及在所述初次生長的氮化物單晶膜上二次生長氮化物單晶；以及在所述初次生長和所述二次生長之間執(zhí)行所述激光束照射。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述氮化物單晶層的所述生長包括初次生長具有指定厚度的氮化物單晶膜；以及在所述初次生長的氮化物單晶膜上二次生長氮化物單晶，還包括在所述初次生長和所述二次生長之間進行所述激光束照射，用于將所述氮化物單晶層與所述預備襯底部分地分離。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述預備襯底是硅襯底；以及所述初次生長的氮化物單晶膜的厚度為0.1～1μm。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述預備襯底是藍寶石襯底；以及所述初次生長的氮化物單晶膜的厚度為5～100μm。
14.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，在用于將所述氮化物單晶層與所述預備襯底部分地分離的所述激光束照射中，以將激光束照射區(qū)域彼此分開指定間距的方式進行所述激光束照射。
15.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，通過氫化物汽相外延、有機金屬化學汽相沉積、或分子束外延來執(zhí)行所述氮化物單晶層的生長。
16.一種用于制造氮化物單晶層的裝置，包括反應室，用于在其中生長氮化物單晶；基座，安裝在所述反應室中，用于固定預備襯底；以及透明窗，穿透所述反應室的上表面而形成，用于將激光束照射到所述基座所固定的所述預備襯底的上表面上。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，還包括襯底定位調(diào)整臂，用于移動所述預備襯底，以將所述激光束照射到固定至所述基座的所述預備襯底的下表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造基于氮化物的單晶襯底的方法和裝置。該方法包括將預備襯底放置在反應室中所安裝的基座上；在預備襯底上生長氮化物單晶層；以及進行激光束照射，以在將預備襯底放入反應室的條件下，將氮化物單晶層與預備襯底分離。
文檔編號H01L21/20GK1801459SQ20051010537
公開日2006年7月12日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權日2005年1月3日
發(fā)明者李秀敏, 小池正好, 金澈圭, 張成煥, 金敏浩 申請人:三星電機株式會社