(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211213382.7 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第十三研究 所 地址 050051 河北省石家庄市合作路1 13号 (72)发明人 刘庆彬　蔚翠　郭建超　马孟宇　 何泽召　周闯杰　高学栋　余浩　 冯志红　 (74)专利代理 机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 专利代理师 刘少卿 (51)Int.Cl. C30B 29/04(2006.01) C30B 29/38(2006.01) C30B 25/18(2006.01)C30B 33/00(2006.01) B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种剥离 外延金刚石与GaN材 料的方法 (57)摘要 本发明提供了一种 剥离外延金刚石与GaN材 料的方法。 该方法包括： 在GaN衬底上表面生长外 延层； 在外延层的上表面生长外延金刚石； 在外 延金刚石上表面距离外延金刚石边缘的预设位 置处进行激光切割， 采用激光切割产生的热量将 外延金刚石与外延层进行边缘分离， 得到第一样 品； 将第一样品放入腐蚀溶液中进行腐蚀， 将外 延层腐蚀掉后， 得到分离的外延金刚石与GaN衬 底。 本发明能够在不损伤GaN材料功能层的前提 下， 实现外延金刚石与GaN材 料的彻底分离 。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115491764 A 2022.12.20 CN 115491764 A 1.一种剥离 外延金刚石与GaN材 料的方法， 其特 征在于， 具体包括： 在GaN衬底上表面 生长外延层； 在所述外延层的上表面 生长外延金刚石； 在所述外延金刚石上表面距离所述外延金刚石边缘的预设位置处进行激光切割， 采用 激光切割产生的热量将所述外延金刚石与所述外延层进行边 缘分离， 得到第一样品； 将所述第一样品放入腐蚀溶液中进行腐蚀， 将所述外延层腐蚀掉后， 得到分离的所述 外延金刚石与所述GaN衬底。 2.根据权利要求1所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 所述外 延层为Si Nx外延层； 所述在所述外延金刚石上表面距离所述外延金刚石边缘的预设位置处进行激光切割， 采用激光切割产生的热量将所述外延金刚石与所述外延层进行边缘分离， 得到第一样品， 包括： 在所述外延金刚石上表面距离所述外延金刚石边缘的预设位置处采用红外激光进行 切割， 采用红外 激光切割产生的热量将所述外延金刚石与所述Si Nx外延层进行边 缘分离； 静置第一预设时间后， 得到第一样品。 3.根据权利要求2所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 所述所 述距离所述外延金刚石边 缘的预设位置为距离所述外延金刚石边 缘的1mm‑2mm的位置； 所述第一预设时间为2h ‑24h中任一时间取值。 4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在 于， 所述外延层为Si Nx外延层； 将所述第一样品放入腐蚀溶液中进行腐蚀， 将所述外延层腐蚀掉后， 得到分离的所述 外延金刚石与所述GaN衬底， 包括： 将所述第一样品放入酸腐蚀液中持续腐蚀第二预设时间， 直到将所述SiNx外延层腐蚀 掉后， 得到 分离的所述外延金刚石与所述GaN衬底； 所述第二预设时间为1h ‑10h中任一时间 取值； 采用去离 子水冲洗分离的所述外延金刚石与所述GaN衬底。 5.根据权利要求4所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 所述酸 腐蚀液为溶度为5 0％的氢氟酸和浓度为5 0％的硝酸， 进行比例为3:1的混合得到的混合液。 6.根据权利要求1所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 所述在 GaN衬底上表面 生长外延层， 包括： 采用等离子体增强化学气相沉积方式在GaN衬底上表面生长第一预设厚度的SiNx外延 层。 7.根据权利要求6所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 在所述 外延层的上表面 生长外延金刚石， 包括： 将生长了所述SiNx外延层的复合衬底放入金刚石生长炉内， 通入载气和气态碳源， 打 开微波电源生长第二预设厚度的外延金刚石； 当所述金刚石生长炉内温度降低至室温后， 取 出生长了外延金刚石的复合材 料。 8.根据权利要求7 所述的一种剥离 外延金刚石于GaN材 料的方法， 其特 征在于， 所述载气为氢气；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115491764 A 2所述气态碳源为甲烷、 乙烷、 乙烯、 乙炔和丙烷， 且气态碳源的碳氢比值为第一比值， 所 述气态碳源的流量与所述载气的流量之比为第二比值， 所述第一比值与所述第二比值相 同。 9.根据权利要求7或8所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 在所 述外延层的上表面 生长外延金刚石之前， 还 包括： 将生长了所述Si Nx外延层的复合衬底分别采用去离 子水和丙酮进行超声清洗； 用氮气枪吹干所述复合衬底， 并置入防尘装置内， 采用烘 箱进行干燥处 理。 10.根据权利要求7所述的一种剥离外延金刚石与GaN材料的方法， 其特征在于， 所述第 一预设厚度为1nm ‑30nm中任一厚度； 所述第二预设厚度为20 μm ‑200 μm中任一厚度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115491764 A 3