br>[0030]热压缩结合包括在高温和高压下用设置于TCO和处理晶片之间的结合介质的晶片结合。结合介质可能由许多不同的层组成，但是，典型地，包含至少一个由相对可延展的材料组成的层(结合层)，该材料具有高表面扩散速度。在许多情况中，此材料是Au、Al或Cu。结合叠层(bonding stack)还可以包括设置于结合层和TCO或处理晶片之间的层，其可促进粘合，或用作扩散势皇(diffus1n barrier)，TCO或处理晶片中的物质在结合层材料中应具有高溶解度。例如，Si晶片上的Au结合层可以导致Si扩散至结合界面，这将减小结合强度。包含扩散势皇例如氧化硅或氮化硅将限制此效果。可以在结合层的顶面上应用第二材料的相对较薄的层，以促进设置于TCO和手柄上的结合层之间的粘结。一些比金低的延展性的结合层材料(例如，Al、Cu等等)，或以产生粗糙膜(例如电解沉积)的方式沉积的材料，可以需要在结合之前经由化学或机械抛光，来进行平面化或减小粗糙度，并且，活性金属可以需要特殊的清洗步骤来去除可能干扰结合的氧化物或有机材料。
[0031]金属层叠层可以是空间不均匀的。例如，可以用光刻来改变结合叠层的初始层，以提供可从透明基板的背面看到的对准或基准标记。
[0032]可以在相对低的温度通常低于500°C并高于200°C下，实现热压缩结合。温度应足够高，以在结合界面处提高结合层之间的扩散能力，但是，并没有高到促使每个金属叠层中的各层的无意合金化。施加压力可提高结合速度，并导致金属叠层的一些弹性和塑性变形，使其更好且更均匀地接触。最佳的结合温度、时间和压力将取决于特殊的结合材料、形成结合界面的表面的粗糙度、以及在负载下处理晶片破裂或装置层损坏的易感性。
[0033]结合界面不需要由全部晶片表面组成。例如，不使用结合金属的毯状沉积(blanket deposit1n)，可用光刻处理将金属沉积在不连续的区域中，该区域由没有结合金属的区域隔开。这在弱结合或无结合的限定区域可帮助后处理步骤的情况中，或在需要气隙的情况中，这可以是有利的。这种的一个实例将是用外延生长的牺牲层的湿法蚀刻来去除GaN基板。为了接近牺牲层，必须蚀刻通路，进入外延晶片的两个表面中的任一个，并且，如果从晶片的结合侧蚀刻通路，那么保存晶片以用于再次使用是最容易实现的。一旦结合，蚀刻的通路便产生这样的通道，其可执行从结合晶片的边缘到中心的蚀刻解决方案，因此，包括该通路的基板的区域与处理晶片不会紧密接触，使得将形成结合。
[0034]结合介质还可以是在回流过程中结合或在阳极结合的无定形或玻璃状材料。在阳极结合中，该介质是具有高离子含量的玻璃，其中，通过施加大电场，促进批量运输材料。在回流结合中，玻璃具有低熔点，并将在适当的压力和温度下形成接触和良好结合。所有玻璃结合都是相对脆性的，并需要玻璃的热膨胀系数足够接近结合配合晶片(bonding partnerwafer) ( S卩，GaN晶片和手柄)。在两种情况中，都可经由气相沉积或通过在玻璃上包括旋转的工艺，来沉积玻璃。在两种情况中，结合区域的长度都可以是有限的，并且，具有由光刻或丝网印刷工艺限定的几何形状。
[0035]还可在高温和高压下进行沉积于TCO的GaN和处理晶片上的TCO与处理晶片之间的直接结合，或外延GaN膜和沉积于处理晶片上的TCO之间的直接结合。这里，通过在跨越结合界面批量运输TCO、GaN和/或处理晶片物质来进行结合。由于TCO的低延展性的原因，结合面必须明显比金属如金的热压缩结合所需的那些更光滑。
[0036]本发明的实施方式典型地包括一些类型的脊部，以提供可横向地限制光学模式的横向指数对比(横向折射率对比，lateral index contrast)。一个实施方式将具有蚀刻在外延生长的GaN覆层(镀层，cladding layer)中的脊部(ridge)。在此情况中，在TCO沉积之前将脊部蚀刻在P型GaN层中，还是在结合并去除基板之后结合或蚀刻在η型层中，并不重要。在前一种情况中，TCO将必须以某种方式平面化，以对结合提供导电的表面，除非使用可回流或可塑性变形的结合介质，其可适应晶片表面上的较大的高度变化。在后一种情况中，可不进一步改变TCO层而潜在地进行结合。在任一种情况中，都应该需要平面化，TCO沉积技术产生足够粗糙的TCO层，以阻止与处理晶片的结合。
[0037]在脊部部分地或完全地与TCO形成的情况中，可以将图案化的晶片与手柄(处理晶片)结合，在脊部的任一侧上留下气隙，从而将脊部和周围材料之间的指数对比(折射率对比)最大化。
[0038]在P侧脊部处理之后，将ITO沉积作为P触点。在ITO沉积之后，将晶片在P侧向下结合至载体晶片，并且，经由激光剥离(laser lift-off)或光化学蚀刻(PEC)来去除基板的块体。这将在外延结构的η侧上需要一些类型的牺牲层。
[0039]激光消融是这样一种工艺，其中通过加热并引起氮的解吸用发出高能带隙的激光器(above-band-gap emitting laser)来分解吸收牺牲(Al, In, Ga)N层。然后，用王水或HCl蚀刻掉剩余的Ga残渣。可与PEC蚀刻类似地使用此技术，其中，蚀刻掉/消融掉外延装置和块体基板之间的牺牲材料，导致外延结构和基板分离。然后，可研磨(lap)并抛光外延膜(已与处理晶片结合)，以实现平面表面。
[0040]PEC蚀刻是可用来蚀刻GaN及其合金的光辅助湿法蚀刻技术。该方法包括高能带隙激励源和由半导体及电解液形成的电化学电池。在此情况中，暴露的(Al，In, Ga) N材料表面用作阳极，而沉积在半导体上的金属垫(metal pad)用作阴极。高能带隙光源在半导体中产生电子-空穴对。在空穴扩散至材料的表面以形成氧化物的同时，从半导体经由阴极提取电子。由于空穴扩散至表面需要能带在表面处弯曲，以利于收集空穴，所以，PEC蚀刻典型地仅对η型材料起作用，尽管已经开发了一些用于蚀刻P型材料的方法。然后，通过导致半导体的湿法蚀刻的电解质，来溶解氧化物。已经表明，不同类型的电解质，包括HC1、KOH和HNO3,在GaN及其合金的PEC蚀刻中是有效的。可通过选择有利的电解质，来优化蚀刻选择性和蚀刻速度。还可以在半导体和阴极之间产生外部偏压，以帮助进行PEC蚀刻处理。
[0041]在激光剥离之后，将ITO沉积作为η触点。图4(a)和图4(b)中描述了使用激光玻璃的这种工艺流程的一种形式。使用此方法，可相继抛光并重新使用基板，以用于外延生长。用于激光剥离的牺牲层是这样的牺牲层，其可包括在发光层和基板之间的外延结构中。这些层将具有这样的特性:在发光层中不会产生明显的量的缺陷，同时，在激光剥离处理中使用的波长下具有高光吸收。一些可能的牺牲层包括:外延生长的层，其与基板完全张紧(strain)，该外延生长的层由于由生长条件而引起的能带隙、掺杂或点缺陷的原因而是吸收性的；离子注入层，其中，可很好地控制注入深度，并且，调节注入物质和能量，以将牺牲层和外来材料的图案层处的注入损坏最大化，该外来材料将用作横向外延附晶生长(lateral epitaxial overgrowth)的掩模。
[0042]用于经由光化学蚀刻剥离基板的牺牲层将以最小量包含低能带隙或掺杂的层，其将吸收泵浦光，并且，相对于周围材料具有提高的蚀刻速度。可以外延地沉积牺牲层，并且，可这样选择其合金组成和这些的掺杂使得空穴载流子寿命和扩散长度较高。要必须通过在促进高材料结晶质量的生长条件下生长牺牲层，来避免缩短空穴载流子寿命和扩散长度的缺陷。牺牲层的一个实例将是在外部光源的波长下吸收的InGaN层。还可包含被设计为具有非常低的蚀刻速度以在基板去除之后控制覆层材料的厚度的蚀刻停止层，以允许更好地控制蚀刻过程。可仅通过合金组成和掺杂的组合，来控制蚀刻停止层的蚀刻特性。一种可能的蚀刻停止层将是具有高于外部光源的能带隙的AlGaN层。另一种可能的蚀刻停止层是具有减小的少数载流子扩散长