(57)【要約】  様々な実施形態において、電気化学的工程が用いられて、複数のシンギュレートされた、又は未シンギュレートの電子デバイス又は光電子デバイスダイから基板の少なくとも一部を除去する。該ダイは、除去工程のためにサブマウントに取り付けられてもよく、該ダイは、除去工程の間に電解質に浸漬されても、又は該電解質と非浸漬的に接触してもよい。
2020537360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスダイを提供し、前記デバイスダイのそれぞれが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むこと；
前記複数のデバイスダイをサブマウントに取り付けること；
前記複数のデバイスダイを電解質と接触させること；
前記複数のデバイスダイと前記電解質との接触の間に、電位を前記複数のデバイスダイに加え、それにより前記電解質が、それぞれのデバイスダイの前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
前記サブマウントを複数のサブマウント部分に分割し、前記サブマウント部分のそれぞれが、それに取り付けられたデバイスダイを有すること；並びに
前記サブマウント部分の１つ、及びそれに取り付けられた前記デバイスダイをデバイスパッケージ内にパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項２】
前記サブマウント部分及びそれに取り付けられた前記デバイスダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記サブマウント部分を前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記デバイスダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記デバイスダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サブマウントが、セラミック材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記サブマウントが、多結晶窒化アルミニウムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デバイスダイのそれぞれの前記基板が、単結晶である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスダイのそれぞれの前記活性構造が、多重量子井戸層を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のデバイスダイを前記電解質と接触させることが、前記複数のデバイスダイを前記電解質に浸漬することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のデバイスダイの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のデバイスダイが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数のデバイスアセンブリを提供し、前記デバイスアセンブリのそれぞれが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された電子デバイス構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記電子デバイス構造の間に配置されたドープドレインコンタクト層と、を含むこと；
前記複数のデバイスアセンブリをサブマウントに取り付けること；
前記複数のデバイスアセンブリを電解質と接触させること；
前記複数のデバイスアセンブリと前記電解質との接触の間に、電位を前記複数のデバイスアセンブリに加え、それにより前記電解質が、それぞれのデバイスアセンブリの前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープドレインコンタクト層を露わにし、前記ドープドレインコンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
それぞれのデバイスアセンブリの前記露わになったドープドレインコンタクト層の上方に底部電極を形成すること；及び
前記サブマウントから各デバイスアセンブリを除去すること、
を含む、電子デバイスを形成する方法。
【請求項１９】
前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記基板が、単結晶である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電子デバイス構造が、ソースコンタクト層及びチャネル層を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記ドープドレインコンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数のデバイスアセンブリを前記電解質と接触させることが、前記複数のデバイス構造を前記電解質に浸漬することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数のデバイスアセンブリの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数のデバイスアセンブリが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記ドープドレインコンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記ドープドレインコンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項３１】
前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記ドープドレインコンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記デバイスアセンブリのそれぞれの前記ドープドレインコンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
複数のデバイスダイを提供し、前記デバイスダイのそれぞれが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むこと；
前記複数のデバイスダイをサブマウントに取り付けること；
前記複数のデバイスダイを電解質と接触させること；
前記複数のデバイスダイと前記電解質との接触の間に、電位を前記複数のデバイスダイに加え、それにより前記電解質が、それぞれのデバイスダイの前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；及び
前記サブマウントから前記デバイスダイを除去すること；及び
前記デバイスダイの１つをデバイスパッケージにパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項３３】
前記デバイスダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記デバイスダイを前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記デバイスダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記デバイスダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記デバイスダイをパッケージングする前に、前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層上に底部電極を形成することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記サブマウントが、セラミック材料を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記サブマウントが、多結晶窒化アルミニウムを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記デバイスダイのそれぞれの前記基板が、単結晶である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記デバイスダイのそれぞれの前記活性構造が、多重量子井戸層を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４２】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４３】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項３２に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数のデバイスダイを前記電解質と接触させることが、前記複数のデバイスダイを前記電解質に浸漬することを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のデバイスダイの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数のデバイスダイが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項３２に記載の方法。
【請求項４７】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項３２に記載の方法。
【請求項４８】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４９】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
複数の未シンギュレートの発光ダイを画定するウェーハを提供し、前記ウェーハが（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された複数のエピタキシャル層を含むエピタキシャル構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記エピタキシャル構造の間に配置されたドープ層と、を含むこと；
前記ウェーハをサブマウントに取り付けること；
前記ウェーハを電解質と接触させること；
前記ウェーハと前記電解質との接触の間に、電位を前記ウェーハに加え、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ層を露わにし、前記ドープ層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
前記基板がエッチングで剥がされた後、前記エピタキシャル構造をハンドルウェーハに取り付けること；
前記エピタキシャル構造を複数の発光ダイにシンギュレートすること；及び
前記発光ダイの１つをデバイスパッケージ内にパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項５１】
前記エピタキシャル構造がシンギュレートされる前、又はその後に前記エピタキシャル構造の少なくとも一部を前記サブマウントから除去することをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記発光ダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記発光ダイを前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記発光ダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記発光ダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記発光ダイの前記ドープ層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記発光ダイをパッケージングする前に、前記発光ダイの前記ドープ層上に底部電極を形成することをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記サブマウントが、セラミック材料を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
前記サブマウントが、多結晶窒化アルミニウムを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５６】
前記基板が、単結晶である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５７】
前記エピタキシャル構造が、多重量子井戸層を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５８】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項５０に記載の方法。
【請求項６０】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６１】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６２】
前記ドープ層が、ｎ型ドープされる、請求項５０に記載の方法。
【請求項６３】
前記ウェーハを前記電解質と接触させることが、前記ウェーハを前記電解質に浸漬することを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６４】
前記ウェーハの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記ウェーハが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項５０に記載の方法。
【請求項６６】
前記ドープ層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項５０に記載の方法。
【請求項６７】
前記ドープ層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６８】
前記ドープ層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープ層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
複数の未シンギュレートの電子デバイスダイを画定するウェーハを提供し、前記ウェーハが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された複数のエピタキシャル層を含むエピタキシャル構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記エピタキシャル構造の間に配置されたドープ層と、を含むこと；
前記ウェーハをサブマウントに取り付けること；
前記ウェーハを電解質と接触させること；
前記ウェーハと前記電解質との接触の間に、電位を前記ウェーハに加え、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ層を露わにし、前記ドープ層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
前記基板がエッチングで剥がされた後、前記エピタキシャル構造をハンドルウェーハに取り付けること；及び
前記エピタキシャル構造を複数の電子デバイスダイにシンギュレートすること、
を含む、電子デバイスを形成する方法。
【請求項７０】
前記ドープ層が、ドレインコンタクト層であり；そして
前記エピタキシャル構造が、ソースコンタクト層及びチャネル層を含む、
請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記エピタキシャル構造がシンギュレートされる前、又はその後に前記エピタキシャル構造の少なくとも一部を前記サブマウントから除去することをさらに含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
前記エピタキシャル構造をシンギュレートする前、又はその後に前記ドープ層上に底部電極を形成することをさらに含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７３】
前記サブマウントが、セラミック材料を含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７４】
前記サブマウントが、多結晶窒化アルミニウムを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７５】
前記基板が、単結晶である、請求項６９に記載の方法。
【請求項７６】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項６９に記載の方法。
【請求項７７】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項６９に記載の方法。
【請求項７８】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７９】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８０】
前記ドープ層が、ｎ型ドープされる、請求項６９に記載の方法。
【請求項８１】
前記ウェーハを前記電解質と接触させることが、前記ウェーハを前記電解質に浸漬することを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８２】
前記ウェーハの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記ウェーハが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項６９に記載の方法。
【請求項８４】
前記ドープ層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項６９に記載の方法。
【請求項８５】
前記ドープ層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８６】
前記ドープ層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープ層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むデバイス構造を提供すること；
前記デバイス構造をサブマウントに電気的に接続すること；
前記デバイス構造を電解質と接触させること；及び
前記デバイス構造と前記電解質との接触の間に、電位を前記デバイス構造に加え、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項８８】
前記基板が、単結晶である、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記活性構造が、多重量子井戸層を含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９０】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項８７に記載の方法。
【請求項９１】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項８７に記載の方法。
【請求項９２】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９３】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９４】
前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がした後、前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／又はコーティングすることをさらに含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９５】
前記デバイス構造が、シンギュレートされたダイを含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９６】
前記デバイス構造が、複数の少なくとも部分的に未シンギュレートのダイを含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９７】
前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項８７に記載の方法。
【請求項９８】
前記デバイス構造を前記電解質と接触させることが、前記デバイス構造を前記電解質に浸漬することを含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９９】
前記デバイス構造の浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記デバイス構造が、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項８７に記載の方法。
【請求項１０１】
前記ドープ底部コンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項８７に記載の方法。
【請求項１０２】
前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項１０３】
前記ドープ底部コンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープ底部コンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された電子デバイス構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記電子デバイス構造の間に配置されたドープドレインコンタクトと、を含むデバイス構造を提供すること；
前記デバイス構造をサブマウントに電気的に接続すること；
前記デバイス構造を電解質と接触させること；
前記デバイス構造と前記電解質との接触の間に、電位を前記デバイス構造に加えて、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープドレインコンタクト層を露わにし、前記ドープドレインコンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままである、
電子デバイスを形成する方法。
【請求項１０５】
前記基板が、単結晶である、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０６】
前記電子デバイス構造が、ソースコンタクト層及びチャネル層を含む、
請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０７】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０８】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０９】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１０】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１１】
前記デバイス構造が、シンギュレートされたダイを含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１２】
前記デバイス構造が、少なくとも部分的に未シンギュレートのダイを含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１３】
前記ドープドレインコンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１４】
前記デバイス構造を前記電解質と接触させることが、前記デバイス構造を前記電解質に浸漬することを含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１５】
前記デバイス構造の浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
前記デバイス構造が、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１７】
前記ドープドレインコンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１８】
前記ドープドレインコンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１１９】
前記ドープドレインコンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープドレインコンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項１１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、開示全体が参照により本明細書に取り込まれる２０１７年１０月１６日出願の米国特許仮出願第６２／５７２，６１４号の利益及び優先権を主張するものである。
【０００２】
様々な実施形態において、本発明は、窒化アルミニウム基板上に作製された電子及び光電子デバイスのための基板除去に関する。
【背景技術】
【０００３】
窒化物半導体システムに基づく短波長紫外発光ダイオード（ＵＶ  ＬＥＤ）、即ち、３５０ｎｍ未満の波長で発光するＬＥＤの出力パワー、効率及び寿命は、活性領域における高い欠陥レベルにより依然として限定されている。これらの限定は、２７０ｎｍ未満の波長で発するように設計されたデバイスでは特に問題である（そして顕著である）。ほとんどの開発努力は、サファイアなどの異質基板上に形成されたデバイスで実行されており、その欠陥密度は、革新的な欠陥減少方策にもかかわらず依然として高い。これらの高欠陥密度は、そのような基板上で成長されるデバイスの効率及び信頼性の両方を限定する。
【０００４】
低欠陥結晶窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板の近年の導入は、窒化物に基づく光電子半導体デバイス、特に高アルミニウム濃度を有するそれらのデバイスを、これらのデバイスの活性領域により低い欠陥性を有するという利益により劇的に改善する能力を有する。例えばＡｌＮ基板上に擬似格子整合成長されたＵＶ  ＬＥＤは、他の基板上に形成された類似のデバイスに比較して、より高い効率、より高いパワー及びより長い寿命を有することが実証されている。一般に、これらの擬似格子整合ＵＶ  ＬＥＤは、「フリップチップ」構成へのパッケージングのために実装され、デバイスの活性領域中で発生された光は、ＡｌＮ基板を通して発せられるが、ＬＥＤダイは、多結晶（セラミック）ＡｌＮサブマウントに結合された前面を有する。そのようなデバイスの活性デバイス領域中で実現可能である高い結晶完全性のために、６０％より大きな内部効率が、実証された。不幸にも、光子取り出し効率は、多くの場合、これらのデバイスでは依然として非常に乏しく、表面パターニング技術を用いると約４〜約１５％の範囲が実現される。
【０００５】
幾つかの理由で、短波長ＵＶ  ＬＥＤからの光子取り出し効率は、可視ＬＥＤに比較して乏しい。したがって短波長ＵＶ  ＬＥＤの電流発生は、最良でもほんの数パーセントという低いウォールプラグ効率（ＷＰＥ）を有し、ここでＷＰＥは、電力によりデバイスに配分されるダイオードから実現された使用可能な光パワー（この場合、発せられたＵＶ光）の比率として定義される。ＬＥＤのＷＰＥは、電気効率（ηｅｌ）と光子取り出し効率（ηｅｘ）と内部効率（ＩＥ）の積をとることにより計算され得、即ち、ＷＰＥ＝ηｅｌ×ηｅｘ×ＩＥである。ＩＥ自体は、電流注入効率（ηｉｎｊ）と内部量子効率（ＩＱＥ）の積、即ちＩＥ＝ηｉｎｊ×ＩＱＥである。したがって低いηｅｘは、例えばデバイスのプラットフォームとして先に参照されたＡｌＮ基板の使用により可能になる、内部結晶欠陥の減少によりＩＥが改善された後であっても、ＷＰＥに有害な影響を及ぼすであろう。
【０００６】
複数の論点が、低い光子取り出し効率に寄与する可能性がある。第一に、入手可能な最高品質のＡｌＮ基板であっても、一般に、ＡｌＮのバンドエッジ（ほぼ２１０ｎｍである）よりも長い波長でもＵＶ波長範囲内に若干の吸収を有する。この吸収は、結果として、デバイスの活性エリア内で発生されたＵＶ光の一部を基板に吸収させて、これにより基板表面から発せられた光の量を減じる傾向がある。加えて、発生された光子のほぼ半量がｐ型コンタクトに向かい、そのコンタクトのｐ型ＧａＮにより吸収されるため、ＵＶ  ＬＥＤは損害を被る。光子が、ＡｌＮ面に向かう場合でも、ＡｌＮの大きな屈折率により９．４％のみが未処理の面から逃散することができ、小さな逃散円錐を生じる。追加的光子は、ＡｌＮウェーハへの吸収のために出口面までの道のりを失う。これらの損失は、倍数的であり、平均光子取り出し効率は、約２．５％に過ぎない。
【０００７】
ＡｌＮ基板による光子吸収、及び空気とＡｌＮの間の高い屈折率比は、ＡｌＮ上のＵＶ  ＬＥＤの光子取り出し効率に有害な影響を及ぼすため、これらの作用は、基板の全て又は一部の除去により軽減される場合がある。様々な技術が、他材料のシステム中の基板除去のために開発されてきたが、そのような技術は一般に、ＡｌＮ基板上のＵＶ  ＬＥＤに用いられた場合に効果的でない。その上、硬質レンズを用いたカプセル化技術が、光子取り出し効率を増強するために用いられてきたが（例えば、開示全体が参照により本明細書に取り込まれる２０１２年７月１９日出願の米国特許第８，９６２，３５９号参照）そのような技術は、一般に基板吸収に直接取り組んでいない。
【０００８】
ＡｌＮ基板はまた、高電圧に切り替えること及び高レベルの電流を生じることが可能なトランジスタ（例えば、縦型パワーデバイス）などのハイパワー電子デバイスの作製を可能にする。しかし、典型的にはバックコンタクト（例えば、ドレインコンタクト）を組み込んだ、そのようなデバイスの性能は、ＡｌＮ基板の相対的に高い抵抗性により複雑化されて、高レベルでドープすることが困難になる場合がある。ＡｌＮ基板の除去は、ＡｌＮに基づく電子デバイスの性能を直接改善する、より低抵抗のコンタクトを可能にするであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のことを考慮すれば、電子デバイス（例えば、トランジスタ）又は光電子デバイス（例えば、ＵＶ発光デバイス）のＡｌＮ基板の全て又は一部の除去のための改善された技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の様々な実施形態において、ＵＶ  ＬＥＤなどのＵＶ発光デバイスの光子取り出し効率及び外部量子効率は、デバイスが作製されるＡｌＮ基板の全て又は一部の除去により改善される。同様に様々な実施形態において、ＡｌＮ基板上に作製された電子デバイスの性能は、ＡｌＮ基板の除去後に基板の上方に形成された、より高ドープのＡｌＮ又は非ＡｌＮエピタキシャル層（例えば、ＡｌＧａＮ層）へのより低抵抗のコンタクトの形成により改善される。
【００１１】
様々な実施形態において、ドープコンタクト層を組み込んだ電子及び／又は光電子デバイス構造が、非ドープＡｌＮ基板の上方に形成される。（本明細書で用いられる「非ドープ」層又は基板は、意図的にドープされておらず、そして／又は少なくとも１００，０００オーム・ｃｍの抵抗を有し、そして／又はほぼ３×１０１７ｃｍ−３以下のドーパント濃度を有する）。非ドープ基板及びその上方の任意の非ドープ層（例えば、１つ又は複数の非ドープＡｌＮホモエピタキシャル層）は、次に、ドープコンタクト層及びその上方の残留するデバイス構造で自動的に停止し、それを感知できるほど除去しない、電気化学エッチング工程を介して除去される。即ち、ドープ層（及びその上方の残留するデバイス構造）は、「実質的にエッチングされない」ままで、即ちエッチング液との接触の間及び接触の後に、厚さの少なくとも９０％（又は幾つかの実施形態において、少なくとも９５％又は少なくとも９９％）を保持している。（本明細書で用いられる「ドープ」層又は基板は、最大で５０，０００オーム・ｃｍ、又は最大で３０，０００オーム・ｃｍ、又は最大で１０，０００オーム・ｃｍ、又は最大で５，０００オーム・ｃｍ、又は最大で１，０００オーム・ｃｍの抵抗を有し、そして／又はほぼ１×１０１８ｃｍ−３以上、又はほぼ１×１０１９ｃｍ−３以上、又はほぼ１×１０２０ｃｍ−３以上のドーパント濃度を有する。）
【００１２】
ＡｌＮ基板の除去は、基板による光子吸収を排除して、改善された光電子デバイスの性能及び効率を可能にする。ＡｌＮ基板の除去はまた、低抵抗コンタクトの形成を可能にして、改善された電子デバイス性能を可能にする。様々な実施形態において、電気化学エッチング工程により露わになったコンタクト層の表面が、それからの光子取り出しをさらに増強するために、テクスチャリングされても（例えば、粗くされても）、そして／又はコーティングされてもよい。様々な実施形態において、該エッチング工程そのものが、残留するデバイス構造からの光子取り出しを増強するテクスチャリングされた表面をもたらす（例えば、ピラミッド状外形の配列を特色とする）。
【００１３】
本発明の様々な実施形態による技術は、開示全体が参照により本明細書に取り込まれる、２０１８年５月１１日出願の米国特許出願第１５／９７７，０３１号（‘０３１号出願）に詳述されたＡｌＮ基板内に埋入された１つ又は複数の剥離層の使用と組み合わせられてもよい。様々な実施形態において、該ＡｌＮ基板は、そこに埋入された１つ又は複数の剥離層を有してもよく（例えば、エピタキシャルな成長、拡散、イオン打ち込みなどにより）、続く該剥離層への光及び／又は熱の適用は、その中に亀裂を誘導して、元のＡｌＮ基板の下の部分（複数可）を除去する。そのような部分は、電気化学的に除去する必要がないため、剥離層の下のＡｌＮ基板の一部が、ドープされてもよい。ＡｌＮ基板部分の除去（及び、例えばエッチング又は研磨による、基板上に残留する剥離層の任意の部分の任意選択的除去）の後、典型的には非ドープである、ＡｌＮ基板の残留部分は、本明細書に記載された通り電気化学的に除去されてもよい。（したがって、本明細書において電気化学的に除去される「基板」の参照は、例えば最初の基板の１つ又は複数の部分が、剥離層の使用などの別の技術を介して予め除去されている場合には、基板全体及び基板の一部の両方を含む）。そのような実施形態は、剥離層を利用する初期除去ステップのために少ないエッチング時間を必要とし得る。様々な実施形態において、該剥離層は、ＡｌＮ基板（及び／又はその上のデバイス構造の１つ若しくは複数の部分）に実質的に格子整合されるが、それは、１つの波長若しくは波長範囲で異なる吸収係数を有し、そして／又は‘０３１号出願に記載された通り熱が適用された場合に亀裂を促進する熱膨張ミスマッチをもたらす異なる熱膨張係数を有する。
【００１４】
例えば様々な実施形態において、該剥離層は、基板そのものにより強く吸収されない光の波長のための剥離層内の吸収バンドを形成する１種又は複数の不純物でドープされたＡｌＮ又はＡｌＧａＮを含んでも、それから実質的になっても、又はそれからなってもよい。例えば、該剥離層は、酸素でドープされていて、ほぼ３１０ｎｍに吸収バンドを有する、ＡｌＮを含んでも、それから実質的になっても、又はそれからなってもよい。様々な実施形態において、該剥離層は、酸素（Ｏ）及び／又は１種若しくは複数の他のドーパント、例えば炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、若しくはガドリニウム（Ｇｄ）でドープされていてもよい。本発明の様々な実施形態において、ドーパントの１種又は複数は、少なくとも例えばほぼ１０１７ｃｍ−３、少なくともほぼ１０１８ｃｍ−３、又は少なくとも１０１９ｃｍ−３の濃度で剥離層の中に導入されても、そして／又は存在してもよい。本発明の様々な実施形態において、該ドーパントの１種又は複数は、最大で例えばほぼ１０２０ｃｍ−３、又は最大で１０２１ｃｍ−３の濃度で剥離層の中に導入されても、そして／又は存在してもよい。
【００１５】
例示的実施形態において、酸素でドープされたＡｌＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなる剥離層は、ほぼ３１０ｎｍの波長に吸収バンドを呈してもよく、炭素でドープされたＡｌＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなる剥離層は、ほぼ２６５ｎｍの波長に吸収バンドを呈してもよい。そのような実施形態において、基板分離のための照射は、例えばＫｒＦレーザ（ほぼ２４８ｎｍの発光波長）又はＸｅＣｌレーザ（ほぼ３０８ｎｍの発光波長）を介して適用されてもよい。
【００１６】
様々な実施形態において、該剥離層は、ＡｌＮ以外の半導体（例えば、ＡｌＧａＮ）を含んでも、それから実質的になっても、又はそれからなってもよく、基板により強く吸収されない光では１つ又は複数の吸収バンドを形成する１つ又は複数のドーパントを含有してもよい。様々な実施形態において、該剥離層は、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、及び／又はインジウムのうちの１つ又は複数を含有する窒化物合金を含んでも、それから実質的になっても、又はそれからなってもよい。該剥離層は、それでもシリコンカーバイド又は金属窒化物（該金属は例えばＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、又はＴaの１つ又は複数である）を含んでも、それから実質的になっても、又はそれからなってもよい。例えば、シリコンカーバイドを含む、それから本質的になる、又はそれからなる剥離層は、ほぼ３７６ｎｍの波長に吸収バンドを呈してもよく、窒化チタンを含む、それから本質的になる、又はそれからなる剥離層は、ほぼ３６５ｎｍの波長に吸収バンドを呈してもよい。
【００１７】
本明細書においてＡｌＧａＮ又はＡｌ１−ａＧａａＮ合金及び層（ａは本明細書においてＡｌＧａＮに関連して提供され得る任意の下付き文字）になされた参照は、該当する合金又は層がインジウム（Ｉｎ）を実質的に含まないと具体的に記載されない限り、Ｉｎを場合により含むと理解され、したがって本明細書においてＡｌＧａＮ又はＡｌ１−ａＧａａＮになされた参照は、他に明記されない限り、ＡｌＩｎＧａＮ又はＡｌ１−ａ―ｂＧａａＩｎｂＮと等しいと理解される。本明細書で使用される層又は合金が「Ｉｎを実質的に含まない」ということは、該層又は合金が微量以外の任意の量のＩｎを含まないことを意味し、化学分析を介して検出可能であってもよいが、層又は合金のバンドギャップ又は他の特性に１％より多く（又は幾つかの実施形態において、０．５％より多く、又は０．１％より多く）影響を及ぼさない。
【００１８】
一態様において、本発明の実施形態は、照明デバイスを形成する方法を特色とする。複数のデバイスダイが、提供される。該デバイスダイの１つ又は複数（又はそれぞれ）は、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）該基板と該活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該複数のデバイスダイは、サブマウントに取り付けられる。該複数のデバイスダイは、電解質と接触される。該複数のデバイスダイと該電解質との接触の間に、電位が、該複数のデバイスダイに加えられ、それにより該電解質が、少なくとも１つの（又はそれぞれの）デバイスダイの窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープ底部コンタクト層を露わにし、該ドープ底部コンタクト層が電解質により実質的にエッチングされないままである。該サブマウントは、複数のサブマウント部分に分割され、そのそれぞれが、取り付けられた少なくとも１つのデバイスダイを有する。サブマウント部分の１つ、及びそれに取り付けられたデバイスダイ（複数可）は、デバイスパッケージ内にパッケージングされ、それにより照明デバイスを形成する。
【００１９】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。サブマウント部分及びそれに取り付けられたデバイスダイ（複数可）をパッケージングすることは、（ｉ）該サブマウント部分を該デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）該デバイスダイ（複数可）からの光を受け取るために１つ若しくは複数の硬質レンズを該デバイスダイ（複数可）の上方に配置すること（例えば、各ダイは、それ自体のレンズを有してもよく、又は単一のレンズが、複数のダイから光を受け取ってもよい）、並びに／又は（ｉｉｉ）少なくとも１つのデバイスダイの該ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、を含んでも、それらから本質的になっても、又はそれらからなってもよい。該サブマウントは、セラミック材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該サブマウントは、窒化アルミニウム、例えば多結晶及び／又はセラミックの窒化アルミニウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）基板は、単結晶であってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）活性構造は、多重量子井戸層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。
【００２０】
該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該複数のデバイスダイを該電解質と接触させることは、該複数のデバイスダイを該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイが、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該複数のデバイスダイが、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００２１】
別の態様において、本発明の実施形態は、電子デバイスを形成する方法を特色とする。複数のデバイスアセンブリが、提供される。該デバイスアセンブリの１つ又は複数（又はそれぞれ）は、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された電子デバイス構造と、（ｉｉｉ）該基板と該電子デバイス構造の間に配置されたドープドレインコンタクト層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該複数のデバイスアセンブリは、サブマウントに取り付けられる。該複数のデバイスアセンブリは、電解質と接触される。該複数のデバイスアセンブリと該電解質との接触の間に、電位が、該複数のデバイスアセンブリに加えられ、それにより該電解質が、少なくとも１つの（又はそれぞれの）デバイスアセンブリの窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープドレインコンタクト層を露わにし、該ドープドレインコンタクト層が電解質により実質的にエッチングされないままである。底部電極が、各デバイスアセンブリの露わになったドープドレインコンタクト層の上方に形成される。各デバイスアセンブルは、該底部電極の形成の前又は後に該サブマウントから除去される。
【００２２】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該サブマウントは、セラミック材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該サブマウントは、窒化アルミニウム、例えば多結晶及び／又はセラミックの窒化アルミニウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）基板は、単結晶であってもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）電子デバイス構造は、ソースコンタクト層及びチャネル層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。
【００２３】
該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該複数のデバイスアセンブリを該電解質と接触させることは、該複数のデバイスアセンブリを該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスアセンブリが、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該複数のデバイスアセンブリが、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスアセンブリの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープドレインコンタクト層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００２４】
さらに別の態様において、本発明の実施形態は、照明デバイスを形成する方法を特色とする。複数のデバイスダイが、提供される。該デバイスダイの１つ又は複数（又はそれぞれ）は、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）該基板と該活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該複数のデバイスダイは、サブマウントに取り付けられる。該複数のデバイスダイは、電解質と接触される。該複数のデバイスダイと該電解質との接触の間に、電位が、該複数のデバイスダイに加えられ、それにより該電解質が、少なくとも１つの（又はそれぞれの）デバイスダイの窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープ底部コンタクト層を露わにし、該ドープ底部コンタクト層が電解質により実質的にエッチングされないままである。該デバイスダイは、該サブマウントから除去される。該デバイスダイの１つは、デバイスパッケージ内にパッケージングされ、それにより照明デバイスを形成する。
【００２５】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該デバイスダイをパッケージングすることは、（ｉ）該デバイスダイを該デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）該デバイスダイからの光を受け取るために硬質レンズを該デバイスダイの上方に配置すること、並びに／又は（ｉｉｉ）該デバイスダイの該ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、を含んでも、それらから本質的になっても、又はそれらからなってもよい。底部電極が、該デバイスダイをパッケージングする前（又はその後）に、又は該基板をエッチングで剥がす前（又はその後）に該デバイスダイの該ドープ底部コンタクト層上に形成されてもよい。該サブマウントは、セラミック材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該サブマウントは、窒化アルミニウム、例えば多結晶及び／又はセラミックの窒化アルミニウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）基板は、単結晶であってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）活性構造は、多重量子井戸層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。
【００２６】
該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該複数のデバイスダイを該電解質と接触させることは、該複数のデバイスダイを該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイが、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該複数のデバイスダイが、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該デバイスダイの１つ又は複数の（又はそれぞれの）該ドープ底部コンタクト層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００２７】
別の態様において、本発明の実施形態は、照明デバイスを形成する方法を特色とする。ウェーハが、提供される。該ウェーハは、複数の未シンギュレートの発光ダイを画定する。該ウェーハは、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された複数のエピタキシャル層を含む、それから本質的になる、又はそれからなるエピタキシャル構造と、（ｉｉｉ）該基板と該エピタキシャル構造の間に配置されたドープ層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該ウェーハは、サブマウントに取り付けられる。該ウェーハは、電解質と接触される。該ウェーハと該電解質との接触の間に、電位が、該ウェーハに加えられ、それにより該電解質が、窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープ層を露わにし、該ドープ層が電解質により実質的にエッチングされないままである。該基板が、エッチングで剥がされた後、該エピタキシャル構造が、ハンドルウェーハに取り付けられる。該エピタキシャル構造は、複数の発光ダイにシンギュレートされる。該発光ダイの１つが、デバイスパッケージ内にパッケージングされ、それにより照明デバイスを形成する。
【００２８】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該発光ダイのそれぞれが、該サブマウントの一部を含むように（その後、該デバイスパッケージ内にパッケージングされてもよい）、該サブマウントが、シンギュレートされてもよい。該発光ダイの１つ又は複数は、シンギュレーションの後又はパッケージングの後に該ハンドルウェーハから除去されてもよい。該エピタキシャル構造の少なくとも一部が、該エピタキシャル構造がシンギュレートされる前、又はその後に、該サブマウントから除去されてもよい。該発光ダイをパッケージングすることは、（ｉ）該発光ダイを該デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）該発光ダイからの光を受け取るために硬質レンズを該発光ダイの上方に配置すること、並びに／又は（ｉｉｉ）該発光ダイの該ドープ層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、を含んでも、それらから本質的になっても、又はそれらからなってもよい。底部電極が、該発光ダイをパッケージングする前、シンギュレーションの前、又は該ハンドルウェーハへの取り付けの前に、該発光ダイの該ドープ層上に形成されてもよい。該サブマウントは、セラミック材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該サブマウントは、窒化アルミニウム、例えば多結晶及び／又はセラミックの窒化アルミニウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該基板は、単結晶あってもよい。該エピタキシャル構造は、多重量子井戸層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。
【００２９】
該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該ドープ層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該ウェーハを該電解質と接触させることは、該ウェーハを該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ウェーハが、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該ウェーハが、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該ドープ層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該ドープ層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ドープ層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００３０】
さらに別の態様において、本発明の実施形態は、電子デバイスを形成する方法を特色とする。ウェーハが、提供される。該ウェーハは、複数の未シンギュレートの電子デバイスダイを画定する。該ウェーハは、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された複数のエピタキシャル層を含む、それから本質的になる、又はそれからなるエピタキシャル構造と、（ｉｉｉ）該基板と該エピタキシャル構造の間に配置されたドープ層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該ウェーハは、サブマウントに取り付けられる。該ウェーハは、電解質と接触される。該ウェーハと該電解質との接触の間に、電位が、該ウェーハに加えられ、それにより該電解質が、窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープ層を露わにし、該ドープ層が電解質により実質的にエッチングされないままである。該基板が、エッチングで剥がされた後、該エピタキシャル構造が、ハンドルウェーハに取り付けられる。該エピタキシャル構造は、複数の電子デバイスダイにシンギュレートされる。
【００３１】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該電子デバイスダイのそれぞれが、該サブマウントの一部を含むように、該サブマウントが、シンギュレートされてもよい。該電子デバイスダイの１つ又は複数は、シンギュレーションの後又はパッケージングの後に該ハンドルウェーハから除去されてもよい。該エピタキシャル構造の少なくとも一部が、該エピタキシャル構造がシンギュレートされる前、又はその後に、該サブマウントから除去されてもよい。該ドープ層が、ドレインコンタクト層を含んでいても、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該エピタキシャル構造は、ソースコンタクト層及びチャネル層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。底部電極が、シンギュレーションの前若しくは後、又は該ハンドルウェーハへの取り付けの前に、該ドープ層上に形成されてもよい。該サブマウントは、セラミック材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該サブマウントは、窒化アルミニウム、例えば多結晶及び／又はセラミックの窒化アルミニウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該基板は、単結晶あってもよい。
【００３２】
該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該ドープ層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該ウェーハを該電解質と接触させることは、該ウェーハを該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ウェーハが、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該ウェーハが、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該ドープ層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該ドープ層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ドープ層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００３３】
別の態様において、本発明の実施形態は、照明デバイスを形成する方法を特色とする。デバイス構造が、提供される。該デバイス構造は、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）該基板と該活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該デバイス構造は、サブマウントに取り付けられる、そして／又は電気的に接続される。該デバイス構造は、電解質と接触される。該デバイス構造と該電解質との接触の間に、電位が、該デバイス構造に加えられ、それにより該電解質が、窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、ドープ底部コンタクト層を露わにし、該ドープ底部コンタクト層が電解質により実質的にエッチングされないままである。
【００３４】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該基板は、単結晶あってもよい。該活性構造は、多重量子井戸層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該ドープ底部コンタクト層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該デバイス構造を該電解質と接触させることは、該デバイス構造を該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイス構造が、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該デバイス構造が、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該ドープ底部コンタクト層の表面は、該窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がした後に、テクスチャリングされても、そして／又はコーティングされてもよい。該デバイス構造は、シンギュレートされたダイ、複数のシンギュレートされたダイ、複数の未シンギュレートのダイ、又は複数の部分的に未シンギュレートのダイを含んでも、又はそれから本質的になっても、又はそれからなってもよい（即ち、ダイが、例えばそれらの間の溝又は切れ目により、一部だけ互いに分離している）。該ドープ底部コンタクト層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該ドープ底部コンタクト層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ドープ底部コンタクト層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ底部コンタクト層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープ底部コンタクト層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００３５】
さらに別の態様において、本発明の実施形態は、電子デバイスを形成する方法を特色とする。デバイス構造が、提供される。該デバイス構造は、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）該基板の上方に配置された電子デバイス構造と、（ｉｉｉ）該基板と該電子デバイス構造の間に配置されたドープドレインコンタクト層と、を含む、それらから本質的になる、又はそれらからなる。該デバイス構造は、サブマウントに取り付けられる、及び／又は電気的に接続される。該デバイス構造は、電解質と接触される。該デバイス構造と該電解質との接触の間に、電位が、該デバイス構造に加えられ、それにより該電解質が、窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、該ドープドレインコンタクト層を露わにし、該ドープ底部コンタクト層が電解質により実質的にエッチングされないままである。
【００３６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて以下のものの１つ又は複数を含んでもよい。該基板は、単結晶あってもよい。該電子デバイス構造は、ソースコンタクト層及びチャネル層を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電位は、陰性又は陽性であってもよい。該電解質は、塩基性又は酸性であってもよい。該電解質は、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、硝酸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該電解質は、水（例えば、脱イオン水）を含んでもよい。該ドープドレインコンタクト層は、ｎ型ドープ又はｐ型ドープされてもよい。該デバイス構造を該電解質と接触させることは、該デバイス構造を該電解質に一部又は完全に浸漬することを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該デバイス構造が、該電解質と接触されたら、該サブマウントの全て又は一部が、該電解質に浸漬されてもよい。該デバイス構造が、該電解質と接触している間、該サブマウントが、該電解質と接触しなくてもよい。該デバイス構造は、シンギュレートされたダイ、複数のシンギュレートされたダイ、複数の未シンギュレートのダイ、又は複数の部分的に未シンギュレートのダイを含んでも、又はそれから本質的になっても、又はそれからなってもよい（即ち、ダイが、例えばそれらの間の溝又は切れ目により、一部だけ互いに分離している）。該ドープドレインコンタクト層は、窒化アルミニウムを含まなくても、それから本質的にならなくても、又はそれからならなくてもよい。該ドープドレインコンタクト層は、ＡｌＧａＮ、例えばｎ型ＡｌＧａＮ又はｐ型ＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。該ドープドレインコンタクト層は、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープドレインコンタクト層は、１０２０ｃｍ−３以下、又は１０２１ｃｍ−３以下、又は１０２２ｃｍ−３以下のドーパント濃度でドープされていてもよい。該ドープドレインコンタクト層は、少なくとも１０％のＧａ濃度（例えば、１０％〜ほぼ９０％の範囲内、１０％〜ほぼ８０％の範囲内、１０％〜ほぼ７０％の範囲内、１０％〜ほぼ６０％の範囲内、１０％〜ほぼ５０％の範囲内、１０％〜ほぼ４０％の範囲内、１０％〜ほぼ３０％の範囲内、１０％〜ほぼ２０％の範囲内、２０％〜ほぼ９０％の範囲内、２０％〜ほぼ８０％の範囲内、２０％〜ほぼ７０％の範囲内、２０％〜ほぼ６０％の範囲内、２０％〜ほぼ５０％の範囲内、２０％〜ほぼ４０％の範囲内、又は２０％〜ほぼ３０％の範囲内のＧａ濃度）を有してもよい。
【００３７】
これら及び他の目的は、本明細書に開示された本発明の利点及び特色と共に、以下の記載、添付の図面及び特許請求の範囲を参照することでより明白となろう。さらに、本明細書に記載された様々な実施形態の特色が、互いに排他的でなく、様々な組み合わせ及び置き換えで存在し得ることが、理解されなければならない。本明細書で用いられる用語「ほぼ」、「約」及び「実質的に」は、±１０％を意味し、幾つかの実施形態において、±５％を意味する。本明細書に明記された全ての数値範囲は、他に明記されない限り、それらのエンドポイントを含む。用語「から本質的になる」は、本明細書で他に定義されない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。それでもなおそのような他の材料は、集合的又は個別に、微量で存在してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
図面において、類似の残照文字は、一般に異なる図を通して同じ部分を指す。同じく図面は、必ずしも一定割合で縮小されておらず、代わりに、全般的に本発明の原理を示すことに重きを置かれている。以下の記載において、本発明の様々な実施形態が、以下の図面を参照して記載される。
【図１】本発明の様々な実施形態による発光デバイス構造の略断面図である。
【図２】本発明の様々な実施形態による電子デバイス構造の略断面図である。
【図３】本発明の様々な実施形態によるサブマウントに取り付けられた発光デバイス構造の略断面図である。
【図４】本発明の様々な実施形態によるサブマウントに取り付けられた未シンギュレートの基板の略断面図である。
【図５】本発明の様々な実施形態による電気化学エッチングのための装置の略図である。
【図６】本発明の様々な実施形態による基板除去後のパッケージングされたデバイスの略図である。
【図７】本発明の様々な実施形態による基板除去後のハンドルウェーハに取り付けられた未シンギュレートのダイの略断面図である。
【図８】本発明の様々な実施形態による基板除去後のダイ表面を表した顕微鏡像である。
【図９】本発明の様々な実施形態による模擬発光デバイス構造の略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１（ａ）は、本発明の実施形態による発光デバイス構造１００を略図で表している。本発明の実施形態による発光デバイス構造１００は、例えば発光ダイオード又はレーザを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。図示された通り、デバイス構造１００は、基板１０５を含み、幾つかの実施形態において該基板は、窒化アルミニウム、例えば単結晶窒化アルミニウムを含む、それから本質的になる、又はそれからなる。様々な実施形態において、基板１０５は、デバイス構造１００により発せられた放射線（例えば、ＵＶ線）を透過させず（又は完全に透過させず）、したがって基板１０５の全て又は一部の除去は、典型的にはデバイス構造１００からの光子取り出しを改善する。ｃ軸と面法線の間の角度がほぼ０°〜ほぼ４°の間になるように、基板１０５がミスカットされてもよい。様々な実施形態において、基板１０５の表面の方位差は、例えば計画的に、又は制御可能にミスカットされていない基板１０５の場合、ほぼ０．３°未満である。他の実施形態において、基板１０５の表面の方位差は、例えば計画的に、又は制御可能にミスカットされた基板１０５の場合、ほぼ０．３°より大きい。様々な実施形態において、該ミスカットの方向は、ａ軸に向かってである。
【００４０】
基板１０５の表面は、ＩＩＩ族（例えば、Ａｌ）の極性を有していてもよく、例えば化学機械研磨により、平坦化されてもよい。基板１０５のＲＭＳ表面粗度は、１０μｍ×１０μｍ面積でほぼ０．５ｎｍ未満であってもよい。幾つかの実施形態において、原子間力顕微鏡で探査された場合には、原子準位ステップが、表面で検出可能である。基板１０５の貫通転位密度が、例えば４５０℃で５分間のＫＯＨ−ＮａＯＨ共晶エッチングの後のエッチピット密度測定を利用して、測定されてもよい。様々な実施形態において、貫通転位密度は、ほぼ２×１０３ｃｍ−２未満である。幾つかの実施形態において、基板１０５は、より低い貫通転位密度を有する。基板１０５は、ＡｌＮ、例えば非ドープＡｌＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなるホモエピタキシャル層１１０が最上部であってもよい。加えて、基板１０５の少なくとも一部は、以下に詳述される通り、電気化学エッチングによる基板の除去を容易にするために、それ自体が非ドープであってもよい。様々な実施形態において、ＡｌＮ基板１０５が、１種又はより多くのドーパント種によりドープされるとしても、基板１０５は、典型的にはその上方に配置されたドープ非ＡｌＮ層よりも低い電気伝導性であり、したがってＡｌＮ基板１０５は、以下に詳述される通り、以下に詳述される通り、以下に詳述される通り、率直に電気化学エッチング工程により除去されて、そのような上の層で優先的に停止してもよい。即ち、本発明の様々な実施形態は、内部の任意ドーパント濃度にかかわらず、ＡｌＮ基板１０５を除去するように使用されてもよい。
【００４１】
基板１０５の上方に配置されたデバイス構造１００の様々な層が、種々の異なる技術のいずれか、例えば金属有機化学蒸着（ＣＶＤ）（ＭＯＣＶＤ）などのＣＶＤ法などのエピタキシャル成長技術により形成されてもよい。
【００４２】
デバイス構造１００はまた、図１（ａ）に示される通り、ホモエピタキシャル層１１０の上方に配置された活性発光構造１１５を含む。例えば活性構造１１５は、典型的には底部コンタクト層１２０を含む。様々な実施形態において、該底部コンタクト層１２０は、ｎ型ドープされており、例えばＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｏ、Ｍｇ、及び／又はＳｉなどの不純物でドープされている。底部コンタクト層１２０は、例えばＡｌＮ又はＡｌｘＧａ１−ｘＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。ある実施形態において、任意選択による傾斜緩衝層（graded buffer layer）（図示されない）が、基板１０５の上及び底部コンタクト層１２０の下（例えば、層１１０が存在するならば、底部コンタクト層１２０とホモエピタキシャル層１１０の間）に配置される。傾斜緩衝層は、１種又は複数の半導体材料、例えばＡｌｘＧａ１−ｘＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。様々な実施形態において、該傾斜緩衝層は、二次元成長を促進して、有害なアイランディングを回避するために（そのようなアイランディングは、傾斜緩衝層と、続く成長層において望まない弾性歪み除去及び／又は表面粗化を生じる場合がある）、傾斜緩衝層の底部境界の基板１０５とほぼ等しい組成を有する。底部コンタクト層１２０との境界にある傾斜緩衝層の組成は、デバイスの所望の活性領域の組成と近くなるように（例えば、ほぼ等しくなるように）選択されてもよい（例えば、発光デバイスから所望の発光波長をもたらすＡｌｘＧａ１−ｘＮ濃度）。様々な実施形態において、傾斜層（graded layer）は、電気化学エッチングによる除去を容易にするために非ドープである。ある実施形態において、傾斜緩衝層は、ほぼ１００％のＡｌ濃度ｘからほぼ６０％のＡｌ濃度ｘまで傾斜のかかった非ドープＡｌｘＧａ１−ｘＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなる。
【００４３】
底部コンタクト層１２０は、デバイス作製後の電流集中を防ぐのに充分な、そして／又はコンタクトを作製するエッチングの間に停止するのに充分な厚さを有していてもよい。例えば底部コンタクト層１２０の厚さは、ほぼ１００ｎｍ〜ほぼ５００ｎｍ、又はほぼ１００ｎｍ〜ほぼ２μｍの範囲内であってもよい。底部コンタクト層１２０を使用する場合、最終的な発光デバイスは、基板１０５（及び存在するならばホモエピタキシャル層１１０）の全て又は一部の除去後に裏面コンタクトを伴って作製されてもよい。様々な実施形態において、底部コンタクト層１２０は、該層が擬似格子整合である場合に維持される低欠陥密度により、小さな厚さでも高い電気伝導度を有するであろう。したがって本発明の実施形態において、底部コンタクト層１２０の厚さは、それぞれの開示全体が参照により本明細書に取り込まれる２００８年１月２５日出願の米国特許出願第１２／０２０，００６号及び２０１０年４月２１日出願の米国特許出願第１２／７６４，５８４号に詳述される通り、擬似格子整合が残留する層をもたらすのに充分小さい。本明細書で用いられる擬似格子整合膜は、該膜とその下の層又は基板との境界に平行な歪みがほぼ、基板（又は基板の上及び擬似格子整合膜の下の緩められた、即ち実質的に歪みのない層）の格子と一致するようにフィルム内の格子をひずませるのに必要となる歪みになるような膜である。したがって、擬似格子整合膜内の平行な歪みは、境界に平行な歪みのない基板と、境界に平行な歪みのないエピタキシャル層の間の格子パラメータの差にほとんど、又はほぼ等しいことになる。
【００４４】
活性構造１１５は、加えられた電圧に応答した発光のために構成されている。したがって活性構造１１５は、底部コンタクト層１２０の上方に配置された多重量子井戸層（「ＭＱＷ」）層１２５を含んでもよい。様々な実施形態において、ＭＱＷ層１２５は、底部コンタクト層１２０上に直接、配置される。他の実施形態において、任意選択による層（例えば、ＡｌＧａＮなどの非ドープ半導体材料を含む、それから本質的になる、又はそれからなる非ドープ層）が、底部コンタクト層１２０とＭＱＷ層１２５の間に配置されていてもよい。ＭＱＷ層１２５は、底部コンタクト層１２０と同じドープ極性でドープされても、例えばｎ型ドープされてもよい。ＭＱＷ層１２５は、バリアにより分離された（又は両側を取り囲まれた）１つ又は複数の量子井戸を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。例えばＭＱＷ層１２５の各区間は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ量子井戸及びＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア（ここでｘは、ｙと異なる）を特色としてもよい。典型的にはｙは、３００ｎｍ未満の波長を有する光を発するように設計された発光デバイスでは０．４より大きく、より短波長のエミッタでは０．７より大きくてもよい。それは、２５０ｎｍより短い波長で発するように設計されたデバイスでは０．９より大きくてもよい。ｘの値は、少なくとも一部がデバイスの発光波長を決定するであろう。２８０ｎｍより長い発光波長では、ｘは、０．２ほど小さくてもよい。２５０ｎｍ〜２８０ｎｍの間の波長では、ｘは、０．２〜０．７の間で変動してもよい。２５０ｎｍより短い波長では、ｘは、０．６より大きくてもよい。様々な実施形態において、ｘとｙの差は、電子の良好な閉じ込め及び活性領域内の正孔を得るのに充分大きく、このため放射性再結合と非放射性再結合の高い比率を可能にする。ある実施形態において、ｘとｙの差は、ほぼ０．２５であり、例えばｘはほぼ０．５で、ｙはほぼ０．７５である。ＭＱＷ層１２５は、複数のそのような区間を含んでもよく、２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内、又はほぼ５０ｎｍ未満の合計厚さを有してもよい。
【００４５】
本発明の様々な実施形態において、電子遮断層１３０は、ＭＱＷ層１２５の上方に配置されてもよい。電子遮断層１３０は、典型的にはＭＱＷ層１２５内のバンドギャップ（例えば、内部のバリア層のバンドギャップ）よりも広いバンドギャップを有する。様々な実施形態において、電子遮断層１３０は、例えばＡｌｘＧａ１−ｘＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよく、電子遮断層１３０は、ドープされてもよい。例えば電子遮断層１３０は、底部コンタクト層１２０及び／又はＭＱＷ層１２５と同じドープ極性でドープされてもよい（例えば、ｎ型ドープされてもよい）。様々な実施形態において、電子遮断層１３０のｘの値は、ＭＱＷ層１２５内で用いられるバリア層におけるＡｌモル分率の値より大きい。３００ｎｍより大きな発光波長を有するより長波長のデバイスでは、ｘは、０．４ほど小さくてもよく、より短波長のデバイスでは０．７より大きくてもよい。それは、２５０ｎｍより短い波長で発光するように設計されたデバイスでは０．９より大きくてもよい。電子遮断層１３０は、例えばほぼ１０ｎｍ〜ほぼ５０ｎｍの間、又はほぼ１０ｎｍ〜ほぼ３０ｎｍの間の範囲内であり得る厚さを有していてもよい。本発明の様々な実施形態において、電子遮断層１３０は、電子遮断層１３０内のキャリア（例えば、正孔）のトンネリングを容易にするために充分に薄い（例えば、約３０ｎｍ未満又は約２０ｎｍ未満の厚さ）。本発明の様々な実施形態において、電子遮断層１３０は、デバイス構造１００から省かれている。
【００４６】
図１（ａ）に示される通り、デバイス構造１００はまた、電子遮断層１３０の上（又は電子遮断層１３０が省かれた実施形態ではＭＱＷ層１２５の上）に配置された傾斜層１３５を含んでもよく、キャップ層１４０は、傾斜層１３５の上方に配置されてもよい。キャップ層１４０は、底部コンタクト層１２０と逆のドープ極性でドープされていてもよく、例えばＭｇ、Ｂｅ及び／又はＺｎなどの１種又は複数のドーパントでｐ型ドープされてもよい。他の実施形態において、キャリア（例えば、正孔）が、電極から、キャップ層１４０と傾斜層１３５の間の境界に配置された二次元キャリアガスの中に注入されてもよいため、キャップ層１４０は、非ドープであってもよい。（本明細書に記載された例示的実施形態において、キャップ層１４０は、ｐ型ドープされ、底部コンタクト層１２０は、ｎ型ドープされるが、これらの層のドープ極性が交換された実施形態は、本発明の範囲内であり、そのような実施形態において、存在するならば電子遮断層１３０は、当業者に理解される通り「正孔遮断層」と見なされてもよい）。キャップ層１４０は、ほぼ１ｎｍ〜ほぼ１００ｎｍ、又はほぼ１ｎｍ〜ほぼ５０ｎｍ、又はほぼ１ｎｍ〜ほぼ２０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。様々な実施形態において、キャップ層１４０は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮを含み、それから本質的になり、又はそれからなり、様々な実施形態において、アルミニウム濃度ｘは、０（即ち、純粋なＧａＮ）〜ほぼ０．２の範囲内であってもよい。
【００４７】
デバイス構造１００はまた、１つ又は複数の金属コンタクトを組み込んで、デバイスへの電気的接触を容易にしてもよい。例えば金属コンタクトは、キャップ層１４０の上又は表面に配置された電極層１４５を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。電極層１４５の組成及び／又は形状は、それがキャップ層１４０へのキャリア（例えば、正孔）の注入を可能にする限り、特に限定されない。正孔がｐ型ドープされた窒化物ベースの半導体キャップ層１４０に注入される実施形態において、電極層１４５は、大きな仕事関数を有する１種又は複数の金属、例えばＮｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｒｈ、及び／若しくはＰｄ、又はこれらの金属の２種以上の合金若しくは混合物、又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの酸化物ベース及び／若しくは透明の電極材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。電子がｎ型ドープされた窒化物ベースの半導体キャップ層１４０に注入される実施形態において、電極層１４５は、１種又は複数の金属、例えばＴｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及び／若しくはＶ、又はこれらの金属の２種以上の合金若しくは混合物、又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの酸化物ベース及び／若しくは透明の電極材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。本発明の実施形態による電極層１４５は、これらの材料に限定されない。電極層１４５の厚さは、例えばほぼ１０ｎｍ〜ほぼ１００ｎｍの間、又はほぼ１０ｎｍ〜ほぼ５０ｎｍの間、又はほぼ１０ｎｍ〜ほぼ３０ｎｍの間、又はほぼ２５ｎｍ〜ほぼ４０ｎｍであってもよい。様々な実施形態において、電極層１４５は、基板１０５の全て又は一部の除去後に形成される。
【００４８】
本発明の様々な実施形態は、一方が底部コンタクト層１２０に接触し、他方がキャップ層１４０に接触した、２つの最上部電極１４５を組み込んだデバイス構造１００を特色とする。図１（ｂ）は、デバイス構造１００のそのような例示的変形例を表す。図示された通り、活性構造１１５の一部は、除去されていて（例えば、従来のフォトリソグラフィーマスキング及びエッチングにより）、底部コンタクト層１２０の一部が露わになり、その後、電極１４５−２が、底部コンタクト層１２０上に作製されている。電極１４５−１は、図１（ａ）と同様にキャップ層１４０の最上部に作製されている。
【００４９】
先に言及された通り、本発明の実施形態は、キャップ層１４０と電子遮断層１３０（又は電子遮断層１３０が省かれた実施形態ではＭＱＷ層１２５）の間に配置された傾斜層１３５を特色とする。傾斜層１３５は、典型的には窒化物半導体、例えばＧａ、Ｉｎ、及び／又はＡｌとＮとの混合物又は合金、を含む、それから本質的になる、又はそれからなる。傾斜層１３５の中の組成勾配が、実質的に連続的又は段階的であってもよく、傾斜層１３５内の傾斜率が、実質的に一定していてもよい、又は傾斜層１３５の厚さの中で１回若しくは複数回変化していてもよい。傾斜層１３５は、非ドープであってもよい。他の実施形態において、傾斜層１３５は、１種又は複数のドーパント、例えばＣ、Ｈ、Ｆ、Ｏ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ、及び／又はＳｉでｎ型又はｐ型ドープされる。傾斜層１３５の厚さは、例えばほぼ５ｎｍ〜ほぼ１００ｎｍの間、ほぼ１０ｎｍ〜ほぼ５０ｎｍの間、又はほぼ２０ｎｍ〜ほぼ４０ｎｍの間であってもよい。様々な実施形態において、デバイス構造１００の様々な層を形成するために用いられるエピタキシャル成長の工程が、傾斜層１３５の成長とその下の層及び／又は上の層の成長の間で一時的に停止されてもよい。様々な実施形態において、傾斜層１３５は、下の層の１つ又は複数への擬似格子整合歪みがなされてもよい。
【００５０】
本発明の様々な実施形態において、基板１０５の上方に形成されたデバイス構造１００の層の１つ又は複数（又は全て）は、それぞれの開示全体が参照により本明細書に取り込まれる２００８年１月２５日出願の米国特許出願第１２／０２０，００６号、２０１０年４月２１日出願の米国特許出願第１２／７６４，５８４号、及び２０１４年３月１３日出願の米国特許出願第１４／２０８，３７９号に記載されたデバイス層と同様に、擬似格子整合歪みがなされていてもよい。したがって本明細書に詳述される通り、様々な実施形態において、デバイス構造１００の層の１つ又は複数は、擬似格子整合であってもよく、予測された（例えば、Ｍａｘｗｅｌｌ−Ｂｌａｋｅｓｌｅｅ理論により）臨界厚さより大きな厚さを有してもよい。その上、デバイス構造１００の集合的層構造は、集合と見なされた層の予測臨界厚さより大きな合計厚さを有していてもよい（即ち、多層構造では、各個別の層が単離物と見なされた場合の予測臨界厚さより小さい場合でも、構造全体が、予測臨界厚さを有する）。他の実施形態において、デバイス構造１００の１つ又は複数層は、擬似格子整合歪みがなされており、キャップ層１４０は、部分的に、又は実質的に全体が緩められている。例えば、キャップ層１４０と基板１０５及び／又はＭＱＷ層１３５の間の格子ミスマッチは、ほぼ１％より大きくても、ほぼ２％より大きくても、又はほぼ３％より大きくてもよい。例示的実施形態において、キャップ層１４０は、非ドープ又はドープＧａＮを含み、それから本質的になり、又はそれからなり、基板１０５は、ドープ又は非ドープＡｌＮ（例えば、単結晶ＡｌＮ）を含み、それから本質的になり、又はそれからなり、ＭＱＷ層１２５は、Ａｌ０．７５Ｇａ０．２５Ｎバリア層が挟まれた多重Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５Ｎ量子井戸を含み、それから本質的になり、又はそれからなり、キャップ層１４０は、ほぼ２．４％の格子ミスマッチである。キャップ層１４０は、実質的に緩められていてもよく、即ち、理論的に無歪みの格子定数とほぼ等しい格子パラメータを有していてもよい。部分的又は実質的に緩められたキャップ層１４０は、キャップ層１４０の表面まで貫通する区分を有する歪み軽減転位を含有してもよい（そのような転移は、「貫通転位」と称されてもよい）。緩められたキャップ層１４０の貫通転位密度は、例えば基板１０５及び／又はキャップ層１４０の下の層よりも、例えば１桁、２桁若しくは３桁、又はそれ以上に、大きくてもよい。
【００５１】
図２は、本発明の実施形態により用いられ得る例示的電子デバイス構造２００の略断面図である。基板１０５の上方に配置されたデバイス構造２００の様々な層が、種々の異なる技術のいずれか、例えばＣＶＤ（例えば、ＭＯＣＶＤ）などのエピタキシャル成長技術により形成されてもよい。図示された通り、デバイス構造２００は、基板１０５の上方にエピタキシャルに形成されたドレインコンタクト層２１０と、ドリフト層２２０と、チャネル層２３０と、キャップ（又は「ソースコンタクト」）層２４０と、を含む。ソース電極２５０が、ソースコンタクト層２４０の上方に配置されていてもよく、ゲート電極２６０が、チャネル層２３０と接触してもよい。図示された通り、デバイス構造２００の様々な層が、パターン化及びエッチングされて、ピラーを形成してもよく、ゲート電極２６０が、チャネル層２３０の全て又は一部の周りを包囲していてもよい。
【００５２】
様々な実施形態において、ドレインコンタクト層２１０は、ｎ型ドープされており、例えばＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｏ、Ｍｇ、及び／又はＳｉなどの不純物でドープされている。ドレインコンタクト層２１０は、例えばＡｌｘＧａ１−ｘＮ、例えば少なくとも１０％〜３０％のＧａ含量を有するＡｌＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。ある実施形態において、任意選択による傾斜緩衝層（図示されない）が、基板１０５の上に、そしてドレインコンタクト層２１０の下に配置される。傾斜緩衝層は、１種又は複数の半導体材料、例えばＡｌｘＧａ１−ｘＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。様々な実施形態において、該傾斜緩衝層は、先に記載された通り、二次元成長を促進して有害なアイランディングを回避するために、傾斜緩衝層の底部境界の基板１０５とほぼ等しい組成を有する。ドレインコンタクト層２１０との境界にある傾斜緩衝層の組成は、ドレインコンタクト層２１０の組成と近似するように（例えば、ほぼ等しくなるように）選択されてもよい。様々な実施形態において、該傾斜層は、電気化学エッチングによる除去を容易にするために非ドープである。ある実施形態において、傾斜緩衝層は、ほぼ１００％のＡｌ濃度ｘから、ほぼ６０％〜８０％のＡｌ濃度ｘまで傾斜のかかった非ドープＡｌｘＧａ１−ｘＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなる。デバイス構造２００に基づく最終的電子デバイスは、基板１０５の除去後にドレインコンタクト層上に配置された裏面ドレイン電極で作製されてもよい。様々な実施形態において、ドレインコンタクト層２１０は、擬似格子整合である。
【００５３】
様々な実施形態において、ドリフト層２２０及び／又はチャネル層２３０は、例えば低レベルであるがドレインコンタクト層２１０のドープと同じ極性でドープされたＡｌｘＧａ１−ｘＮ又はＧａＮを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。例えばドレインコンタクト層２１０が、高度にｐ型ドープされるなら、ドリフト層２２０及び／又はチャネル層２３０は、より低いドーパント濃度でｐ型ドープされてもよい。同様にドレインコンタクト層２１０が、高度にｎ型ドープされるなら、ドリフト層２２０及び／又はチャネル層２３０は、より低いドーパント濃度でｎ型ドープされてもよい。ゲート電極２６０に加えられた電圧は、ソースコンタクト２４０からチャネル層２３０を通ってドレインコンタクト２１０まで、又はその逆のデバイス２００内の電流の流れを制御するために用いられ得るため、ゲート電極２６０に近いチャネル層２３０の一部が、ドレインコンタクト層２１０と逆の極性でドープされてもよい（例えば、ｎ型ドープドレインコンタクト層ならｐ型ドープ）。ソースコンタクト層２４０は、ソース電極２５０への接触の抵抗を最小限に抑えるために、ドレインコンタクト２１０と同じ極性で、そして高レベルのドーパント濃度でドープされてもよい。様々な実施形態において、ソースコンタクト層２４０は、ドープＧａＮ又はＡｌＧａＮ（例えば、ほぼ６０％Ｇａ〜ほぼ９０％Ｇａを有するＡｌＧａＮ）を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。本発明の様々な実施形態によれば、デバイス構造２００内の層の様々な１つ又は全ては、擬似格子整合歪みがなされていてもよい。
【００５４】
図２に示される通り、デバイス構造２００はまた、デバイス、例えばソース電極２５０、ゲート電極２６０、及びドレイン電極接触ドレインコンタクト２１０（図２に示されない）への電気的接触を容易にするために、１種又は複数の金属コンタクトを組み込んでいてもよい。電極層の組成及び／又は形状は、それがデバイス構造へのキャリアの注入を可能にする限り、特に限定されない。様々な実施形態において、電極の１つ又は複数（又は全て）は、基板１０５の全て又は一部の除去後に形成される。
【００５５】
本発明の実施形態によれば、電気化学エッチング工程は、基板１０５（及び存在するならば非ドープのホモエピタキシャル層１１０）の全て又は一部をデバイス構造（又は「ダイ」）１００又は２００の残りから除去するために用いられる。１つ又は複数のシンギュレートされたダイ１００又は２００が、エッチング工程の間に、各ダイ１００又は２００に電気的に接続されたサブマウントに取り付けられてもよい。様々な実施形態において、図３（ａ）及び３（ｂ）に示される通り、個々のダイ１００又は２００は、１つ又は複数の電気的接続３１０、例えば１つ又は複数のボールボンド、導電性ピラー、ワイヤーボンド、又はインターコネクトを介してサブマウント３００に取り付けられてもよい。例えば各ダイ１００又は２００は、当業者に公知の通り、熱、圧力及び／又は超音波力の適用により金−金相互接続（gold-to-gold interconnect）工程を介してサブマウント３００に結合されてもよい。図３（ａ）及び３（ｂ）に示される通り、基板１０５を露出したまま、アンダーフィル材料３２０（例えば、ワックス及び／又はエポキシ）が、ダイ１００又は２００の様々な層をエッチング工程から防御するために用いられてもよい。様々な実施形態において、サブマウント３００は、熱伝導性であるが電気的絶縁の材料、例えばＡＩＮセラミックを含む、それから本質的になる、又はそれからなる。サブマウント３００は、最上部及び底部表面のそれぞれに１つ又は複数の導電性（例えば、金属）電極を有していてもよく、そのような最上部及び底部電極は、サブマウント３００の厚さの中を延長する１つ又は複数の導電性（例えば、金属）バイアスにより互いに電気的に接続されてもよい。１つ又は複数のダイ１００又は２００は、それぞれサブマウント３００上の電極の１つ又は複数に連結されていてもよい。
【００５６】
他の実施形態において、互いから少なくとも部分的に未シンギュレートされた複数のダイ１００又は２００が、図４に示される通りエッチングのためにサブマウント３００に取り付けられてもよい。例えば、表面に作製されたダイ１００又は２００を有するウェーハ４００の全て又は一部が、例えば金属層及び／又は導電性接着剤などの導電層４１０を介して、サブマウント３００に取り付けられてもよい。
【００５７】
本発明の実施形態によれば、ダイ１００又は２００（例えば、その基板）の少なくとも一部は、電気化学エッチングのために電解質に暴露される。例えば図５（ａ）に示される通り、表面にダイ１００又は２００を有するサブマウント３００は、電解質５００に浸漬されて、電力源５１０（例えば、電池、又は直流電源などの電源）に電気的に連結されてもよい。電源５１０はまた、同じく電解質５００中に一部又は完全に浸漬された電極５２０に電気的に連結されている。様々な実施形態において、電極５２０は、電解質５００によるエッチングに耐える白金及び／又は別の貴金属を含む、それから本質的になる、又はそれからなる（図５（ａ）は、サブマウント３００に取り付けられた個々のシンギュレートされたダイ１００又は２００を表すが、本発明の実施形態は、図４に示される複数の未シンギュレートのダイがサブマウント３００に取り付けられた構成も含む）。電気化学エッチング工程の際にカソード又はアノードのいずれかとして機能し得る電極５２０は、例えば金属性プレート又はメッシュを含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。様々な実施形態において、電解質５００は、塩基性溶液（例えば、ＫＯＨ及び／又はＮａＯＨを含む、それから本質的になる、又はそれからなる溶液）を含み、それから本質的になり、又はそれからなり、陰電位が、サブマウント３００（そしてそれによりダイ１００又は２００）に加えられる。他の実施形態において、電解質は、酸性溶液（例えば、硝酸、リン酸及び／又は塩酸を含む、それから本質的になる、又はそれからなる溶液）を含み、それから本質的になり、又はそれからなり、陽電位が、サブマウント３００に加えられる。様々な実施形態において、電解質５００は、加熱されてもよい（例えば、ほぼ３０℃〜ほぼ１５０℃、又はほぼ５０℃〜ほぼ１５０℃の温度に）。電位が適用されながら、感知できるほど電気伝導性でないダイ１００又は２００のそれぞれの露出された基板１０５（及び存在するならばホモエピタキシャル層１１０）は、電解質５００によりエッチングで剥がされる。基板１０５のすぐ上の層構造（例えば、底部コンタクト層１２０又はドレインコンタクト２１０）の一部は、ドープされ、典型的にはＡＩＮ以外の材料で構成されるため（そしてこれにより電気伝導性であるため）、エッチング工程は、基板１０５の除去後に自動的に停止する。即ち、エッチング工程は、ダイ１００又は２００の非ドープの部分（又はさもなければ、例えばＡＩＮを含む、それから本質的になる、又はそれからなる、低電気伝導度を有する部分）のみを選択的に除去する。
【００５８】
図５（ｂ）に示される通り、各ダイ１００若しくは２００及び／又はサブマウント３００の全体は、本発明の実施形態により電解質５００に浸漬される必要はない。代わりに、ダイ１００又は２００それぞれの一部のみが、電解質５００に接触又は浸漬されるように、サブマウント３００が、電解質５００の表面の上方に位置されてもよい。（図５（ｂ）に示される通り、例えば電解質５００の表面がメニスカスを形成するとしても、そのような接触は容易になり得、ダイ１００又は２００は、それと接触するようになり得る。）そのような実施形態において、ダイのそれぞれのための基板１０５のエッチングは、先に詳述された通り進行し、基板１０５が除去されてその上方の電気伝導層が露出された後に、自動的に停止する。加えて、そのような「非浸漬」実施形態において、電極５２０は、それ自体が電解質５００に浸漬されてもよく（図５（ａ）に示される通り）、又は電極５２０は、電解質中に全体として浸漬されるというよりむしろ電解質５００と単に接触させてもよい。
【００５９】
エッチング工程の完了後に、エッチングダイ（複数可）は、すすがれても（例えば、脱イオン水で）、又は他の方法で浄化されてもよい。その後、ダイ１００の場合、底部コンタクト層１２０の露わになった表面が、光子取り出しをさらに容易にするためにテクスチャリングされても（例えば、粗くさせられても）、又はコーティングされてもよい。例えば、底部コンタクト層１２０の表面が、底部コンタクト層１２０と空気の間の屈折率を有する材料の層でコーティングされていてもよい。図６（ａ）に示される通り、表面にシンギュレートされたダイ１００を有するサブマウント３００は、それ自体がエッチング工程後にシンギュレートされてもよく、実装されたダイ及びサブマウント部分は、パッケージ６００内に配置されてもよい。図示された通り、ダイ１００の電極それぞれに電気的に接続されたサブマウントの一部が、例えばワイヤーボンド６２０を介して、パッケージ６００の異なるコンタクト６１０に電気的に接続されてもよい。（ダイ電極をサブマウントに電気的に接続する手段が、明瞭性のために図６（ａ）に示されていないことに留意。）図６（ａ）に示される通り、ダイ１００の上方に適用された任意のコーティングの代わりに、又はそれに加えて、レンズ６３０が、ダイ１００のエッチングで露わになった表面又はその上方に配置されてもよい。例えば、それぞれの開示全体が参照により本明細書に取り込まれる２０１２年７月１９日出願の米国特許第８，９６２，３５９号、２０１５年４月６日出願の米国特許第９，２９３，６７０号、及び２０１５年７月２３日出願の米国特許第９，９３５，２４７号に詳述された通り、レンズ６３０は、ＵＶ光への暴露により誘導された分解に抵抗する硬質無機レンズであってもよい。
【００６０】
同様に、図６（ｂ）に示される通り、ダイ２００からの基板１０５の除去の後、ドレイン電極６４０（例えば１種又は複数の金属を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい）が、基板除去により露わになったドレインコンタクト２１０の上方に形成され、それにより低抵抗のコンタクトを形成してもよい。ダイ２００が、サブマウント３００（又はその一部）に取り付けられている間、又はサブマウントからの除去後に、ドレイン電極６４０の形成が、実施されてもよい。
【００６１】
先に言及された通り、基板１０５の全て又は一部の除去の後、電気的接触が、底部コンタクト層１２０及びキャップ層１４０に成されて（そのようなコンタクトが基板除去の前に既に形成されていないと仮定して）、それにより電力がデバイス構造１００に加えられて、そこから発光してもよい。図６（ｃ）及び６（ｄ）は、底部電極層６６０が基板１０５の除去後に新たに露出された底部コンタクト層１２０の下に（図６（ｃ））、そして基板１０５の除去後並びに活性構造１１５の一部の生成及び除去の後に底部コンタクト層１２０の一部の最上部に（図６（ｄ））、形成される、様々な実施形態による異なるデバイス構造６５０を表す。底部電極層６６０の組成及び／又は形状は、それが底部コンタクト層１２０へのキャリア（例えば、電子）の注入を可能にする限り、特に限定されない。電子がｎ型ドープ窒化物ベースの半導体底部コンタクト層１２０に注入される実施形態において、底部電極層６６０は、１種又は複数の金属、例えばＴｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及び／若しくはＶ、これらの金属の２種以上の合金若しくは混合物、又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの酸化物ベース及び／若しくは透明の電極材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。正孔がｐ型ドープ窒化物ベースの半導体底部コンタクト層１２０に注入される実施形態において、底部電極層６６０は、大きな仕事関数を有する１種又は複数の金属、例えばＮｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｒｈ、及び／若しくはＰｄ、又はこれらの金属の２種以上の合金若しくは混合物、又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの酸化物ベース及び／若しくは透明の電極材料を含んでも、それから本質的になっても、又はそれからなってもよい。本発明の実施形態による底部電極層６６０は、これらの材料に限定されない。底部電極層６６０の厚さは、例えばほぼ１０ｎｍ〜ほぼ１００ｎｍの間、又はほぼ１０ｎｍ〜ほぼ５０ｎｍの間、又はほぼ１０ｎｍ〜ほぼ３０ｎｍの間、又はほぼ２５ｎｍ〜ほぼ４０ｎｍであってもよい。
【００６２】
複数の未シンギュレートのダイ１００又は２００が同時にエッチングされて基板１０５の全て又は一部を除去する実施形態において、図７に示される通り、ダイ１００又は２００のエッチングにより露わになった表面は、次にハンドルウェーハ７００に取り付けられてもよく、サブマウント３００は、ダイ１００又は２００のさらなる加工及び／又はシンギュレーションのために除去されてもよい。例えばダイ１００又は２００は、ボンディング層７１０を介してハンドルウェーハ７００に取り付けられてもよく、ボンディング層７１０は、例えば接着剤、フォトレジスト（例えば、ＳＵ−８）、ガラスフリット、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの有機材料他を含んでいても、から本質的になっても、又はからなってもよい。ハンドルウェーハ７００は、任意の適切に硬質の材料、例えばケイ素、ガラス、水晶又はサファイアを含んでいても、から本質的になっても、又はからなってもよい。ダイ１００又は２００の加工が完了し、各ダイ１００又は２００がサブマウントに結合され、そして／又はデバイスパッケージ内にパッケージングされた後、ハンドルウェーハ７００が除去されて、図６（ａ）若しくは図６（ｄ）に表されたものと類似の個々のデバイスをもたらしてもよく、又はダイへの追加的コンタクトが形成されて、図６（ｂ）若しくは図６（ｃ）に表されたものと類似の個々のデバイスをもたらしてもよい。可逆的技術（即ち、ハンドルウェーハが率直にボンディング及び加工の後に除去される技術）をはじめとするウェーハボンディング技術は、当業者に公知であり、過度の実験を行わずに完遂され得る。
【００６３】
本発明の様々な実施形態において、電気化学エッチング工程がその部分だけを除去するように、基板１０５及び／又は層１１０が構成されてもよい。例えば、基板１０５の残留する部分がエッチングで剥がされるとエッチング工程が停止するように、基板１０５のより上の部分（即ち、活性構造１１５に面した）がドープされてもよい。同様に、ドープ層が、基板１０５及び／又は層１１０の中に埋入されてもよく、エッチング停止層として使用されて、基板１０５及び／又は層１１０の全てを除去せずにエッチング工程を停止してもよい。
【００６４】
様々な実施形態において、基板１０５の電気化学除去の間に電解質５００のエッチング作用そのもので、ダイ１００の得られた表面を粗くしても、又はテクスチャリングしてもよい。例えば図８は、ＫＯＨを電解質５００として使用したＡＩＮ基板１０５の除去後のダイ１００の得られた表面を表す。図示された通り、ダイ１０５の得られた表面は、平坦な平面に比較して光がより効率的に取り出され得るピラミッド状外形の配列又はパターンを特色とする。そのような粗さ又はテクスチャが、望まれない場合、ダイの露出された部分が、平滑化されて（例えば、研磨、ＣＭＰ他により）、そのような粗さを除去又は軽減してもよい。
【００６５】
本発明の実施形態の有利な利益、特に基板除去を介して可能にされた光子取り出し効率の改善を実証するために、一連のシミュレーションが実施された。図９（ａ）は、ＡｌＮ基板の厚さｔが２００μｍ、２０μｍ、又は１μｍ（完全な基板除去にほぼ対応）のいずれかに設定され、基板表面が、５μｍの高さｈ及び５．５μｍの底幅を有する一連の円錐構造を形成するようにパターン化されている、デバイス９００を表す。（図９（ａ）〜９（ｃ）において、ＡｌＮ基板は、基板を通して発光するように設計されたデバイスの場合と同様に、デバイスの最上部として表されている。）ＡｌＮ基板の上方に、５００ｎｍの厚さｄを有するＡｌ０．８Ｇａ０．２Ｎ層と、活性発光量子井戸と、１００ｎｍの厚さを有するＡｌ０．７Ｇａ０．３Ｎオーバーレイヤと、１５０ｎｍの厚さを有するＧａＮキャップ層と、が配置される。９（ｂ）は、デバイス９００と類似しているがＡｌＮ基板の上方に形成されたシリカエンカプシラント層が追加されているデバイス９１０を表す。図９（ｃ）は、デバイス９１０と類似しているが、２０％又は５０％のいずれかの、量子井戸により発せられた光への反射率を有する部分的リフレクタ層によりＧａＮキャップ層が置き換えられている、デバイス９２０を表す。市販の波線追跡ソフトウエア（ＺＥＭＡＸ、ワシントン州カークランド所在のＺｅｍａｘ ＬＬＣから入手）が用いられて、量子井戸内で発生された２６５ｎｍ光子の取り出し効率をモデル化した。量子井戸層からの発光方向の全てが等しく可能性があると仮定することにより、光子がモデル化された。シミュレーションの結果（光子取り出し効率として報告）が、以下の表に示される。
【００６６】
【表１】
2020537360.tif 000003
【００６７】
表に示された通り、本発明の実施形態による基板除去を他の光子取り出し技術と組み合わせることが、そのような技術の有効性を大きく増強する。例えば、デバイス９００の基板を単に除去することが、光子取り出し効率を４．５倍上昇させる。その一方で、部分的リフレクタでも（例えば、デバイス９２０の５０％リフレクタ）それを有する基板を除去することが、光子取り出しを５倍より大きく増加させ、この例は、基板除去の前のデバイス９００よりもほとんど２０倍大きな光子取り出し効率を呈する。本発明の実施形態において、基板除去と組み合わせた場合の高反射率の（例えば、９０％より高い）リフレクタの使用は、８０％を超える光子取り出し効率をもたらし得る。
【００６８】
先に詳述されたシミュレーションは、先に言及された通り、量子井戸内で発生された光子が全方向で発光される可能性が等しくあるとの仮説で実施された。光子の実際の挙動は、特に発せられた光の波長が低下すると、その仮説からそれる場合がある。したがって基板除去の実際の利益は、本明細書で提供された簡単なシミュレーションにおいて実証されたものを超えると予測され得る。加えて、該シミュレーションは、基板除去などの技術により与えられる最大限に可能な影響及び最終的なデバイス性能を実証するというよりむしろ、本明細書に記載された様々な技術の相対的利益を実証するように設計されている。
【００６９】
本明細書で用いられた用語及び表現は、説明の用語として用いられ、限定の用語としてではなく、そのような用語及び表現を用いる際に、図示及び記載された特色の任意の均等物又はその一部を除外する意図はなく、様々な改変が特許請求された本発明の範囲内で可能であることは、認識されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月12日(2020.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスダイを提供し、前記デバイスダイのそれぞれが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むこと；
前記複数のデバイスダイをサブマウントに取り付けること；
前記複数のデバイスダイを電解質と接触させること；
前記複数のデバイスダイと前記電解質との接触の間に、電位を前記複数のデバイスダイに加え、それにより前記電解質が、それぞれのデバイスダイの前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
前記サブマウントを複数のサブマウント部分に分割し、前記サブマウント部分のそれぞれが、それに取り付けられたデバイスダイを有すること；並びに
前記サブマウント部分の１つ、及びそれに取り付けられた前記デバイスダイをデバイスパッケージ内にパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項２】
前記サブマウント部分及びそれに取り付けられた前記デバイスダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記サブマウント部分を前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記デバイスダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記デバイスダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のデバイスダイを提供し、前記デバイスダイのそれぞれが、（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むこと；
前記複数のデバイスダイをサブマウントに取り付けること；
前記複数のデバイスダイを電解質と接触させること；
前記複数のデバイスダイと前記電解質との接触の間に、電位を前記複数のデバイスダイに加え、それにより前記電解質が、それぞれのデバイスダイの前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；及び
前記サブマウントから前記デバイスダイを除去すること；及び
前記デバイスダイの１つをデバイスパッケージにパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項４】
前記デバイスダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記デバイスダイを前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記デバイスダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記デバイスダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記デバイスダイをパッケージングする前に、前記デバイスダイの前記ドープ底部コンタクト層上に底部電極を形成することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスダイのそれぞれの前記基板が、単結晶である、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項７】
前記デバイスダイのそれぞれの前記活性構造が、多重量子井戸層を含む、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項８】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のデバイスダイを前記電解質と接触させることが、前記複数のデバイスダイを前記電解質に浸漬することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のデバイスダイの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のデバイスダイが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項１３】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項１４】
前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記デバイスダイのそれぞれの前記ドープ底部コンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の未シンギュレートの発光ダイを画定するウェーハを提供し、前記ウェーハが（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された複数のエピタキシャル層を含むエピタキシャル構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記エピタキシャル構造の間に配置されたドープ層と、を含むこと；
前記ウェーハをサブマウントに取り付けること；
前記ウェーハを電解質と接触させること；
前記ウェーハと前記電解質との接触の間に、電位を前記ウェーハに加え、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ層を露わにし、前記ドープ層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること；
前記基板がエッチングで剥がされた後、前記エピタキシャル構造をハンドルウェーハに取り付けること；
前記エピタキシャル構造を複数の発光ダイにシンギュレートすること；及び
前記発光ダイの１つをデバイスパッケージ内にパッケージングし、それにより照明デバイスを形成すること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項１６】
前記エピタキシャル構造がシンギュレートされる前、又はその後に前記エピタキシャル構造の少なくとも一部を前記サブマウントから除去することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記発光ダイをパッケージングすることが、（ｉ）前記発光ダイを前記デバイスパッケージに電気的に接続すること、（ｉｉ）前記発光ダイからの光を受け取るために硬質レンズを前記発光ダイの上方に配置すること、又は（ｉｉｉ）前記発光ダイの前記ドープ層の表面をテクスチャリングすること及び／若しくはコーティングすること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記発光ダイをパッケージングする前に、前記発光ダイの前記ドープ層上に底部電極を形成することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板が、単結晶である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記エピタキシャル構造が、多重量子井戸層を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記ドープ層が、ｎ型ドープされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記ウェーハを前記電解質と接触させることが、前記ウェーハを前記電解質に浸漬することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記ウェーハの浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ウェーハが、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記ドープ層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記ドープ層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ドープ層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープ層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記サブマウントが、セラミック材料を含む、請求項１，３又は１５に記載の方法。
【請求項２９】
前記サブマウントが、多結晶窒化アルミニウムを含む、請求項１，３又は１５に記載の方法。
【請求項３０】
（ｉ）窒化アルミニウム基板と、（ｉｉ）前記基板の上方に配置された活性発光構造と、（ｉｉｉ）前記基板と前記活性構造の間に配置されたドープ底部コンタクト層と、を含むデバイス構造を提供すること；
前記デバイス構造をサブマウントに電気的に接続すること；
前記デバイス構造を電解質と接触させること；及び
前記デバイス構造と前記電解質との接触の間に、電位を前記デバイス構造に加え、それにより前記電解質が前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がして、前記ドープ底部コンタクト層を露わにし、前記ドープ底部コンタクト層が前記電解質により実質的にエッチングされないままであること、
を含む、照明デバイスを形成する方法。
【請求項３１】
前記基板が、単結晶である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記活性構造が、多重量子井戸層を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記窒化アルミニウム基板をエッチングで剥がした後、前記ドープ底部コンタクト層の表面をテクスチャリングすること及び／又はコーティングすることをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記デバイス構造が、シンギュレートされたダイを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記デバイス構造が、複数の少なくとも部分的に未シンギュレートのダイを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ドープされる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記デバイス構造を前記電解質と接触させることが、前記デバイス構造を前記電解質に浸漬することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記デバイス構造の浸漬の間に、前記サブマウントの少なくとも一部を前記電解質に浸漬することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記デバイス構造が、前記電解質と接触している間、前記サブマウントが、前記電解質に接触しない、請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記ドープ底部コンタクト層が、窒化アルミニウムで構成されない、請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
前記ドープ底部コンタクト層が、ｎ型ＡｌＧａＮを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４２】
前記ドープ底部コンタクト層が、１０１９ｃｍ−３以上のドーパント濃度でドープされ、前記ドープ底部コンタクト層が、少なくとも２０％のＧａ濃度を有する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
（ｉ）前記電位が、陰性であり、（ｉｉ）前記電解質が、塩基性である、請求項１、３、１５又は３０に記載の方法。
【請求項４４】
（ｉ）前記電位が、陽性であり、（ｉｉ）前記電解質が、酸性である、請求項１、３、１５又は３０に記載の方法。
【請求項４５】
前記電解質が、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１、３、１５又は３０に記載の方法。
【請求項４６】
前記電解質が、硝酸を含む、請求項１、３、１５又は３０に記載の方法。
【国際調査報告】
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