一种制作氮化物半导体器件的方法，其特征在于，所述方法包括，在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层；在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底；在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层；通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底；去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层；以及去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层。

尊敬的客户/审查员：

作为经验丰富的专利代理师，我针对目标专利 CN102640258B（以下称“目标专利”）的权利要求1，结合目标专利说明书及提供的三份对比文件（D1: EP0989616A2、D2: US20030080344A1、D3: EP1451853A1）进行了全面的法律与技术分析。现将分析意见汇报如下：

---

## 一、 权利要求1的技术特征拆解与目标专利说明书解释

根据目标专利说明书的记载，权利要求1各技术特征的具体含义及发明目的解释如下：

* **技术特征A**：*在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层*

* **说明书解释（[0043]-[0049]）**：第一支撑衬底（100）可为蓝宝石（$\text{Al}_2\text{O}_3$）、硅或碳化硅。在极低/极高温度下，生长衬底与氮化镓晶格常数及热膨胀系数差异较大。先在此衬底上形成厚度约 $2\sim 8\,\mu\text{m}$ 的GaN外延层（110），后续作为再生长单晶GaN的缓冲层，以降低缺陷密度。

* **技术特征B**：*在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底*

* **说明书解释（[0050]-[0058]）**：在GaN外延层（110）的第二表面（112）上形成第二支撑衬底（120）。第二支撑衬底比GaN外延层厚10至50倍（如 $50\sim 100\,\mu\text{m}$），由镀铜、铂、金、镍、铝或其合金等导电材料或氧化物/碳化物衬底制成。其主要作用是作为“处理晶片（handling wafer）”，解决后续剥离第一衬底后超薄GaN外延层极难搬运和操作的难题。

* **技术特征C**：*在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层*

* **说明书解释（[0059]-[0065]）**：在“除去第一支撑衬底之外的其他所有外露表面”形成钝化层（160），即包覆GaN外延层侧面、第二支撑衬底侧面及上表面。材料可为搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯等，通过旋涂或刷涂并经固化形成。

* **技术特征D**：*通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底*

* **说明书解释（[0066]-[0072]）**：利用钝化层（160）作为掩膜，使用选择性化学湿法蚀刻剂去除第一支撑衬底（100）。钝化层全面保护了第二支撑衬底和GaN外延层不被蚀刻液破坏，且避免了传统激光剥离（Laser Lift-off, LLO）产生的高热应力破裂问题。

* **技术特征E**：*去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层*

* **说明书解释（[0073]-[0077]）**：使用甲醇、丙酮、异丙醇（IPA）等醇溶剂去除钝化层（160），将受保护的第二支撑衬底与GaN外延层（110）的第一表面（111）全面露出。

* **技术特征F**：*去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层*

* **说明书解释（[0078]-[0086]）**：在露出的GaN外延层（110）第一表面（111）上通过HVPE（氢化物气相外延）法生长较厚/体单晶GaN半导体层（130）。由于两层同为GaN，晶格和热膨胀系数完全匹配，可获得极高质量的单晶GaN层。

---

## 二、 对比文件技术特征公开情况分析及比对表格

以下为各对比文件针对权利要求1技术特征的原文核查与对比分析：

### 1. D1（公开号：EP0989616A2）

* **技术领域与公开内容**：D1涉及一种光电转换器件（太阳能电池）的制造方法。

* **特征A**：公开了在第一半导体衬底（Si wafer 2601）上形成分离层（Porous Si 2602），并在其上外延生长硅外延层（2603, 2604, 2605）（段落[0003]-[0004]）。**未公开**材料为“氮化镓（GaN）”及将其用作“降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层”。

* **特征B**：公开了在第二半导体外延层上粘结/形成支撑衬底（Support substrate 2/3007）（段落[0008]、[0021]、图1B/32A）。

* **特征C/D/E**：公开了通过高压水射流（Water Jet）或化学蚀刻去除分离层/衬底，且段落[0018]提到了“在去除分离层周边区域（removing a peripheral portion of the separation layer）”时可采用Teflon胶带或APIEZON蜡等作为掩膜进行保护（段落[0163]）。但其掩膜仅用于在边沿干/湿蚀刻去除外围分离层，**未公开**“在外延层整个侧面、第二支撑衬底侧面和上表面全面包覆钝化层”并“以该钝化层为掩膜蚀刻去除整个第一支撑衬底”。

* **特征F**：D1最终分离出薄膜硅器件，**未公开**“去除钝化层后在露出的GaN表面进一步生长单晶GaN层”的二次外延技术。

### 2. D2（公开号：US20030080344A1）与 D3（公开号：EP1451853A1）

* **说明**：D2 与 D3 属于同族专利（同为垂直结构GaN LED及其制造方法），公开内容高度一致。

* **特征A**：公开了在蓝宝石衬底（100）上通过VPE形成GaN缓冲层（120/110），用于克服晶格失配（段落[0016]、[0031]）。

* **特征B**：公开了形成导电电极/支撑层（段落[0016]、[0037]）。

* **特征C/D/E**：公开了使用**激光剥离法（Laser Lift-off, LLO）**将蓝宝石衬底剥离（段落[0016]、[0035]及图6A）。**完全未公开**“形成包覆侧面及上表面的钝化层”以及“以钝化层为掩膜蚀刻第一支撑衬底”的湿法化学蚀刻保护方案。

* **特征F**：剥离蓝宝石衬底后，在露出的GaN缓冲层下表面直接制作n型电极（500）（段落[0037]与图8），**未公开**“在其外露表面上再外延生长单晶GaN层”。

---

### 权利要求1与对比文件特征比对表

---

## 三、 最接近对比文件的选择及创造性分析

### 1. 最接近对比文件的选择

在创造性分析中，确定“最接近对比文件”需综合考量**技术领域、解决的技术问题、技术效果及技术特征叠加度**：

* **最接近对比文件候选**：**D2（US20030080344A1）/ D3（EP1451853A1）**。

* **理由**：

1. **技术领域一致**：目标专利与 D2/D3 均属于**氮化物半导体器件（GaN基器件）制作领域**。

2. **技术问题与效果相近**：二者均致力于解决在异质衬底（如蓝宝石）上生长GaN带来的晶格失配、热应力开裂，以及如何剥离原始衬底以获得高质量垂直结构器件/衬底的问题。

3. **技术特征重合度高**：D2/D3 已经公开了特征A（蓝宝石衬底+GaN缓冲层）和特征B（形成第二支撑层/电极）。

* *注：D1 属于硅基太阳能电池领域，虽然涉及“分离层+支撑衬底”的概念，但材料体系（Si vs GaN）完全不同，不适合作为最接近对比文件。*

### 2. 区别技术特征及技术效果分析

以 **D2/D3** 为最接近对比文件时，权利要求1与D2/D3相比，存在以下**核心区别技术特征**：

1. **特征C、D、E**：目标专利采用“在GaN侧面、第二支撑衬底侧面和上表面形成全包覆钝化层作为掩膜，湿法蚀刻去除第一支撑衬底，随后去除钝化层”的工艺；而 D2/D3 采用“激光剥离法（Laser Lift-off）”。

* *技术效果*：相比激光剥离产生的剧烈瞬态高热和热应力（易导致GaN薄膜破裂损坏），全包覆钝化保护+湿法化学蚀刻能彻底免除热损伤，大幅提高大尺寸GaN器件的产率与结晶完整性。

2. **特征F**：目标专利在剥离第一衬底并露出GaN缓冲层后，“在该GaN外露表面上进一步生长单晶GaN层”；而 D2/D3 是直接在露出的表面上制作电极。

* *技术效果*：目标专利利用剥离后应力释放的薄层GaN作为同质外延衬底，避免了异质外延的缺陷，能够生长出极高质量的体单晶GaN。

### 3. 创造性结论

现有对比文件 D1、D2、D3 中均未给出将“全包覆钝化层保护湿蚀刻（特征C、D、E）”与“剥离后同质再生长单晶GaN（特征F）”结合应用于解决GaN热应力损坏和高质量单晶生长问题的技术启示。因此，**权利要求1相对于现有技术 D1-D3 的组合具备显而易见的创造性（符合《专利法》第22条第3款）**。

---

## 四、 最薄弱的技术特征与无效攻击破绽分析

若要针对目标专利权利要求1发起专利无效宣告请求，**最薄弱的技术特征**在于：

> **特征C（钝化层的包覆范围及形成）与 特征D（使用钝化层作为掩膜蚀刻第一衬底）**。

### 破绽分析：

1. **技术显而易见性风险（常规工艺套用）**：

在半导体湿法蚀刻领域，用聚合物（如石蜡、特氟龙、光刻胶、防腐漆等）涂覆不希望被蚀刻的区域（背侧和侧壁）作为“保护性掩膜（Mask/Protection coating）”是极为通用的公知常识。

2. **说明书撰写缺陷（上位概念过宽与缺乏明确的“全包覆”限制）**：

权利要求1中特征C表述为“*在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层*”。如果现有技术中存在任何在GaN转移过程中“为了防止湿蚀刻液侵蚀金属支撑层，而在器件侧边和背面涂覆耐酸胶/蜡”的文献（例如半导体封装中的边缘保护涂层），该特征极易被认定为**常规技术手段的简单叠加**。

---

## 五、 进一步对比文件检索策略（无效检索指南）

为针对权利要求1发起强有力的无效宣告，建议调整检索策略，重点攻击 **特征C+D（全包覆湿蚀刻保护）** 以及 **特征F（剥离后二次同质外延生长GaN）** 的组合。

### 1. 检索要素表达与分类号（IPC/CPC）组合

* **核心分类号**：

* `H01L21/02`（半导体器件制造，特别是GaN外延/衬底转移）

* `H01L33/00`（固态发光器件/LED制造，特别关注衬底剥离）

* `C30B25/00` 或 `C30B29/38`（气相外延/氮化镓单晶生长）

* **关键词检索式逻辑**：

* **组A（GaN衬底剥离/湿蚀刻掩膜）**：

`(GaN OR "gallium nitride" OR "氮化镓") AND ("wet etch*" OR "chemical etch*" OR "湿法蚀刻" OR "化学蚀刻") AND ("protect* layer" OR "passivation" OR "wax" OR "enamel" OR "teflon" OR "钝化" OR "保护层" OR "掩膜") AND ("substrate removal" OR "lift-off" OR "衬底去除" OR "剥离")`

* **组B（异质外延剥离后再生长同质GaN）**：

`(GaN OR "gallium nitride") AND ("buffer" OR "缓冲层") AND ("substrate removal" OR "etched off") AND ("homoepitaxial" OR "re-growth" OR "second growth" OR "二次外延" OR "同质外延" OR "HVPE")`

### 2. 重点检索方向建议

1. **日本及韩国专利文献（JPO / KIPO）**：

日韩企业（如日亚化学 Nichia、丰田合成 Toyoda Gosei、首尔半导体 等）在 2000 年~2010 年期间申请了海量关于 **GaN湿法化学剥离（Chemical Lift-Off, CLO）** 及 **防蚀刻保护涂层** 的基础专利。

2. **公知常识/教科层级文献**：

重点检索半导体微纳加工技术手册（如《Semiconductor Material and Device Characterization》或微机电系统MEMS湿法腐蚀保护章节），用以证明“在湿法蚀刻衬底时，利用耐酸聚合物包覆保护其余暴露表面”属于本领域的公知常识。

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<title>目标专利 CN102640258B 专利无效宣告请求深度法律与技术分析报告</title>

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<h1>目标专利 CN102640258B 专利无效宣告请求<br>深度法律与技术分析报告</h1>

<div class="subtitle">分析视角：资深专利代理师 | 结合专利说明书、权利要求及对比文件原文精密比对</div>

<table class="meta-table">

<tr>

<td class="label">目标专利：</td>

<td>CN102640258B《一种制作氮化物半导体器件的方法》</td>

<td class="label">对比文件1 (D1)：</td>

<td>KR1020050038581A</td>

</tr>

<tr>

<td class="label">对比文件2 (D2)：</td>

<td>US20060091420A1</td>

<td class="label">对比文件3 (D3)：</td>

<td>US07122095B2 (US7122095B)</td>

</tr>

</table>

</div>

<h2>一、 目标专利权利要求1与说明书之紧密解释</h2>

<p>作为资深专利代理师，在进行新颖性与创造性分析前，必须首先依据《专利审查指南》及《最高人民法院关于审理侵犯专利权纠纷案件应用法律若干问题的解释》，紧密结合目标专利说明书的整体技术方案、发明目的及附图，对权利要求1的各项技术特征进行法律与技术层面上的精准界定：</p>

<h3>1.1 权利要求1的技术特征拆解</h3>

<ul>

<li><strong>技术特征A：</strong>一种制作氮化物半导体器件的方法，其特征在于，所述方法包括，在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层；</li>

<li><strong>技术特征B：</strong>在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底；</li>

<li><strong>技术特征C：</strong>在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层；</li>

<li><strong>技术特征D：</strong>通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底；</li>

<li><strong>技术特征E：</strong>去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层；</li>

<li><strong>技术特征F：</strong>去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层。</li>

</ul>

<h3>1.2 说明书对核心特征的实质界定</h3>

<div class="callout-box">

<strong>说明书核心解释要点（引自目标专利说明书CN102640258B）：</strong>

<ol>

<li><strong>关于技术特征A（第一支撑衬底与缓冲层）：</strong>说明书[0043]-[0047]及图1明确指出，第一支撑衬底100可以是蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）或碳化硅（SiC）等异质混合衬底。氮化镓（GaN）外延层110形成于第一支撑衬底100上（厚度约2μm至8μm），作为后续生长单晶GaN半导体层130的缓冲层，以降低异质衬底与GaN晶体之间的晶格失配和热膨胀系数差别。</li>

<li><strong>关于技术特征B（第二支撑衬底）：</strong>说明书[0050]-[0056]及图2指出，第二支撑衬底120形成于GaN外延层110的第二表面112上，比外延层厚10~50倍（约50μm至100μm），由Cu、Pt、Au、Ni、Al等金属或合金电镀而成（或异质衬底），在后续湿蚀刻剥离及处理过程中用作控制和支撑的外延处理晶片（wafer），且后续可充当电极层。</li>

<li><strong>关于技术特征C（钝化层形成的位置与作用）：</strong>说明书[0059]-[0064]及图3明确界定，钝化层（passivation layer）160形成于除了第一支撑衬底100之外的其他所有外露表面，即<strong>选择性地形成在GaN外延层110的整个侧面、第二支撑衬底120的侧面以及第二支撑衬底120的上表面</strong>。材料为搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯等，用作湿蚀刻掩膜以保护外延层和第二支撑衬底免受蚀刻剂腐蚀。</li>

<li><strong>关于技术特征D（以钝化层为掩膜蚀刻第一衬底）：</strong>说明书[0066]-[0070]及图4指出，利用钝化层160作为蚀刻掩膜，通过使用选择性蚀刻剂的湿蚀刻工艺完全去除第一支撑衬底100，暴露出GaN外延层110的第一表面111。</li>

<li><strong>关于技术特征E与F（去除钝化层与后续异质/同质外延）：</strong>说明书[0073]-[0080]及图5-6指出，使用醇溶剂（甲醇、丙酮、IPA）溶解去除钝化层160，完全露出第二支撑衬底120和GaN外延层110。去除钝化层后，以露出的GaN外延层110第一表面111作为同质/低应力生长衬底，通过HVPE工艺在其上生长较厚（批量）的单晶GaN半导体层130。</li>

</ol>

</div>

<h2>二、 对比文件原文技术内容分析与出处索引</h2>

<p>在专利无效宣告程序中，对对比文件的认定必须严格基于其公开发表的文本原文，并标注精确的段落或附图编号：</p>

<h3>2.1 对比文件1：KR1020050038581A (D1)</h3>

<p>D1公开了一种具有垂直结构的二极管及其制造方法。其核心公开内容如下：</p>

<ul>

<li><strong>蓝宝石异质衬底与GaN缓冲层：</strong>在蓝宝石衬底(100)上通过VPE形成GaN缓冲层(120/110)，并在其上形成n-GaN外延层(140)、MQW有源层(160)及p-GaN层(180)（D1原文[0014]、[0028]-[0031]，图3-5）。</li>

<li><strong>衬底剥离技术：</strong>采用激光剥离法（Laser Lift-Off, LLO）将蓝宝石衬底(100)从GaN缓冲层等层上剥离（D1原文[0014]、[0032]，图6A）。</li>

<li><strong>电极与结构：</strong>去除蓝宝石衬底后，在p-GaN上形成透明导电层(220)和p电极(240)，在GaN缓冲层下部形成n电极/反射层(500)（D1原文[0025]、[0034]，图2、图8）。</li>

</ul>

<h3>2.2 对比文件2：US20060091420A1 (D2)</h3>

<p>D2公开了一种具有垂直结构的二极管及其制造方法。经比对，D2与D1为同族/同类技术方案，其原文公开内容如下：</p>

<ul>

<li><strong>异质衬底与GaN外延：</strong>在蓝宝石衬底(100)上通过VPE生长GaN缓冲层(120)，并进一步通过MOCVD生长n-GaN外延层(140)、MQW有源层(160)和p-GaN层(180)（D2原文[0016]、[0031]-[0034]，图3-5）。</li>

<li><strong>衬底剥离方式：</strong>明确记载通过激光剥离法（laser lift-off method）将蓝宝石衬底(100)与GaN缓冲层及外延层分离（D2原文[0016]、[0035]，图6A）。</li>

<li><strong>后续干蚀刻：</strong>剥离衬底后，通过干法蚀刻（dry etching）去除缓冲层下部的残留层，以露出n-GaN缓冲层并形成n电极(500)（D2原文[0036]，图6B、图8）。</li>

</ul>

<h3>2.3 对比文件3：US07122095B2 / US7122095B (D3)</h3>

<p>D3公开了一种用于转移有用层的组件形成方法（Methods for forming an assembly for transfer of a useful layer），专门解决外延生长过程中的边缘包裹（peripheral ring）及衬底化学蚀刻/剥离问题。其原文公开内容如下：</p>

<ul>

<li><strong>第一支撑衬底、可释放界面与外延层：</strong>公开了第一支撑衬底(10)（如SiC、蓝宝石），其上形成可释放结合界面层(12)（如SiO2、氮化物），界面层上形成包含种子层(14)和外延层(16)（如GaN、金属氮化物）的有用层（D3原文[0014]、[0021]，图1）。</li>

<li><strong>边缘溢出环（Peripheral Ring 161）：</strong>明确指出在全片反应器中外延生长GaN时，GaN材料不仅生存在种子层上，还会延伸包裹第一支撑衬底(10)的边缘侧面，形成外围环（peripheral ring 161）（D3原文[0005]、[0023]，图1、图2）。</li>

<li><strong>第二支撑衬底与金属结合：</strong>通过金属结合层(22)将有用层(14, 16)的自由表面键合固持至第二支撑衬底(20)上（D3原文[0024]，图2）。</li>

<li><strong>采用掩膜与蚀刻/切割处理边缘包裹：</strong>为了消除边缘环(161)对衬底分离的阻碍，D3公开了多种方案：

<ul>

<li><strong>方案一（掩膜与化学/等离子蚀刻）：</strong>在有用层(14, 16)的自由表面上放置掩膜（mask），仅露出边缘环(161)，然后采用等离子体蚀刻或反应离子蚀刻（RIE，基于SiCl4, BCl3）去除边缘环(161)，从而露出可释放界面层(12)，以便于后续将有用层从第一衬底(10)上分离（D3原文[0008]、[0027]，图3a）。</li>

<li><strong>方案二（机械/激光切割与去除）：</strong>使用机械锯、激光或离子束将边缘环(161)乃至第一衬底边缘(101)切除（D3原文[0008]、[0028]-[0029]，图3a、图3b）。</li>

<li><strong>方案三（预留边缘凹槽）：</strong>在第一衬底上预留边缘凹槽(102)以容纳溢出物（D3原文[0010]、[0030]，图4）。</li>

<li><strong>方案四（切沟形成阵列小块）：</strong>在有用层中切割出隔离沟槽(18)形成阵列小块(19)（D3原文[0009]、[0031]-[0032]，图5、图6）。</li>

</ul>

</li>

</ul>

<h2>三、 权利要求1技术特征比对表格（技术特征比对表）</h2>

<p>以下为目标专利权利要求1的各项技术特征与对比文件D1、D2、D3原文内容的详尽比对：</p>

<table class="data-table">

<thead>

<tr>

<th style="width: 15%;">权利要求1技术特征</th>

<th style="width: 28%;">D1 (KR1020050038581A) 原文及出处</th>

<th style="width: 28%;">D2 (US20060091420A1) 原文及出处</th>

<th style="width: 29%;">D3 (US07122095B2) 原文及出处</th>

</tr>

</thead>

<tbody>

<tr>

<td><strong>特征A：</strong><br>在第一支撑衬底上形成GaN外延层，作为降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层</td>

<td><strong>实质公开：</strong><br>公开在蓝宝石衬底(100)上形成GaN缓冲层(120/110)及GaN外延层(140)（原文[0014]、[0028]-[0030]）。<br><span class="badge badge-success">完全/实质公开</span></td>

<td><strong>实质公开：</strong><br>公开在蓝宝石衬底(100)上形成GaN缓冲层(120)及n-GaN外延层(140)（原文[0016]、[0031]-[0033]）。<br><span class="badge badge-success">完全/实质公开</span></td>

<td><strong>实质公开：</strong><br>公开在第一支撑衬底(10)（SiC或蓝宝石）上形成界面层(12)及GaN/金属氮化物外延层(14, 16)（原文[0021]）。<br><span class="badge badge-success">完全/实质公开</span></td>

</tr>

<tr>

<td><strong>特征B：</strong><br>在所述GaN外延层上形成第二支撑衬底</td>

<td><strong>未公开：</strong><br>D1在GaN外延层上形成有源层及电极，未在最上方形成用作控制/处理晶片的第二支撑衬底（仅在最下方有电极500）。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>未公开：</strong><br>D2同样仅在GaN层上形成有源层、p电极及n电极，未公开第二支撑衬底技术方案。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>完全公开：</strong><br>公开在有用外延层(14, 16)的自由表面上，通过键合层(22)形成并固定第二支撑衬底(second support 20)（原文[0002]、[0024]，图2）。<br><span class="badge badge-success">完全公开</span></td>

</tr>

<tr>

<td><strong>特征C：</strong><br>在GaN外延层整个侧面及第二支撑衬底侧面和上表面上形成钝化层</td>

<td><strong>未公开：</strong><br>未涉及在侧面及上表面形成包裹式的钝化层掩膜。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>未公开：</strong><br>未涉及在侧面及上表面形成包裹式的钝化层掩膜。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>部分/技术手段对应（技术差异）：</strong><br>公开在有用外延层(14,16)自由表面上形成掩膜（mask），暴露边缘环(161)（原文[0008]、[0027]）。但其掩膜未全包覆第二衬底侧面与上表面及外延层侧面。<br><span class="badge badge-danger">未完全公开（存在差异）</span></td>

</tr>

<tr>

<td><strong>特征D：</strong><br>通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底</td>

<td><strong>未公开（手段不同）：</strong><br>D1采用激光剥离法（Laser Lift-Off）分离蓝宝石衬底(100)（原文[0014]、[0032]），非湿蚀刻/掩膜蚀刻第一衬底。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>未公开（手段不同）：</strong><br>D2采用激光剥离法（Laser Lift-Off）分离蓝宝石衬底(100)（原文[0016]、[0035]），非湿蚀刻/掩膜蚀刻第一衬底。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>部分公开：</strong><br>公开使用掩膜蚀刻去除外围环(161)以暴露出界面层(12)，进而在界面层处分离第一衬底(10)（原文[0008]、[0027]）。未直接用掩膜将第一衬底整体蚀刻掉。<br><span class="badge badge-danger">未完全公开（存在差异）</span></td>

</tr>

<tr>

<td><strong>特征E：</strong><br>去除钝化层从而露出第二支撑衬底和GaN外延层</td>

<td><strong>未公开：</strong><br>无钝化层去除步骤。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>未公开：</strong><br>无钝化层去除步骤。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>实质公开：</strong><br>在完成蚀刻/分离后，去除掩膜层以露出下方结构属于本领域公知常识/隐性公开（原文[0027]）。<br><span class="badge badge-success">实质公开</span></td>

</tr>

<tr>

<td><strong>特征F：</strong><br>去除钝化层后，在GaN外延层外露表面上形成单晶氮化镓层</td>

<td><strong>未公开：</strong><br>D1剥离衬底后直接制作电极，未在露出的缓冲层上再外延生长单晶GaN层。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>未公开：</strong><br>D2剥离衬底后采用干蚀刻并制作电极，未再外延生长单晶GaN层。<br><span class="badge badge-danger">未公开</span></td>

<td><strong>部分公开：</strong><br>公开转移后的有用层(14,16)可以作为后续外延生长（homo- or hetero-epitaxy）的基底（原文[0005]）。<br><span class="badge badge-success">实质公开</span></td>

</tr>

</tbody>

</table>

<h2>四、 最接近对比文件的选择与创造性深度分析</h2>

<h3>4.1 最接近对比文件的筛选原则与结论</h3>

<p>在专利无效宣告的创造性审查中，选择最接近的对比文件（Most Closely Related Prior Art）应遵循以下原则：</p>

<ol>

<li>优先选择与要求保护的发明属于同一技术领域、所解决的技术问题最相近、技术特征披露最多或技术方案最贴近的对比文件；</li>

<li>当目标专利存在不同的实施例或不同的技术构思侧重点时，可以存在<strong>多个最接近的对比文件</strong>。</li>

</ol>

<div class="callout-box">

<strong>最接近对比文件认定结论：</strong>

<ul>

<li><strong>最接近对比文件 1：对比文件3 (D3, US07122095B2)</strong><br>

<em>理由：</em>从<strong>整体技术方案架构、解决的技术问题及基本工艺流程</strong>来看，D3是极其合适且最核心的最接近对比文件。目标专利权利要求1的核心构思是“利用第二支撑衬底固持外延层，通过形成钝化层保护外延层与第二衬底侧面/表面，再蚀刻分离第一衬底，最后在露出的缓冲层上形成单晶GaN”。这与D3公开的“利用第二支撑衬底固持有用外延层，通过设置掩膜保护有用层并蚀刻/去除边缘包裹物，从而实现第一衬底剥离与后续外延”的技术架构高度一致。D3公开了特征A、B、E、F。</li>

<li><strong>最接近对比文件 2：对比文件2 (D2, US20060091420A1) / 对比文件1 (D1, KR1020050038581A)</strong><br>

<em>理由：</em>如果将目标专利视作“针对氮化镓发光/半导体器件制作中异质衬底剥离与GaN缓冲层同质外延”的改进方案，D2（或D1）作为GaN垂直结构半导体器件制作领域的基石性文件，公开了在第一异质衬底上生长GaN缓冲层与外延层的完整层叠结构（特征A）。D2与D1同样适合作为第二选择的最接近对比文件。</li>

</ul>

</div>

<h3>4.2 创造性分析：D3与D2/D1结合或本领域公知常识的组合攻击</h3>

<p><strong>（1）以 D3 为最接近对比文件进行创造性评价：</strong></p>

<p>将权利要求1与D3相比，权利要求1的区别技术特征主要在于：</p>

<ol>

<li><strong>钝化层具体的包覆位置（特征C）：</strong>权利要求1限定“在GaN外延层的整个侧面以及第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层”；而D3是通过掩膜覆盖有用层的自由表面以暴露边缘环。</li>

<li><strong>第一衬底的具体去除方式（特征D）：</strong>权利要求1限定“通过使用钝化层作为掩膜蚀刻（湿蚀刻）第一支撑衬底”；而D3是通过掩膜蚀刻去除外围环(161)后，在界面层(12)处将第一衬底分离。</li>

</ol>

<p><strong>技术问题与显而易见性分析：</strong></p>

<ul>

<li>针对区别特征1：说明书[0025]-[0027]表明，形成钝化层保护外延层和支撑部分的目的在于“防止在湿蚀刻去除第一衬底时腐蚀和损坏外延层与第二支撑衬底”。在D3已经明确教导了“利用第二支撑衬底键合有用层，并使用掩膜（Mask）保护不需要被蚀刻的区域”的前提下，当本领域技术人员试图采用浸入式湿蚀刻工艺来整体蚀刻剥离第一支撑衬底100（如蓝宝石或Si）时，面对蚀刻液对第二支撑衬底（通常为金属Cu/Ni）和GaN侧面的各向同性腐蚀风险，<strong>采用耐腐蚀材料（如特氟龙、石蜡、聚酯等钝化层）将不需要蚀刻的暴露表面（即第二衬底侧面、上表面及外延层侧面）完全包裹覆盖</strong>，是本领域技术人员为了防止湿蚀刻液误伤器件而容易想到的常规技术手段或掩膜保护策略。</li>

<li>针对区别特征2：在半导体异质衬底剥离技术中，利用化学湿蚀刻（如针对硅衬底的腐蚀液或针对特定牺牲层的湿蚀刻）去除第一衬底属于本领域公知的衬底剥离替代手段（如D3原文[0003]也提到了化学腐蚀埋层）。以钝化层作为耐腐蚀掩膜直接蚀刻掉第一衬底，属于本领域技术人员在面对激光剥离热应力损伤问题（目标专利背景技术[0009]所述）时，根据现有技术教导做出的显而易见的选择。</li>

</ul>

<h2>五、 无效请求中最薄弱的技术特征认定</h2>

<p>在对目标专利CN102640258B进行无效宣告攻击时，客观评估其专利权稳定性和各特征的防御强度至关重要。经过严密的法律与技术比对，本代理师认定：</p>

<div class="danger-box">

<strong>最薄弱的技术特征认定：技术特征 C 与 技术特征 D 的组合（即钝化层全包覆涂覆与掩膜蚀刻第一衬底）</strong>

<p><strong>认定理由：</strong></p>

<ol>

<li><strong>缺乏实质性创新高度（技术显而易见性极高）：</strong>技术特征C中限定的“在GaN外延层的整个侧面以及第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层”，本质上仅仅是一种<strong>全面包覆式的掩膜涂覆（Mask Coating）</strong>。在半导体湿蚀刻工艺中，为了保护不希望被蚀刻的金属支撑层和外延层，对暴露的侧面和顶面刷涂或旋涂耐酸碱钝化保护层（如石蜡、特氟龙、胶体）是极度公知且通用的工艺操作。该特征并没有产生任何超出预期的技术效果。</li>

<li><strong>说明书实施例公开极为泛化：</strong>目标专利说明书[0063]记载钝化层材料为普通的“搪瓷、特氟龙、石蜡和聚酯”，[0064]记载涂覆方式为普通的“旋涂或刷涂”。这表明该钝化层在材料和制作工艺上均属于常规现有技术的直接套用。</li>

<li><strong>对比文件D3已给出强有力启示：</strong>D3（US07122095B2）已经公开了“利用第二支撑衬底固持外延层，并使用掩膜覆盖保护有用层，通过蚀刻实现衬底分离”的完整技术路线。目标专利仅是将D3中的局部掩膜延伸为全包覆式涂层，以适应整体湿蚀刻第一衬底的需要。这种延伸完全属于本领域普通技术人员无需付出创造性劳动即可实现的常规工艺设计。</li>

</ol>

</div>

<h2>六、 进一步的对比文件检索策略（检索指引）</h2>

<p>为了在后续的无效宣告程序中形成对目标专利权利要求1（以及从属权利要求）的“100%完全破坏新颖性（102/第22条）”或“绝对强力的创造性组合（103/第23条）”，本代理师制定以下精准检索策略：</p>

<h3>6.1 核心检索要素（Technical Elements）与表达提炼</h3>

<ul>

<li><strong>主体/材料 (A)：</strong> 氮化镓 / GaN / Ⅲ-Ⅴ族氮化物 / 发光二极管 / LED / 垂直结构 (Vertical Structure)</li>

<li><strong>第一衬底/牺牲衬底 (B)：</strong> 蓝宝石 / Sapphire / 硅 / Silicon / SiC / 牺牲衬底 / Growth Substrate / Temporary Substrate</li>

<li><strong>第二衬底/支撑层 (C)：</strong> 第二衬底 / Carrier Substrate / Host Substrate / Metal Substrate / Cu / Ni / 导电支撑衬底</li>

<li><strong>钝化层/保护层/掩膜 (D)：</strong> 钝化层 / Passivation / Protect* / Coating / Enamel / Teflon / Wax / Waxing / Resin / Mask / Photoresist / 侧面包覆 / Encapsulat*</li>

<li><strong>蚀刻剥离/去衬底 (E)：</strong> 湿蚀刻 / Wet Etch* / Selective Etch* / Chemical Lift-Off / Dissolv* / Remove Substrate</li>

<li><strong>二次外延/单晶生长 (F)：</strong> 同质外延 / Homoepitaxy / Overgrowth / HVPE / Bulk GaN / Re-growth</li>

</ul>

<h3>6.2 IPC/CPC 国际专利分类号精准限定</h3>

<ul>

<li><code>H01L21/02</code> (半导体器件制造工艺，特别关注GaN外延与衬底分离)</li>

<li><code>H01L33/00</code> (发光器件及其制造方法，特别是垂直结构LED)</li>

<li><code>H01L33/20</code> (发光器件的衬底分离与转移)</li>

<li><code>H01L21/306</code> (半导体材料的化学蚀刻/湿法蚀刻)</li>

<li><code>C30B29/38</code>、<code>C30B25/00</code> (氮化物单晶生长与外延)</li>

</ul>

<h3>6.3 检索式构建（以Derwent Innovation / TotalPatent / CNIPA / EPO / USPTO数据库为例）</h3>

<div class="warning-box">

<strong>推荐追查与精准组合检索式：</strong>

<ol>

<li><strong>策略一（攻克特征C与D，寻找全包覆钝化层湿蚀刻第一衬底）：</strong><br>

<code>(GaN OR "Gallium Nitride" OR "nitride semiconductor") AND ("carrier substrate" OR "second substrate" OR "submount") AND (passivat* OR coating OR wax OR teflon OR polymer OR resist) AND ("wet etch*" OR "chemical lift-off" OR "dissolving substrate") AND (side* OR edge* OR top*)</code>

</li>

<li><strong>策略二（攻克特征F，寻找去除异质衬底后在GaN缓冲层上HVPE二次外延单晶GaN）：</strong><br>

<code>("hetero* substrate" OR sapphire OR silicon) AND ("GaN buffer" OR "GaN seed") AND ("remove substrate" OR "etching substrate") AND (HVPE OR "homoepitax*" OR "re-growth" OR "overgrowth") AND ("free-standing GaN" OR "single crystal GaN")</code>

</li>

<li><strong>策略三（申请人/发明人追踪与同族拓展）：</strong><br>

重点追踪目标专利CN102640258B（优先权日/申请日约为2010-2011年前后）同期的韩国同族或日美竞争对手（如LG Innotek, Samsung LED, Nichia, Cree, Soitec）在2000-2010年间关于<b>"Wax/Resin Protection Wet Etching Substrate Lift-off"</b>相关的专利文献。

</li>

</ol>

</div>

<h2>七、 代理师总结与无效宣告整体策略建议</h2>

<ol>

<li><strong>主攻路线（创造性攻击 - 专利法第22条第3款）：</strong>以 <strong>D3 (US07122095B2)</strong> 作为最接近的对比文件，结合 <strong>D2 (US20060091420A1) / D1</strong> 以及本领域关于“湿蚀刻包覆保护（Wax/Resin Coating）”的公知常识/补充对比文件，形成强有力的结合线。论证在D3已给出第二支撑衬底固持与掩膜蚀刻分离教导的基础上，将掩膜扩展为整个侧面及上表面的钝化层以进行第一衬底的湿蚀刻，对本领域技术人员而言是完全显而易见的。</li>

<li><strong>辅攻路线（说明书充分公开 - 专利法第26条第3款）：</strong>如目标专利试图将“钝化层”限定为某种特殊功能层，可审查其说明书[0063]是否仅列举了常见的“搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯”而缺乏具体实施参数，从而主张其说明书公开不充分，或者权利要求得不到说明书支持（第26条第4款）。</li>

</ol>

</body>

</html>

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### 目标专利 CN102640258B 专利无效宣告请求深度法律与技术分析报告

作为资深专利代理师，我紧密结合目标专利说明书的整体技术构思、发明目的及附图，对权利要求1进行法律与技术解释，并对照对比文件原文（KR1020050038581A、US20060091420A1、US07122095B2）进行全面比对与创造性分析。

---

### 一、 紧密结合目标专利说明书解释权利要求1

#### 权利要求1技术特征拆解：

* **技术特征A**：一种制作氮化物半导体器件的方法，其特征在于，所述方法包括，在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层；

* **技术特征B**：在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底；

* **技术特征C**：在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层；

* **技术特征D**：通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底；

* **技术特征E**：去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层；

* **技术特征F**：去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层。

#### 说明书对核心特征的实质界定：

1. **关于特征A（第一衬底与缓冲层）**：说明书[0043]–[0047]及图1明确，第一支撑衬底100为蓝宝石（Al₂O₃）、硅（Si）或碳化硅（SiC）等异质衬底。GaN外延层110（厚约2–8 μm）设置在第一衬底上作为缓冲层，用以降低晶格失配和热膨胀系数差异。

2. **关于特征B（第二支撑衬底）**：说明书[0050]–[0056]及图2明确，第二支撑衬底120形成于GaN外延层110上，厚度比外延层厚10–50倍（约50–100 μm），由Cu、Pt、Au、Ni、Al等金属电镀或合金形成，作为控制和处理晶片（Wafer Handing），并在后续充当电极。

3. **关于特征C（钝化层形成位置）**：说明书[0059]–[0064]及图3明确界定，钝化层160选择性地形成在**GaN外延层110的整个侧面、第二支撑衬底120的侧面以及第二支撑衬底120的上表面**（除第一衬底外的所有暴露表面），材料为搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯等。

4. **关于特征D（掩膜蚀刻第一衬底）**：说明书[0066]–[0070]及图4明确，利用钝化层160作为蚀刻掩膜，通过湿蚀刻（Wet Etching）完全去除第一支撑衬底100，暴露出GaN外延层的表面111。

5. **关于特征E与F（去除钝化层与同质外延）**：说明书[0073]–[0080]及图5–图6明确，采用醇溶剂（甲醇、丙酮、IPA）溶解去除钝化层160后，以露出的GaN外延层110作为同质/低应力基底，通过HVPE工艺在其上生长较厚的单晶GaN半导体层130。

---

### 二、 对比文件原文分析与详细出处索引

1. **对比文件1：KR1020050038581A (D1)**

* **公开内容**：公开了在蓝宝石衬底(100)上通过VPE形成GaN缓冲层(120/110)，并生长n-GaN(140)、MQW(160)及p-GaN(180)；采用**激光剥离法（Laser Lift-Off, LLO）**剥离蓝宝石衬底，并在GaN层下形成n电极/反射层(500)（D1原文[0014]、[0028]–[0034]，图2–图8）。

2. **对比文件2：US20060091420A1 (D2)**

* **公开内容**：公开了在蓝宝石衬底(100)上形成GaN缓冲层(120)及n-GaN外延层(140)；明确通过**激光剥离法**分离蓝宝石衬底，再通过干法蚀刻（Dry Etching）露出n-GaN缓冲层并制作电极（D2原文[0016]、[0031]–[0036]，图3–图8）。

3. **对比文件3：US07122095B2 / US7122095B (D3)**

* **公开内容**：公开了在第一支撑衬底(10)（SiC/蓝宝石）上形成界面层(12)及GaN外延层(14, 16)；在外延层自由表面通过键合层(22)形成并固持**第二支撑衬底(20)**；公开了在全片反应器中外延生长GaN时会产生包裹衬底边缘的边缘环(161)；公开了**在有用层自由表面形成掩膜（Mask），通过等离子体/反应离子蚀刻（RIE）或机械/激光切割去除边缘包裹环(161)，从而暴露界面层(12)以便将有用层从第一衬底(10)分离**（D3原文[0002]–[0008]、[0021]–[0029]，图1–图3b）。

---

### 三、 权利要求1特征比对表格

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### 四、 最接近对比文件的选择与创造性深度分析

#### 1. 最接近对比文件的认定

* **最接近对比文件 1：D3 (US07122095B2)**

* **认定理由**：从整体技术方案架构、解决的技术问题及基本工艺路线来看，D3最为接近。目标专利的核心构思是“利用第二支撑衬底固持外延层，通过掩膜保护外延层与第二衬底侧面，再蚀刻/剥离第一衬底，最后在露出的缓冲层上进行外延”。D3完整公开了利用第二支撑衬底(20)固持有用外延层(14,16)，并通过掩膜（Mask）保护有用层以蚀刻去除外围包裹物并分离第一衬底的技术方案。D3公开了特征A、B、E、F。

* **最接近对比文件 2：D2 (US20060091420A1) / D1 (KR1020050038581A)**

* **认定理由**：若将目标专利视作针对GaN垂直结构半导体器件制作中异质衬底剥离的改进方案，D2（或D1）作为该领域的基石性专利，公开了在第一异质衬底上生长GaN缓冲层与外延层的完整技术架构（特征A），亦可作为第二选择的最接近对比文件。

#### 2. 创造性评价（以 D3 为最接近对比文件）

权利要求1与D3相比，区别特征在于：

1. **钝化层的具体包覆位置（特征C）**：权利要求1限定“在GaN外延层的整个侧面以及第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层”；而D3是通过掩膜覆盖有用层的自由表面以暴露边缘环。

2. **第一衬底的具体去除方式（特征D）**：权利要求1限定“使用钝化层作为掩膜蚀刻（湿蚀刻）第一支撑衬底”；而D3是通过掩膜蚀刻去除外围环后在界面层处分离第一衬底。

**显而易见性论证**：

* 目标专利说明书[0025]–[0027]指出，形成钝化层的目的是“防止在湿蚀刻去除第一衬底时腐蚀和损坏外延层与第二支撑衬底”。

* 在D3已经教导了“利用第二支撑衬底键合有用层，并使用掩膜（Mask）保护不需要被蚀刻的区域”的前提下，当本领域技术人员试图采用浸入式化学湿蚀刻来整体剥离第一衬底时，面对蚀刻液对第二支撑衬底（通常为金属Cu/Ni）和GaN侧面的腐蚀风险，**采用耐腐蚀材料（如特氟龙、石蜡、聚酯等钝化层）将所有不希望被腐蚀的暴露表面（即第二衬底侧面、上表面及外延层侧面）完全包覆覆盖**，属于本领域技术人员为防止湿蚀刻液误伤器件而极易想到的常规掩膜保护手段。

* 针对湿蚀刻第一衬底（特征D），利用化学湿蚀刻去除牺牲衬底属于半导体领域公知技术，以钝化层作为耐腐蚀掩膜直接蚀刻掉第一衬底，是本领域技术人员面对激光剥离热损伤时显而易见的技术选择。

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### 五、 无效请求中最薄弱的技术特征

**最薄弱的技术特征：技术特征 C 与 技术特征 D 的组合（即钝化层全包覆涂覆与掩膜蚀刻第一衬底）**

* **认定理由**：

1. **缺乏实质性创新高度**：特征C中限定的“在GaN外延层的整个侧面以及第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层”，本质上仅仅是一种**全面包覆式的掩膜涂覆（Mask Coating）**。在半导体湿蚀刻工艺中，为了保护不希望被蚀刻的金属支撑层和外延层，对暴露的侧面和顶面刷涂或旋涂耐酸碱钝化保护层（如石蜡、特氟龙、胶体）是极度公知且通用的工艺操作。

2. **说明书公开极为泛化**：说明书[0063]–[0064]记载钝化层材料仅为常见的“搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯”，涂覆方式仅为“旋涂或刷涂”，表明其完全属于常规现有技术的直接套用。

3. **D3已给出明确启示**：D3已公开了“利用第二支撑衬底固持外延层并使用掩膜保护有用层”的技术路线，目标专利仅是将局部掩膜延伸为全包覆式涂层，不具备创造性。

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### 六、 进一步的对比文件检索策略

1. **核心检索要素组合（Keywords）**：

* `(GaN OR "Gallium Nitride" OR "nitride semiconductor")`

* `("carrier substrate" OR "second substrate" OR "submount")`

* `(passivat* OR coating OR wax OR teflon OR polymer OR resist OR enamel)`

* `("wet etch*" OR "chemical lift-off" OR "dissolving substrate")`

2. **IPC/CPC 分类号精准限定**：

* `H01L21/02`（半导体器件制造工艺，GaN外延与衬底分离）

* `H01L33/00`、`H01L33/20`（发光器件制造与衬底剥离）

* `H01L21/306`（半导体化学/湿法蚀刻）

3. **重点追踪方向**：

* 重点检索2000–2010年间（目标专利申请日前），关于<b>“使用石蜡/树脂/特氟龙涂层全包覆保护半导体器件侧面与支撑衬底，以进行湿法化学剥离衬底（Chemical Lift-Off / Wet Etch Substrate）”</b>的工艺专利文献（如LG Innotek, Samsung, Cree, Nichia, Soitec等公司的早期专利）。

作为资深专利代理师，我针对目标专利（CN102640258B）与提供的三份对比文件（D1: US7148520B2、D2: US20070057273A1、D3: JP2007106665A）进行法律与技术层面的严谨对比分析。

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### 一、 权利要求解释与技术特征拆解

紧密结合目标专利（CN102640258B）说明书第[0038]-[0086]段及附图1-6，权利要求1的技术特征拆解及本领域技术人员的准确理解如下：

* **技术特征A**：*“一种制作氮化物半导体器件的方法，其特征在于，所述方法包括，在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层”*

* **说明书解释**：第一支撑衬底（100）可为蓝宝石（$\text{Al}_2\text{O}_3$）、硅（$\text{Si}$）或碳化硅（$\text{SiC}$）等异质衬底；GaN外延层（110）厚度约为2–8 $\mu\text{m}$，用于在第一支撑衬底与后续生成的GaN半导体层之间缓冲晶格失配和热膨胀系数差异（段落[0043]-[0048]）。

* **技术特征B**：*“在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底”*

* **说明书解释**：在GaN外延层（110）的第二表面（112）上形成第二支撑衬底（120），其厚度为GaN外延层的10–50倍（如50–100 $\mu\text{m}$），材料可为电镀金属（Cu、Pt、Au、Ni、Al等）或氧化物/碳化物衬底，用作控制/转移晶片（段落[0050]-[0057]）。

* **技术特征C**：*“在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层”*

* **说明书解释**：钝化层（160）选择性地包覆在除去第一支撑衬底以外的所有外露区域（即GaN外延层的侧面、第二支撑衬底的侧面及上表面），材料为搪瓷、特氟龙、石蜡或聚酯，通过旋涂或刷涂形成并经过固化（段落[0059]-[0065]）。

* **技术特征D**：*“通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底”*

* **说明书解释**：以钝化层（160）为保护掩膜，通过湿蚀刻（选择性蚀刻剂）完全去除第一支撑衬底（100），露出GaN外延层的第1表面（111），从而避免使用高热量、易损坏GaN的激光剥离（LLO）工艺（段落[0009]-[0010]、[0066]-[0070]）。

* **技术特征E**：*“去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层”*

* **说明书解释**：使用甲醇、丙酮或异丙醇（IPA）等醇溶剂将钝化层（160）剥离去除，露出第二支撑衬底及GaN外延层的外表面（段落[0073]-[0077]）。

* **技术特征F**：*“去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层”*

* **说明书解释**：在暴露的GaN外延层第一表面（111）上，通过HVPE工艺生长厚层/批量单晶GaN半导体层（130）。由于同质外延生长，热膨胀系数和晶格常数一致，可获得高质量单晶GaN（段落[0078]-[0080]）。

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### 二、 对比文件原文公开性分析与特征比对

#### 1. 各对比文件公开性分析

* **D1（US7148520B2）**：

* 公开了一种垂直结构LED及其制造方法。其工艺为：在蓝宝石衬底上顺序生长GaN缓冲层（110/120/130）、n-GaN外延层（140）、MQW有源层（160）及p-GaN层（180）；**通过激光剥离法（laser lift-off）分离蓝宝石衬底**；随后在两端制作金属电极。

* **分析**：D1未公开第二支撑衬底的键合/电镀过程，更**未公开使用钝化层包覆侧面及上表面作为掩膜来湿蚀刻去除蓝宝石衬底**的技术方案。

* **D2（US20070057273A1）**：

* D2与D1为同一族系/同源申请，其说明书文本与附图完全一致。

* **分析**：公开内容与D1完全相同，采用激光剥离去除衬底，未公开技术特征C、D、E、F。

* **D3（JP2007106665A）**：

* 公开了一种改变晶格参数的GaN器件衬底的制作方法。其工艺为：在牺牲衬底（102，蓝宝石或SiC）上生长GaN缓冲层（104）、GaN中间层（106）、蚀刻停止层（108）和InGaN/AlGaN层（110）；在110层上通过接合材料（112）安装替代衬底（114，硅、GaN或AlN）；**通过蚀刻、激光剥离或其组合去除牺牲衬底（102）、缓冲层（104）及中间层（106）**；使110层应力释放放松，作为新衬底。

* **分析**：D3公开了在牺牲衬底上生长GaN，在其上键合替代衬底，并去除牺牲衬底。但D3去除牺牲衬底主要依靠激光剥离（[0011]段“レーザリフトオフ”）或光电化学蚀刻（PEC），**完全未公开在侧面及替代衬底表面包裹钝化层作为掩膜来湿蚀刻完全去除牺牲衬底**（特征C、D、E），也未公开在剥离后于外延层上继续生长单晶GaN层（特征F）。

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#### 2. 特征比对表格

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### 三、 最接近对比文件分析与选择

在选择最接近对比文件（Primary Reference）时，需综合评估**技术领域**、**所解决的技术问题**、**技术效果**及**技术特征覆盖度**：

#### 1. 技术问题与效果维度对比

* **目标专利**：

* *问题*：激光剥离（LLO）产生的热和应力容易损坏/破坏GaN衬底和外延结构（段落[0009]-[0010]）。

* *效果*：通过涂覆耐蚀刻钝化层包裹侧面及支撑衬底，实现了采用**全湿法蚀刻（Wet Etching）选择性去除第一支撑衬底**，彻底避免了激光剥离带来的热应力损伤，提高了单晶GaN的结晶度和产率（段落[0025]-[0029]）。

* **D1 / D2**：

* *问题与效果*：解决传统侧向结构LED芯片尺寸大、工序复杂的问题，制备垂直结构LED。但其去除蓝宝石衬底**明确依赖激光剥离法（Laser Lift-off）**（D1/D2说明书[0035]段），恰好属于目标专利极力避免的缺点。

* **D3**：

* *问题与效果*：解决异质外延中的晶格不匹配问题。通过在牺牲衬底上生长GaN及InGaN/AlGaN，键合代替衬底后去除牺牲衬底，使InGaN/AlGaN层应力释放作为新基底（D3说明书[2]段）。其同样揭示了“通过转移衬底（代替衬底）来辅助薄膜剥离”的工艺思想。

#### 2. 最接近对比文件的判定结论

**D3（JP2007106665A）最适合作为最接近的对比文件**。

* **理由**：D3公开了“在第一牺牲衬底上形成GaN缓冲/中间层 $\rightarrow$ 在其上接合第二代替衬底 $\rightarrow$ 去除第一牺牲衬底及缓冲层”的整体架构路径，这与目标专利在工艺拓扑结构（异质生长-转移衬底-剥离原衬底）上最为接近。

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### 四、 未被公开特征的组合分析与最薄弱技术特征

#### 1. 未被最接近对比文件（D3）公开的技术特征

在以 D3 为最接近对比文件时，区别技术特征为：

1. **特征C、D、E**：在GaN外延层的整个侧面以及第二支撑衬底的侧面和上表面形成**钝化层**，并以该钝化层作为**蚀刻掩膜湿蚀刻去除第一支撑衬底**，之后再去除钝化层。

2. **特征F**：去除钝化层后，在暴露的GaN外延层表面上继续**生长单晶GaN层**（同质外延/批量生长）。

#### 2. 其它对比文件（D1、D2）是否公开了上述区别特征？

* **未公开**：D1和D2在去除第一支撑衬底时均采用激光剥离（Laser Lift-off），并未公开使用“侧面及背封钝化层防腐蚀掩膜”来进行全湿法蚀刻剥离衬底的技术手段。

#### 3. 最薄弱的技术特征（无效攻击突破口）

目标专利权利要求1中**最薄弱的技术特征**在于 **“特征C与特征D的组合（即：利用包覆侧面和背面的钝化层作为掩膜保护第二衬底，进而湿蚀刻去除第一衬底）”**。

* **薄弱原因分析（代理师视角）**：

1. **公知常识/技术本能（Common Sense）**：在半导体和微电子加工（MEMS/LED）领域，当使用强酸/强碱湿蚀刻（如用热磷酸/硫酸蚀刻蓝宝石，或用KOH蚀刻硅）去除某一衬底时，为了防止蚀刻液侵蚀不需要被蚀刻的金属支撑层或外延层边缘，**对非蚀刻面及边缘进行胶体/聚合物/蜡/特氟龙（Passivation/Protective Coating）涂覆封装作为掩膜**是本领域技术人员极易想到的**常规技术手段（Routine Engineering）**。

2. 目标专利说明书中提及的钝化层材料（搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯，段落[0063]）均为极其常见的抗化学腐蚀涂层，其涂覆方式（旋涂、刷涂，段落[0064]）亦为常规工艺。

3. 因此，只要补充检索到一份**公开了“在衬底转移/蚀刻过程中，使用聚合物/有机涂层（如石蜡、光刻胶、Wax、Teflon）包裹芯片侧边及背极以保护其不受湿蚀刻液侵蚀”**的教导（哪怕是在通用半导体剥离领域），即可结合D3将其轻松击垮。

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### 五、 进一步的对比文件检索策略（针对无效宣告请求）

为了彻底无效权利要求1（以及后续从属权利要求），建议采取以下三阶段检索策略：

#### 策略一：针对“湿蚀刻保护/防腐蚀包覆掩膜（特征C+D）”的精准切入（重点）

* **检索核心逻辑**：寻找在半导体/LED衬底剥离（Substrate Removal / Wet Etching / Thinning）工艺中，采用 protective layer / passivation / wax / resist / Teflon 包覆边缘（edge/side）和背极（backside）作为掩膜防湿蚀刻的对比文件。

* **IPC/CPC分类号**：

* `H01L21/306`（化学蚀刻/湿蚀刻）

* `H01L21/02` 或 `H01L33/00`（半导体器件制造/LED衬底去除）

* `C23F1/00`（湿法蚀刻保护）

* **关键词组合**：

* (湿蚀刻 OR 酸蚀刻 OR 腐蚀 OR wet etch* OR chemical etch*)

* AND (保护层 OR 钝化层 OR 掩膜 OR 石蜡 OR 特氟龙 OR 胶 OR 涂层 OR passivation OR protective layer OR wax OR resist OR mask OR coat*)

* AND (侧面 OR 边缘 OR 背面 OR 侧壁 OR side* OR edge* OR bevel* OR back*)

* AND (衬底去除 OR 衬底剥离 OR 衬底蚀刻 OR substrate removal OR substrate etch*)

#### 策略二：针对“转移衬底后HVPE同质外延生长GaN（特征F）”的补充检索

* **检索核心逻辑**：寻找在临时/永久支撑衬底上留有GaN薄膜（缓冲层），通过HVPE（氢化物气相外延）在GaN薄膜上二次生长/厚膜生长单晶GaN（GaN thick layer / free-standing GaN）的技术。

* **关键词组合**：

* (HVPE OR 氢化物气相外延 OR hydride vapor phase epitaxy)

* AND (自支撑 OR 批量生长 OR 厚膜 OR bulk GaN OR thick GaN OR free standing)

* AND (缓冲层 OR 种子层 OR 模板 OR buffer OR seed layer OR template)

#### 策略三：追溯同族与引证/被引证对比文件

1. **同族专利扩展**：检索目标专利CN102640258B的相关同族（如KR、US等对应申请），查看韩国特许厅（KIPO）或美国专利局（USPTO）审查审查意见通知书（OA）中对比文件的交叉引用。

2. **被引证/引证检索**：对D3（JP2007106665A）及目标专利的同族引证文献进行“顺藤摸瓜”式的向前/向后引证分析（Forward/Backward Citation Search），通常能快速定位到同技术领域的湿法剥离专利。

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*代理师总结*：当前D3已建立较好的框架（特征A+B），只需通过上述检索策略补充一篇教导“湿蚀刻去除衬底时使用钝化/保护层包覆保护侧面和背面”的公知常识/工艺对比文件，即可依据《专利法》第22条第3款（创造性），以 **D3 + 补检索对比文件（结合公知常识）** 的组合，将权利要求1成功无效。

作为一名经验丰富的专利代理师，我针对目标专利CN102640258B（以下简称“目标专利”）的权利要求1，结合目标专利说明书以及提供的三份对比文件（D1: US7371597B2、D2: JP2009060142A、D3: JP2009231560A）进行深入的法律与技术分析。

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## 一、 权利要求解释（结合目标专利说明书）

目标专利权利要求1涉及一种制作氮化物半导体器件的方法，其核心在于通过特定的**钝化层（涂层）保护机制**，实现**第一支撑衬底（生长/混合衬底）的选择性湿蚀刻去除**，并在剥离后的氮化镓外延层外露面上重新生长高质量的单晶氮化镓层。

结合说明书（特别是[0043]-[0080]段及图1-图6），各技术特征的界定与说明如下：

* **技术特征A**：在第一支撑衬底（如蓝宝石、Si、SiC等，说明书[0045]）上形成GaN外延层110（厚度约2–8 $\mu\text{m}$，说明书[0048]），作为降低物理特性差异（晶格失配和热膨胀系数差别）的缓冲层。

* **技术特征B**：在GaN外延层上形成第二支撑衬底120（如Cu、Au、Pt、Ni等金属电镀层或合金，厚度50–100 $\mu\text{m}$，说明书[0052]-[0055]），作为后续操作的控制/处理晶片。

* **技术特征C**：在GaN外延层的**整个侧面**以及第二支撑衬底的**侧面和上表面**上形成钝化层160（材料包含搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯等，通过旋涂或刷涂制备，说明书[0063]-[0064]）。*该特征限制了钝化层的包覆范围：包覆除第一支撑衬底以外的所有外露区域。*

* **技术特征D**：以钝化层为掩膜，采用选择性湿蚀刻技术蚀刻并去除第一支撑衬底100，露出GaN外延层的第—表面111（说明书[0067]-[0069]）。

* **技术特征E**：采用醇溶剂（如甲醇、丙酮、IPA）洗涤去除钝化层，完全露出第二支撑衬底和GaN外延层（说明书[0074]-[0075]）。

* **技术特征F**：去除钝化层后，以GaN外延层作为同质外延衬底，在其外露表面上（通过HVPE工艺）生长单晶GaN层130（说明书[0078]-[0079]）。

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## 二、 对比文件技术特征比对与公开性分析

### 1. 技术特征比对表

### 2. 各对比文件公开细节出处说明

* **D1 (US7371597B2)**：

* **特征A/B**：[0017]及[0032]段公开了在蓝宝石衬底100（第一衬底）上通过VPE形成GaN缓冲层110/120，随后在其上生长n-GaN、MQW及p-GaN；并在顶部或底部形成金属接触/导电层（第二衬底）。

* **缺失特征**：D1采用激光剥离（Laser Lift-off, LLO）去除蓝宝石衬底（[0036]段），未涉及使用钝化层包覆并湿法蚀刻去除第一衬底（特征C、D、E），亦未在剥离后重新生长单晶GaN层（特征F）。

* **D2 (JP2009060142A)**：

* **特征A/B**：[2]图2及说明书第[0085]段公开了在蓝宝石基板21上形成缓冲层22和下地层23，并在半导体层顶部接合导电性基板1（第二衬底）。

* **缺失特征**：D2通过研磨或激光照射去除蓝宝石基板（说明书第[0089]段），没有公开使用包覆侧面及上表面的钝化层作为掩膜湿蚀刻第一衬底（特征C、D），亦未公开特征F。

* **D3 (JP2009231560A)**：

* **特征A/B/C/E**：说明书第[0091]-[0101]段及图2(a)-(g)公开了在成长基板25上形成GaN半导体层，接合支持基板20（第二衬底），并在剥离成长基板后，使用耐碱保护膜17（ProTEK B3涂层，相当于钝化层）涂布于LED结构体侧面、接着层侧面以及支持基板的侧面和背面（图2(e)）。在完成碱液蚀刻后用有机溶剂去除保护膜17（图2(g)）。这高度公开了**特征C和E**的防腐保护涂层思想。

* **缺失特征**：D3中的保护膜17是用于保护金属接着层免受KOH腐蚀，以对GaN表面进行凹凸粗化处理（[2]图2(f)），而**第一衬底（成长基板25）早已通过激光剥离（LLO）去除**（说明书第[0095]段，图2(d)）。因此D3未公开**特征D**（利用钝化层掩膜蚀刻第一衬底）和**特征F**（重新生长单晶GaN层）。

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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析

### 1. 整体解决的技术问题与技术效果分析

* **目标专利**：旨在解决激光剥离（LLO）过程中因高热和热应力导致GaN外延层损坏、破裂的问题，同时解决异质衬底晶格失配问题。其通过“**全包覆钝化层+选择性湿法蚀刻第一衬底**”的技术路线，实现了无损剥离衬底，并进一步以剥离后的外延层为种子层生长高结晶度的单晶GaN层（说明书[0009]-[0010], [0025]-[0029]）。

* **D1**：主要解决蓝宝石衬底导电性差、侧向结构尺寸大、工艺繁琐的问题，采用常规的**激光剥离（LLO）**制作垂直结构LED。

* **D2**：主要解决n型层光吸收导致的光提取效率低问题，采用导电基板接合+基板去除技术。

* **D3**：主要解决MB-LED在碱性湿法蚀刻粗化过程中，金属接合层/电极被KOH腐蚀导致半导体层从支持基板脱落的问题。D3明确提出了**使用耐蚀保护膜包覆半导体侧面及支持基板侧面/背面**的技术手段。

### 2. 最接近对比文件的确定

**最接近对比文件：D3 (JP2009231560A)** （也可结合 **D1** 作双主对比文件分析）。

* **理由**：

1. **技术领域与结构高度重合**：D3与目标专利均属于氮化物半导体器件制作及衬底转移/剥离技术领域，均包含“第一衬底生长-第二衬底接合-包覆钝化/保护层-湿法化学处理-去除保护层”的工艺流程。

2. **核心保护机制一致**：目标专利技术特征C/E（全面包覆钝化层保护第二衬底及外延侧面，随后溶剂去除）在D3中得到了最充分的体现（D3图2(e)及第[0096]-[0098]段）。

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## 四、 权利要求1的无效突破点与最薄弱技术特征

虽然结合现有对比文件（D1-D3），权利要求1具备较好的技术壁垒，但若发起无效宣告请求，其**最薄弱的技术特征**为：

### 1. 最薄弱技术特征：技术特征D 与 技术特征C 的结合逻辑

* **薄弱点解析**：

* **特征D（湿蚀刻去除第一衬底）**：目标专利采用“湿法蚀刻”替代“激光剥离”来去除蓝宝石/硅/碳化硅等第一衬底。然而，在半导体加工中，使用掩膜保护不需要蚀刻的区域（特征C）并采用选择性蚀刻剂蚀刻衬底（特征D）是本领域的公知常识/常规技术手段。

* **特征组合的显而易见性**：D3已经明确教导了“在进行湿法化学蚀刻前，用保护膜（有机涂层）包覆半导体侧面及第二支持衬底的侧面/背面，以防止蚀刻液侵蚀第二衬底及金属层”。本领域技术人员在面对D1或D2中激光剥离带来热应力损坏（目标专利背景技术已提及这是公知缺陷）的技术问题时，有强烈的动机引入常规的湿法蚀刻技术来去除第一衬底。为了在湿蚀刻第一衬底时不破坏第二衬底，结合D3所教导的“全包覆保护膜”技术是极为显而易见的。

### 2. 特征F（重新生长单晶GaN层）的创造性抗辩与局限

* 若将目标专利方案理解为“制备GaN自支撑衬底或高质量同质外延”，在剥离第一衬底后在GaN缓冲层上生长GaN单晶层（特征F）属于同质外延生长（Homoeepitaxy）。在获得外露GaN薄膜后，利用HVPE等方法在其上继续生长GaN单晶属于本领域的公知技术（如目标专利背景技术[0007]所述）。

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## 五、 进一步对比文件检索策略

鉴于现有D1-D3尚未形成对“**利用钝化层掩膜湿法蚀刻去除第一支撑衬底（技术特征D）**”以及“**该特定流程下后续生长单晶GaN（技术特征F）**”的全特征完全覆盖，为实现成功无效，建议采取以下补充检索策略：

### 1. 核心检索要素组合（IPC分类号 + 关键词）

* **IPC / CPC 分类号**：

* `H01L21/02` （半导体器件的制造或处理）

* `H01L33/00` （发光器件制造，如 `H01L33/0079` - 衬底分离/剥离）

* `C30B29/38` / `C30B25/00` （氮化物晶体生长、气相外延）

* **扩展关键词组合（中/英/日）**：

* **第一衬底/去除**：`(湿法蚀刻 OR 化学蚀刻 OR 蚀刻去除 OR 溶解) AND (蓝宝石 OR 硅衬底 OR 衬底) / (wet etch* OR chemical etch* OR substrate removal OR dissolve)`

* **钝化层/保护层掩膜**：`(钝化层 OR 保护膜 OR 耐蚀涂层 OR 掩膜) AND (侧面 OR 背面 OR 全包覆) / (passivation OR protective coating OR mask) AND (sidewall OR backside)`

* **氮化镓重新生长/同质外延**：`(GaN OR 氮化镓) AND (同质外延 OR 重新生长 OR HVPE OR 单晶生长) / (homoepitaxy OR regrow* OR HVPE OR single crystal)`

### 2. 重点检索方向

1. **针对“湿法蚀刻去除蓝宝石/硅衬底 + 保护层”的专项检索**：

* 重点寻找**2011年10月之前**公开的专利或期刊论文，特别是针对以硅（Si）为衬底生长GaN（GaN-on-Si）的工艺流程。硅衬底极易通过湿法蚀刻（如HF/HNO3/KOH）去除，在该工艺中，必须使用蜡（wax）、Teflon或Photoresist包覆第二衬底及器件侧面。若能检索到“在硅衬底上生长GaN -> 结合第二衬底 -> 涂覆防腐层包覆侧面及第二衬底 -> 湿蚀刻去除硅衬底”的文献，即可完美击塌技术特征C+D。

2. **针对“剥离后GaN薄膜作为种子层进行HVPE厚膜/单晶生长（特征F）”的检索**：

* 重点检索**GaN自支撑衬底（Free-standing GaN substrate）的制备工艺**文献（如Sumitomo Electric、Mitsubishi Chemical、Samsung等公司的早期专利）。此类文献常采用“剥离/蚀刻掉初始衬底后，以残留GaN薄膜为种子层进行HVPE同质厚膜生长”的路线。

通过上述检索将技术特征C+D（湿法蚀刻衬底及保护涂层）与特征F（剥离后同质外延生长）补充齐全，即可拼凑出强有力的技术特征组合（如 $D_3 + D_{new1} + D_{new2}$），全面摧毁目标专利权利要求1的创造性。

作为一名经验丰富的专利代理师，我针对目标专利**CN102640258B**（一种制作氮化物半导体器件的方法）的权利要求1，结合目标专利说明书及对比文件**D1（JP2009270200A）**、**D2（WO03038874A1）**的原文进行深入的法律与技术比对分析。

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### 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的逐特征解释

结合目标专利（CN102640258B）说明书[0041]-[0086]段及附图1~6（实施例1），对权利要求1的技术特征解析如下：

* **技术特征A**：“*在第一支撑衬底上形成氮化镓外延层，所述氮化镓外延层被用作降低晶格失配和热膨胀系数差别的缓冲层*”

* **说明书解释**：第一支撑衬底（100）为异质衬底（如蓝宝石Al₂O₃、硅Si、碳化硅SiC等，说明书[0045]）。在其上通过MOCVD工艺生长厚度约2μm~8μm的GaN外延层（110），用于降低第一支撑衬底与后续GaN半导体层之间的晶格失配和热膨胀系数差别，作为缓冲层（说明书[0046]-[0048]）。

* **技术特征B**：“*在所述氮化镓外延层上形成第二支撑衬底*”

* **说明书解释**：第二支撑衬底（120）形成在GaN外延层（110）的第二表面（112）上，厚度比GaN外延层厚10~50倍（如50μm~100μm），材料可为Cu、Pt、Au、Ni、Al及其合金等导电金属电镀层，用作控制/转移衬底（Wafer-handling）及后续电极（说明书[0050]-[0056]）。

* **技术特征C**：“*在所述氮化镓外延层的整个侧面以及所述第二支撑衬底的侧面和上表面上形成钝化层*”

* **说明书解释**：钝化层（160，如搪瓷、特氟龙、石蜡、聚酯等）选择性涂覆在除第一支撑衬底（100）外的暴露区域（即GaN外延层的侧面、第二支撑衬底的侧面和上表面），经固化后用于在后续湿法蚀刻第一支撑衬底时保护外延层和第二支撑衬底（说明书[0059]-[0065]）。

* **技术特征D**：“*通过使用所述钝化层作为掩膜蚀刻所述第一支撑衬底*”

* **说明书解释**：以钝化层（160）为蚀刻掩膜，通过湿法蚀刻（使用选择性蚀刻剂）选择性快速去除第一支撑衬底（100），避免激光剥离（LLO）的高热与应力损伤，从而露出GaN外延层（110）的第一表面（111）（说明书[0066]-[0070]）。

* **技术特征E**：“*去除所述钝化层从而露出所述第二支撑衬底和所述氮化镓外延层*”

* **说明书解释**：使用醇溶剂（甲醇、丙酮、异丙醇等）溶剂洗去钝化层（160），完全露出第二支撑衬底（120）和GaN外延层（110）的外表面（说明书[0073]-[0076]）。

* **技术特征F**：“*去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层*”

* **说明书解释**：在去除了第一支撑衬底及钝化层后，以第二支撑衬底支撑的GaN外延层（110）的第一表面（111）作为同质外延生长基底，通过HVPE（氢化物气相外延）生长高质量单晶GaN半导体层（130）（说明书[0078]-[0080]）。

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### 二、 对比文件原文特征比对与对照表

#### 1. 对比文件基本信息

* **D1**：JP2009270200A（公开日：2009-11-19），名称《Method for separating semiconductor from substrate》

* **D2**：WO03038874A1（公开日：2003-05-08），名称《DIODE HAVING VERTICAL STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME》

#### 2. 技术特征比对分析

* **特征A（异质第一衬底+GaN缓冲外延层）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**实质公开/明示公开**。D1公开了在基板210（如蓝宝石、Si、SiC等，段落[0025]）上形成棒状体216，并在其顶部外延生长半导体层218（包括GaN、AlGaN等，段落[0025]）。同时段落[0003]明确指出异质基板与半导体层间存在晶格常数和热膨胀系数差异，外延层起到半导体功能层的作用。

* **D2（WO03038874A1）**：**毫无异议公开**。D2公开了在蓝宝石衬底100（即第一支撑衬底）上通过VPE形成GaN缓冲层120/110（用于降低/替代蓝宝石衬底影响），并在其上外延生长n-GaN层140（Page 4, [0014]；Page 8, [0029]）。

* **特征B（在外延层上形成第二支撑衬底）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**毫无异议公开**。D1公开了在半导体层218上形成金属镜面层220及堆积导电基材222（即第二支撑衬底，图9、段落[0027]）。

* **D2（WO03038874A1）**：**实质公开**。D2公开了剥离蓝宝石衬底后，在底部/顶部形成金属电极与接触层（Page 10, [0035]），但未 explicitly 在剥离第一衬底*之前*在GaN上预先生长/沉积厚的第二支撑衬底。

* **特征C（在外延层整个侧面及第二支撑衬底侧面/上表面形成钝化保护层）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**毫无异议公开**。D1图9及段落[0027]明确公开：“*ステップ126においてエッチング保護層224を形成して半導体層218、金属鏡面層220および導電基材222を覆う*”（步骤126中形成蚀刻保护层224包覆半导体层218、金属镜面层220及导电基材222）。其侧面与上表面均被包覆，用于湿法蚀刻防腐。

* **D2（WO03038874A1）**：**未公开**。D2采用激光剥离法（LLO），未涉及包覆侧面及第二衬底的蚀刻保护/钝化层。

* **特征D（以钝化层为掩膜蚀刻第一支撑衬底）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**毫无异议公开**。D1图9、段落[0027]公开：在保护层224包覆下，注入蚀刻液将棒状体216/基板210湿法蚀刻分离，保护层224起到掩膜/保护作用。

* **D2（WO03038874A1）**：**未公开**。D2采用激光剥离（Laser Lift-Off）分离蓝宝石衬底（Page 9, [0033]）。

* **特征E（去除钝化层露出第二支撑衬底和GaN外延层）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**实质公开**。D1段落[0027]与图9-10说明，在腐蚀分离基板210后，后续形成光电器件，隐性包含去除/处理保护层224以露出器件表面与导电基材的步骤；且段落[0028]指出有“表面修复步骤130”。

* **D2（WO03038874A1）**：**未公开**。

* **特征F（去除钝化层后，在GaN外延层外露表面二次生长单晶GaN层）**：

* **D1（JP2009270200A）**：**未公开**。D1剥离衬底目的是直接利用已生长的多层化合物结构制作光电器件（如LED），未公开在去除保护层后*二次外延生长*单晶GaN层。

* **D2（WO03038874A1）**：**未公开**。D2剥离衬底后直接制作上下电极形成垂直LED，未在暴露的缓冲层上重新生长单晶GaN层。

#### 3. 权利要求1特征比对表格

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### 三、 最接近对比文件的选择（基于技术问题与技术效果）

在创造性分析中，**D1（JP2009270200A）** 最适合作为**最接近的对比文件**。分析如下：

1. **技术领域与整体架构一致性**：

* 目标专利的核心发明点之一在于：为了避免激光剥离（LLO）的高热和应力对外延层的破坏（目标专利[0009]-[0010]），采用“在第二支撑衬底及外延层侧面/背面包裹钝化保护层”的技术手段，从而能够使用**湿法化学蚀刻**安全、选择性地剥离第一异质衬底（目标专利[0025]-[0027]）。

* **D1（JP2009270200A）** 同样致力于解决传统激光分离成本高、损伤半导体结构的问题（D1 [0008]）。D1提出的技术方案是在外延层及导电基材（第二衬底）形成后，施加包覆其侧面与上表面的“蚀刻保护层224”，通过湿法蚀刻将基板/棒状体剥离，且保护层防止了湿法蚀刻液对器件结构的腐蚀破坏（D1 [0027]）。

* 两者在“**通过全面包覆保护层实现湿法选择性腐蚀剥离第一衬底**”这一核心工艺架构和解决的技术问题上完全重合。

2. **技术特征覆盖度**：

* D1公开了特征A、B、C、D、E（覆盖了权利要求1中6个特征中的5个）。

* 相比之下，D2（WO03038874A1）采用的是激光剥离（LLO）路线，未涉及侧面包覆钝化层湿法蚀刻衬底的关键工艺（缺少特征B、C、D、E）。

**结论**：D1（JP2009270200A）是本专利创造性评价中最恰当的“最接近对比文件”。

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### 四、 未公开特征分析与无效请求中最薄弱的技术特征

对比最接近对比文件D1（JP2009270200A），目标专利权利要求1的区别特征为：

* **区别特征（即特征F）**：“*去除所述钝化层后，在所述氮化镓外延层的外露表面上形成单晶氮化镓层*”。

#### 1. 区别特征的技术效果与实际解决的技术问题

* 在D1中，去除原基板后，剥离出的GaN外延层直接作为LED/光电器件的功能层（如PN结/有源层）。

* 而在目标专利中，去除第一支撑衬底及钝化层后，显露出来的GaN外延层（110）被用作**同质外延生长（Homoepitaxy）的种子层/缓冲衬底**，在其上利用HVPE等技术二次生长厚单晶GaN层（130）（目标专利[0077]-[0080]）。

* 目标专利藉此解决的技术问题是：**如何借由转印支撑衬底制备高结晶质量、低缺陷密度的自立/厚膜单晶GaN衬底（或高质量单晶GaN半导体层）**。

#### 2. 无效攻击中最薄弱的技术特征分析

* **最薄弱的技术特征即为：特征F（以及特征A+特征F的组合）**。

* **攻击要点分析**：

1. **特征A~E的技术贡献已被D1完全破坏**：D1已经完美示范了“异质衬底生长GaN缓冲外延层 -> 结合第二导电衬底 -> 全包覆保护层 -> 湿法蚀刻剥离异质衬底 -> 去除保护层”的全套工艺流程。目标专利在工艺步骤C、D、E上没有任何新颖性/创造性保护壁垒。

2. **特征F的显而易见性（结合公知常识/二次外延技术）**：

* 在GaN半导体领域，由于缺少大尺寸自立GaN单晶衬底，利用异质衬底（如蓝宝石/硅）生长薄GaN外延层，剥离异质衬底后，以该GaN薄膜作为种子层（Seed Layer）通过HVPE二次生长厚单晶GaN（Homoepitaxial Growth），是本领域的**常规技术手段/公知常识**。

* 只要引入一份展示“*剥离异质衬底后，利用外露的GaN外延/缓冲层作为基底再次外延生长（HVPE）高质量单晶GaN*”的对比文件（例如D3），将D3的技术教导结合到D1的湿法剥离流程中，即可轻松毁损权利要求1的创造性。

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### 五、 进一步对比文件检索策略（针对最薄弱特征F）

为了一举无效掉权利要求1，下一步检索必须聚焦于**“利用转移/剥离后的GaN缓冲层/种子层二次外延生长单晶GaN”**这一区别特征。建议采取以下检索策略：

#### 1. 检索要素表达与分类号（IPC / CPC）

* **IPC/CPC 分类号**：

* `C30B25/18`（气相外延生长单晶；衬底）

* `C30B29/38`（氮化物单晶，如GaN）

* `H01L21/02`（半导体器件制造；外延层生长/衬底转移）

* `H01L33/00`（半导体发光器件制造；衬底剥离与外延）

* **核心关键词组合（中/英/日）**：

* **组1（GaN/缓冲层/种子层）**：GaN, Gallium Nitride, buffer layer, seed layer, template, 氮化镓, 缓冲层, 种子层, 模板层

* **组2（衬底分离/剥离/湿法蚀刻）**：Lift-off, separation, removal, wet etching, sacrificial layer, 剥离, 分离, 去除, 湿法蚀刻, 牺牲层

* **组3（二次外延/HVPE/生长单晶）**：HVPE, hydride vapor phase epitaxy, regrowth, homoepitaxy, thick film, single crystal, 氢化物气相外延, 二次生长, 同质外延, 单晶GaN, 厚膜

#### 2. 逻辑检索式构建（以英文数据库为例）

* `((GaN OR "gallium nitride") NEAR/5 (seed OR template OR buffer))` **AND** `(lift-off OR separation OR "wet etch*")` **AND** `(HVPE OR "hydride vapor phase epitaxy" OR homoepitax* OR "second* growth" OR regro*)`

* 结合分类号限定：`CPC=(C30B29/38 OR C30B25/18 OR H01L21/0238) AND (lift-off OR "substrate removal") AND (HVPE OR homoepitax*)`

#### 3. 重点追踪与补充检索方向

1. **追踪同族与引用文献**：检索D1（JP2009270200A）及其同族（如有US/CN同族）、引证与被引证专利，查找是否有将该湿法剥离技术应用于HVPE生长自立GaN衬底（Free-standing GaN substrate）的续作专利。

2. **学术文献/期刊检索（Non-Patent Literature）**：在 IEEE, Applied Physics Letters (APL), Journal of Crystal Growth 等期刊中检索 2011年（目标专利申请日2011年12月）之前的文献。HVPE生长自立GaN衬底在2000-2010年间有大量学术论文发表，其中包含剥离蓝宝石后在GaN种子层上HVPE厚膜生长的完整流程。

3. **技术公知常识教科书/手册**：检索《氮化物半导体材料与器件》、《GaN单晶生长技术》等权威技术手册中关于“HVPE同质外延生长GaN自立衬底”的公知常识记载，直接作为立案证据证明特征F属于本领域的惯用技术手段。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化层由液体搪瓷、特氟龙、石蜡和聚酯中的至少一种制成。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，形成所述钝化层后进行固化工艺。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一支撑衬底包括氧化物衬底、碳化物衬底和硅衬底中的任意一种。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过湿蚀刻工艺选择性地蚀刻所述第一支撑衬底。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化层用醇溶剂去除。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二支撑衬底由与所述第一支撑衬底相同的材料或者由包含金属的导电材料制成。