[發明專利]單晶氮化鎵基板及其制造方法

無效

• 申請號: 201310646740.8
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103855264A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 樸起延;金華睦;徐大雄;孫暎丸
• 申請（專利權）人: 首爾偉傲世有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L21/683
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳;劉奕晴

1.一種單晶氮化鎵基板，其特征在于，包括：

基板；

緩沖層，包含形成于所述基板上的氮化物半導體；

多個防裂孔，貫通所述緩沖層而延伸至所述基板；

單晶氮化物半導體，形成于所述緩沖層上。

2.根據權利要求1所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述緩沖層具備：

第一層，形成于所述基板上，并包含AlN半導體；

第二層，形成于所述第一層上，并包含Al_xGa_1-xN半導體；

第三層，形成于所述第二層上，并包含GaN半導體。

3.根據權利要求1所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述防裂孔包括：

孔區域，貫通所述緩沖層；

底切區域，從所述孔區域延伸且蝕刻所述基板的一部分，

其中，所述底切區域的直徑形成為大于孔區域的直徑。

4.根據權利要求2所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，Al_xGa_1-xN中的x值逐漸減小地形成所述第二層。

5.根據權利要求2所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述第二層由Al_xGa_1-xN中的Al成分互不相同的多個層形成且連續生長，而且由x值逐漸減小的層形成。

6.根據權利要求1所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述多個防裂孔的直徑以及相鄰的間距分別均一地形成。

7.根據權利要求1所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述多個防裂孔的直徑和相鄰的防裂孔的間距形成為相同。

8.根據權利要求1所述的單晶氮化鎵基板，其特征在于，所述多個防裂孔形成為圓形、六邊形、八邊形以及組合了這些形狀的形狀中的某一個。

9.一種單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上形成由多個層構成的緩沖層的步驟；

形成貫通所述緩沖層而延伸至所述基板的多個防裂孔的第一步驟；

在所述緩沖層上生長單晶層的第二步驟；以及

通過蝕刻而去除所述基板的第三步驟。

10.根據權利要求9所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，在第一步驟中，

所述緩沖層由在所述基板上由AlN材料形成的第一層、在所述第一層上由Al_xGa_1-xN材料形成的第二層、在所述第二層上由GaN材料形成的第三層所形成，

所述緩沖層在金屬有機物氣相外延反應室中在真空500torr以下的條件下形成。

11.根據權利要求10所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，Al_xGa_1-xN中的x值逐漸減小地形成所述第二層。

12.根據權利要求10所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，所述第二層由Al_xGa_1-xN中的Al成分互不相同的多個層形成。

13.根據權利要求9所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，形成所述多個防裂孔的步驟包括如下步驟：

在所述緩沖層上形成光致抗蝕劑掩膜；

基于所述光致抗蝕劑掩膜的圖案進行蝕刻，以形成貫通緩沖層的孔區域；

從所述孔區域延伸而蝕刻所述基板的一部分而形成底切區域，

其中，以大于孔區域的直徑形成所述底切區域。

14.根據權利要求13所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，所述孔區域通過干式蝕刻而形成，

所述底切區域通過干式蝕刻或濕式蝕刻而形成。

15.根據權利要求9所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，所述防裂孔的直徑形成為5μm至20μm，與相鄰的孔之間的間距形成為5μm至20μm。

16.根據權利要求9所述的單晶氮化鎵基板的制造方法，其特征在于，所述單晶層為n型或p型GaN。