CN101432850A - Ⅲ-ⅴ族氮化物半导体基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及III－V族氮化物半导体基板的制造方法。本发明的III－V族氮化物半导体基板的制造方法包括工序(I－1)～(I－6)：(I－1)在衬底基板上配置无机粒子；(I－2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部；(I－3)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜；(I－4)去除无机粒子形成衬底基板的露出面；(I－5)在衬底基板的露出面上生长III－V族氮化物半导体；(I－6)将III－V族氮化物半导体与衬底基板分离。此外，本发明的III－V族氮化物半导体基板的制造方法包括工序(II－1)～(II－7)：(II－1)在衬底基板上配置无机粒子；(II－2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部；(II－3)去除无机粒子；(II－4)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜；(II－5)去除凸部的顶部的被膜形成衬底基板的露出面；(II－6)在衬底基板的露出面上生长III－V族氮化物半导体；(II－7)将III－V族氮化物半导体与衬底基板分离。

Description

Ⅲ－Ⅴ族氮化物半导体基板的制造方法
技术领域
本发明涉及III-V族氮化物半导体基板的制造方法。
背景技术
用式InxGayAlzN(其中，0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1、x+y+z＝1)示出的III-V族(日本的元素周期表)氮化物半导体，用于紫外、蓝色或绿色发光二极管元件，或紫外、蓝色或绿色激光二极管元件等半导体发光元件中。半导体发光元件应用于显示装置。
由于III-V族氮化物半导体大量结晶生长困难，所以III-V族氮化物半导体独立基板的制造方法无法实用化。因此，通过使用有机金属汽相生长法(MOVPE)等在蓝宝石基板之上外延生长III-V族氮化物半导体的方法，制造III-V族氮化物半导体基板。
但是，由于蓝宝石基板的晶格常数和热膨胀系数与III-V族氮化物半导体不同，所以在使用蓝宝石基板的方法中，在得到的III-V族氮化物半导体基板中会存在导入高密度的位错、发生翘曲、并产生裂纹的情形。
此外，提案有将在蓝宝石这样的衬底基板上生长的III-V族氮化物半导体与此衬底基板分离从而制造III-V族氮化物半导体基板的方法。例如提案有利用氢化物汽相生长法(HVPE)、在蓝宝石基板上生长GaN层、此后研磨并机械地去除蓝宝石基板的方法；或者，利用HVPE在蓝宝石基板上生长GaN层、此后照射激光脉冲从而剥离GaN层的方法。此外，在特开2000-12900号公报中，公开了作为容易去除的基板使用GaAs基板、利用HVPE在GaAs基板上生长GaN、此后用王水溶解去除GaAs基板的方法。并且，在特开2004-55799号公报中，公开了凹凸加工蓝宝石基板、在凸部的侧面及上面形成SiO2膜后生长GaN、此后冷却、剥离从而得到III-V族氮化物半导体基板的方法。
但是，这些方法无论哪一种方法也没有实用化，因而正寻求一种制造III-V族氮化物半导体基板的方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种III-V族氮化物半导体基板的制造方法。本发明者等研讨III-V族氮化物半导体基板的制造方法的结果，直至完成本发明。
即，本发明提供一种包括工序(I-1)～(I-6)的III-V族氮化物半导体基板的制造方法：
(I-1)在衬底基板上配置无机粒子，
(I-2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部，
(I-3)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜，
(I-4)去除无机粒子形成衬底基板的露出面，
(I-5)在衬底基板的露出面上生长III-V族氮化物半导体，
(I-6)将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。
此外，本发明提供一种包括工序(II-1)～(II-7)的III-V族氮化物半导体基板的制造方法：
(II-1)在衬底基板上配置无机粒子，
(II-2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部，
(II-3)去除无机粒子，
(II-4)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜，
(II-5)去除凸部的顶部的被膜形成衬底基板的露出面，
(II-6)在衬底基板的露出面上生长III-V族氮化物半导体，
(II-7)将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。
附图说明
图1表示本发明的III-V族氮化物半导体基板的制造方法1的工序。
图2表示本发明的III-V族氮化物半导体基板的制造方法2的工序。
图中，1—衬底基板，1A—衬底基板的表面，1B—凸部，1C—凹部，2—无机粒子，3、13—被膜，4—生长掩模，5—III-V族氮化物半导体层。
具体实施方式
III-V族氮化物半导体基板的制造方法1
本发明的III-V族氮化物半导体基板的制造方法1，包括工序(I-1)～(I-6)。
在工序(I-1)中，在衬底基板上配置无机粒子。例如，如图1(a)所示，准备衬底基板1，在衬底基板1的表面1A上配置无机粒子2。
例如，衬底基板由蓝宝石、SiC、Si、MgAl2O4、LiTaO3、ZrB2、CrB2构成，基于与III-V族氮化物半导体的反应性、热膨胀系数差、高温稳定性的观点，优选为蓝宝石、SiC、Si，更优选为蓝宝石。
例如，无机粒子由氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硒化物、金属构成。与无机粒子相比，它们的含量通常为50重量％以上，优选90重量％以上，更优选95重量％以上。作为氧化物，例如可列举硅石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、氧化锌、氧化锡及钇铝石榴石(YAG)。作为氮化物，例如可列举氮化硅、氮化硼。作为碳化物例如可列举碳化硅(SiC)、碳化硼、金刚石、石墨、富勒烯(fullerene)类。作为硼化物，例如可列举硼化锆(ZrB2)、硼化铬(CrB2)。作为硫化物，例如可列举硫化锌、硫化镉、硫化钙、硫化锶。作为硒化物，例如可列举硒化锌、硒化镉。氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硒化物，其所含有的元素可以用其它元素部分地取代，作为它们的例子，作为活化剂可列举含铈和铕的硅酸盐和铝酸盐的荧光体。作为金属，可列举硅(Si)、镍(Ni)、钨(W)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、锌(Zn)。
加热处理无机粒子时，也可以是成为上述的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硒化物、金属的材料，例如可以是硅酮。硅酮是具有Si-O-Si的无机性键作为主骨架，在Si中具有有机取代基的结构的聚合物，一旦以约500℃进行加热处理，就成为硅石。
无机粒子既可以单独地使用，或者也可混合它们使用。此外，例如，无机粒子可以是用氧化物覆盖由氮化物组成的无机粒子的被覆粒子。在其中，无机粒子优选是氧化物，更优选是硅石。
无机粒子形状可以是球状(例如，剖面是圆、椭圆)，板状(长度L和厚度T的尺寸比L/T是1.5～100)，针状(例如，宽度W和长度L的比L/W是1.5～100)，或不定形(含各种各样的形状的粒子，作为整体形状不统一)，优选是球状。因此，无机粒子更优选是球状硅石。
无机粒子的平均粒径通常是5nm～50μm，优选是10nm～10μm。如果平均粒径是5nm以上，则能够长时间进行后述的干法蚀刻工序，容易深深地蚀刻衬底基板。平均粒径如果是50μm以下，则在后述的III-V族氮化物半导体层的生长工序中使凸部间隔变近，所以容易使它们合体生长。在上述平均粒径的范围内，可以混合使用粒径不同的无机粒子。平均粒径是通过离心沉降法测量的体积平均粒径。虽然平均粒径可以通过离心沉降法之外的测量法例如动态光散射法、库特氏计数法、激光衍射法、电子显微镜等来测量，但此情况下，进行校正，换算为由离心沉降法测量的体积平均粒径也是可以的。例如，用离心沉降法及其它的粒度测量法求出成为标准的粒子的平均粒径，计算出它们的相关系数。对于粒径不同的多个标准粒子而言，优选通过计算相对于通过离心沉降法测量的体积平均粒径的相关关系，作成校正曲线，从而求得相关系数。如果使用校正曲线的话，则依据由离心沉降法以外的测量法得到的平均粒径求体积平均粒径。
例如，可以利用将衬底基板向含无机粒子和溶剂的浆料中浸渍的方法，或在衬底基板上涂敷和喷雾浆料后进行干燥的方法来进行配置。
例如，溶剂是水、甲醇、乙醇、异丙醇、n-丁醇、乙二醇、二甲基乙酰胺、丁酮、甲基异丁基酮，优选是水。
优选通过旋涂来进行涂敷。若根据此方法，就能够在衬底基板上以均匀的密度配置无机粒子。可以使用旋转器来进行干燥。
相比于无机粒子的衬底基板的覆盖率通常是1％～95％、优选30％～95％，更优选50％～95％。如果覆盖率是1％以上的话，则在后工序中，容易从衬底基板上剥离III-V族氮化物半导体层。虽然配置在衬底基板之上的无机粒子可以是任意层结构，但优选为1层结构即单粒子结构。覆盖率也可以使用扫描型电子显微镜(SEM)求出，例如在图1(a)中，依据从上面观察配置无机粒子2的衬底基板1的表面1A时的、测量视野内(面积S)的粒子数P和粒子的平均粒径d，按下式求出即可。
覆盖率(％)＝((d/2)2×π·P·100)/S
在工序(I-2)中，以无机粒子为蚀刻掩模干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部。例如，如图1(b)所示，通过以无机粒子2为掩模进行衬底基板1的干法蚀刻，在衬底基板1上形成对应无机粒子2的凸部1B。
例如，干法蚀刻也可以使用ECR干法蚀刻装置、ICP干法蚀刻装置进行。干法蚀刻通常按凸部的高度成为10nm～5μm、优选成为30nm～3μm的条件进行。
在工序(I-3)中，在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜。例如，如图1(c)所示，在衬底基板1上形成外延生长掩模用的被膜3，用被膜3覆盖凸部1B之间的凹部的表面、无机粒子2的露出面。
被膜可以是由抑制III-V族氮化物半导体的外延生长的材料制成，例如由二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)制成。
例如，可以通过CVD、蒸发法，以覆盖衬底基板的条件来形成被膜。
(I-4)去除无机粒子形成衬底基板的露出面。例如，如图1(d)所示，去除无机粒子2，在凸部1B的各顶部使衬底基板1露出，或在形成在凸部1B间的各凹部1C的表面上保留被膜3，由此形成生长掩模4。
例如可以通过使用毛刷辊清洗机、研磨机的物理的方法来进行去除。此外，在能够选择蚀刻无机粒子和被膜的情况下，也可以通过干法蚀刻进行去除。
(I-5)在衬底基板的露出面上外延生长III-V族氮化物半导体。例如，如图1(d)及(e)所示，通过在没有被生长掩模4覆盖的凸部1B的各顶部1Ba上生长III-V族氮化物半导体，使生长的各III-V族氮化物半导体合体，来形成III-V族氮化物半导体层5。
III-V族氮化物半导体层，通常用InxGayAlzN(其中，0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1、x+y+z＝1)表示。
例如，可以通过有机金属汽相生长法(MOVPE)、卤化物汽相生长法(HVPE)、分子线外延法(MBE)来进行外延生长。
在MOVPE中，使用以下的原料即可。作为III族原料，例如可列举：三甲基镓[(CH3)3Ga、以下记为“TMG”]、三乙基镓[(C2H5)3Ga、“TEG”]这样的用式R1R2R3Ga(R1、R2、R3表示低级烷基)表示的三烷基镓；三甲基铝[(CH3)3Al、以下记为“TMA”]、三乙基铝[(C2H5)3Al、“TEA”]、三异丁基铝[(i-C4H9)3Al、]这样的用式R1R2R3Al(R1、R2、R3表示低级烷基)表示的三烷基铝；三甲胺：三氢化铝[trimethylamine alane，(CH3)3N:AlH3]；三甲基铟[(CH3)3In、“TMI”]、三乙基铟[(C2H5)3In]这样的用式R1R2R3In(R1、R2、R3表示低级烷基)表示的三烷基铟；二乙基铟氯化物[(C2H5)2InCl]这样的由三烷基铟将1至2个烷基取代为卤素原子的、用铟氯化物[InCl]这样的式InX(X是卤素原子)表示的卤化铟。它们既可以单独地使用也可以混合使用。在这些III族原料中，作为镓源优选TMG、作为铝源优选TMA、作为铟源优选TMI。作为V族原料，例如可列举氨、肼、甲基肼、1，1-二甲基肼、1，2-二甲基肼、叔丁胺、乙二胺等。它们既可以单独地使用也可以混合使用。这些原料当中，由于氨和肼在分子中不含碳原子，向半导体中的碳的污染少，所以优选氨和肼，基于高纯度品容易得到的观点，更优选氨。在MOVPE中，作为生长时的氛围气体及有机金属原料的运载气体，可以使用氮、氢、氩、氦，优选氢、氦。它们既可以单独地使用也可以混合使用。在MOVPE中，通常将原料气体导入反应炉中，在形成有生长掩模的衬底基板上生长III-V族氮化物半导体层。反应炉包括从原料供给装置向反应炉提供原料气体的原料供给线，在反应炉内设置用于加热基板的基座。为了均匀地生长氮化物半导体层，基座通常为靠旋转装置能够旋转的结构。在基座的内部具备用于加热基座的红外线灯等加热装置。通过此加热，在生长基板上热分解通过原料供给线提供给反应炉的原料气体，在基板上汽相生长所希望的化合物。向反应炉供给的原料气体中未反应的原料气体自排气线向反应炉的外部排出，送到排气处理装置。
在HVPE中，可以使用以下的原料。作为III族原料，例如可列举在高温下使镓金属与氯化氢气体反应生成的氯化镓气体和在高温下使铟金属与氯化氢气体反应生成的氯化铟气体。作为V族原料，例如可列举氨。作为运载气体，例如可列举氮、氢、氩、氦，优选氢、氦。它们既可以单独地使用也可以混合使用。在HVPE中，将这些原料气体导入反应炉中，在衬底基板上生长III-V族氮化物半导体层直到规定的厚度即可。
此外，在MBE中也可以使用以下的原料。作为III族的原料，例如可列举镓、铝、铟的金属。作为V族原料可列举氮、氨。在MBE中，也可以将这些原料气体导入反应炉内生长III-V族氮化物半导体层。
在外延生长中，优选在衬底基板和III-V族氮化物半导体层之间形成空隙(air gep)，例如，如图1(b)及(e)所示，优选在衬底基板1的各凹部1C形成空隙这样生长III-V族氮化物半导体层5。一旦形成空隙，III-V族氮化物半导体层与衬底基板分离就会变容易。
在工序(I-6)中，将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。例如，如图1(f)所示，将III-V族氮化物半导体层5与衬底基板1分离，就得到由III-V族氮化物半导体层5形成的独立基板。
分离可以通过施加应力机械地将衬底基板从III-V族氮化物半导体层上剥离的方法来进行，作为应力，无论是内部应力、还是外部应力都可以。
例如可以利用对衬底基板和III-V族氮化物半导体层的界面施加内部应力和/或外部应力的方法来进行分离。通过对界面施加内部应力和/或外部应力，就能够容易将衬底基板和III-V族氮化物半导体层分离(剥离)。
作为利用内部应力的方法，可列举在生长III-V族氮化物半导体层后，依据III-V族氮化物半导体层和衬底基板的热膨胀系数差利用应力自然剥离衬底基板的方法。典型地，通过从III-V族氮化物半导体层的生长温度冷却到室温，从室温利用低温介质(液氮等)冷却到低温，或自室温加热后，利用低温介质(液氮等)冷却到低温来进行也是可以的。
作为利用外部应力的方法，可列举固定III-V族氮化物半导体层、衬底基板的任意一个，对另一个施加冲击的方法。
III-V族氮化物半导体基板的制造方法2
本发明的III-V族氮化物半导体基板的制造方法2，包括工序(II-1)～(II-7)。
在工序(II-1)中，在衬底基板上配置无机粒子。例如，如图2(a)所示，制备衬底基板1，在衬底基板1的表面1A上配置无机粒子2。作为衬底基板、无机粒子，可以使用与上述的工序(I-1)相同的物质，此外，配置也可以用与上述的工序(I-1)相同的方法来进行。
在工序(II-2)中，以无机粒子为蚀刻掩模干法蚀刻衬底基板，在衬底基板上形成凸部。例如，如图2(b)所示，通过以无机粒子2为掩模进行衬底基板1的干法蚀刻，在衬底基板1上形成对应无机粒子2的凸部1B。干法蚀刻，可以用与上述的工序(I-2)相同的方法进行。
在工序(II-3)中，去除无机粒子。例如如图2(b)及(c)所示，形成去除了无机粒子2的凸部1B，得到具有凸部1B间的凹部1C的基板1。去除，例如可以通过使用了毛刷辊清洗机、研磨机的物理的方法进行。
在工序(II-4)中，在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜。例如，如图2(d)所示，在衬底基板1上形成外延生长掩模用的被膜13。在图2(d)中，被膜13覆盖成为凹凸状态的衬底基板1的整个表面，即覆盖凸部1B间的凹部1C的表面及凸部1B的各顶部。被膜可以使用与上述的工序(I-3)相同的物质，此外，形成也可以通过与工序(I-3)相同的方法进行。
在工序(II-5)中，去除凸部的顶部的被膜形成衬底基板的露出面。例如，如图2(e)所示，在凸部1B间的凹部1C的表面上保留被膜13，形成外延生长掩模4，另一方面去除这之外的被膜。例如可以通过研磨来进行去除。
在工序(II-6)中，在衬底基板的露出面上生长III-V族氮化物半导体。例如，如图2(e)及(f)所示，通过在没有被生长掩模4覆盖的凸部1B的各顶部1Ba上生长III-V族氮化物半导体，使生长的各III-V族氮化物半导体合体，来形成III-V族氮化物半导体层5。
在工序(II-7)中，将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。例如，如图2(g)所示，将III-V族氮化物半导体层5与衬底基板1分离，就得到由III-V族氮化物半导体层5形成的独立基板。可以通过与上述工序(I-6)相同的方法来进行分离。
实施例
虽然按照实施例说明本发明，但本发明不限于此。
实施例1
作为衬底基板，使用镜面抛光蓝宝石的C面的蓝宝石基板。作为无机粒子，使用球状的硅石粒子(宇部日东化成(株)公司制、HIPRESICA(商品名)平均粒径3μm)，使用将其分散在乙醇中而成的8重量％浆料。在停止的旋转器上，将浆料涂敷在蓝宝石基板上，之后以500rpm旋转10秒钟，接着以2500rpm旋转40秒钟，干燥蓝宝石基板。蓝宝石基板上的硅石粒子的覆盖率为87％。
干法蚀刻蓝宝石基板到深度0.35μm，在蓝宝石基板表面形成对应硅石粒子的形状的凸部。使用ICP干法蚀刻装置，以基板偏压功率300W、ICP功率800W、压力2Pa、氯气体32sccm、三氯化硼气体48sccm、氩气体190sccm、处理时间5分钟的条件来进行干法蚀刻。
在硅石粒子接在蓝宝石基板上的状态下，通过蒸渡，在蓝宝石基板上形成
Figure A200780008086D0011141805QIETU
的二氧化硅(SiO2)膜。
利用棉棒将蓝宝石基板的凸部上的SiO2与硅石粒子一起去除。
在蓝宝石基板上外延生长III-V族氮化物半导体层。外延生长，利用MOVPE，以1气压、基座温度485℃、以氢为运载气体，提供运载气体、氨及TMG，生长厚度约
Figure A200780008086D0012141815QIETU
的GaN缓冲层。使基座温度为900℃后，提供运载气体、氨、TMG，形成未掺杂的GaN层。按基座温度为1040℃，将炉压力降到1/4气压，提供运载气体、氨、TMG，形成未掺杂的GaN层。在生长未掺杂的GaN层到20μm后，从生长温度的1040℃慢慢冷却到室温。通过冷却，在蓝宝石基板界面发生剥离。分离蓝宝石基板，得到III-V族氮化物半导体独立基板(GaN单晶、厚度20μm)。
实施例2
作为衬底基板，使用镜面抛光蓝宝石的C面的蓝宝石基板。作为无机粒子，使用球状的硅石粒子(宇部日东化成(株)公司制、HIPRESICA(商品名)平均粒径1μm)，使用将其分散在乙醇中而成的8重量％浆料。在停止的旋转器上，将浆料涂敷在蓝宝石基板上，之后以500rpm旋转10秒钟，接着以2500rpm旋转40秒钟，干燥蓝宝石基板。蓝宝石基板上的硅石粒子的覆盖率为83％。
干法蚀刻蓝宝石基板到深度0.21μm，在蓝宝石基板表面上形成对应硅石粒子的形状的凸部。使用ICP干法蚀刻装置，以基板偏压功率300W、ICP功率800W、压力2Pa、氯气体32sccm、三氯化硼气体48sccm、氩气体190sccm、处理时间3分钟的条件来进行干法蚀刻。
在硅石粒子接在蓝宝石基板上的状态下，通过蒸渡，在蓝宝石基板上形成
Figure A200780008086D0012141831QIETU
的二氧化硅(SiO2)膜。
利用棉棒将蓝宝石基板的凸部上的SiO2与硅石粒子一起去除。
接着，与实施例1相同地进行而在蓝宝石基板上外延生长III-V族氮化物半导体层。
使未掺杂的GaN层生长到20μm后，从生长温度1040℃慢慢冷却到室温。通过冷却，在蓝宝石基板界面发生剥离。分离蓝宝石基板，得到III-V族氮化物半导体独立基板(GaN单晶、厚度20μm)。
实施例3
作为衬底基板，使用镜面抛光蓝宝石的C面的蓝宝石基板。作为无机粒子，使用胶体二氧化硅(日本触媒(株)制、SEAHOSTER KE-W50(商品名)平均粒径550nm、水溶剂)中所含的球状硅石粒子。在旋转器上放置蓝宝石基板，一面以800rpm旋转，一面滴下稀释为16重量％的浆料，进一步，以8000rpm旋转40秒钟，干燥蓝宝石基板。蓝宝石基板上的硅石粒子的覆盖率为92％。
干法蚀刻蓝宝石基板到深度0.1μm，在蓝宝石基板表面形成对应硅石粒子的形状的凸部。使用ICP干法蚀刻装置，以基板偏压功率300W、ICP功率800W、压力2Pa、氯气体32sccm、三氯化硼气体48sccm、氩气体190sccm、处理时间1.5分钟的条件来进行干法蚀刻。
在硅石粒子接在蓝宝石基板上的状态下，通过蒸渡，在蓝宝石基板上形成
Figure A200780008086D0012141831QIETU
的二氧化硅(SiO2)膜。
利用棉棒将蓝宝石基板的凸部上的SiO2与硅石粒子一起去除。
接着，与实施例1相同地，在蓝宝石基板上外延生长III-V族氮化物半导体层。
使未掺杂的GaN层生长到20μm后，从生长温度1040℃慢慢冷却到室温。通过冷却，在蓝宝石基板界面发生剥离。分离蓝宝石基板，得到III-V族氮化物半导体独立基板(GaN单晶、厚度20μm)。
比较例1
不进行作为衬底基板的蓝宝石基板的加工，与实施例1相同，在没有加工的蓝宝石基板上进行III-V族氮化物半导体层的外延生长。
使未掺杂的GaN层生长到20μm后，从生长温度1040℃慢慢冷却到室温。在GaN层和蓝宝石基板界面没有产生剥离。
进一步继续生长，使未掺杂的GaN层生长到45μm后，从生长温度1040℃慢慢冷却到室温。在此冷却中，在GaN层和蓝宝石基板界面没有产生剥离，GaN层和蓝宝石基板一起断裂。
工业上的可利用性
根据本发明的制造方法，容易得到III-V族氮化物半导体独立基板。

Claims (9)

1、一种III-V族氮化物半导体基板的制造方法，其包括以下工序(I-1)～(I-6)，其中，
(I-1)在衬底基板上配置无机粒子，
(I-2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板形成凸部，
(I-3)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜，
(I-4)去除无机粒子，形成衬底基板的露出面，
(I-5)使III-V族氮化物半导体在衬底基板的露出面上生长，
(I-6)将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。
2、一种III-V族氮化物半导体基板的制造方法，其包括以下工序(II-1)～(II-7)，其中，
(II-1)在衬底基板上配置无机粒子，
(II-2)以无机粒子为蚀刻掩模，干法蚀刻衬底基板，在衬底基板形成凸部，
(II-3)去除无机粒子，
(II-4)在衬底基板上形成外延生长掩模用的被膜，
(II-5)去除凸部的顶部的被膜，形成衬底基板的露出面，
(II-6)使III-V族氮化物半导体在衬底基板的露出面上生长，
(II-7)将III-V族氮化物半导体与衬底基板分离。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述无机粒子由选自氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硒化物及金属中的至少1种物质构成。
4、根据权利要求3所述的方法，其中，
所述氧化物是选自硅石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、氧化锌、氧化锡及钇铝石榴石中的至少一种物质。
5、根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述无机粒子的形状是球状、板状、针状或不定形。
6、根据权利要求1或2所述的方法，其中，
在工序(I-5)或工序(II-6)中，在衬底基板和III-V族氮化物半导体层之间形成空隙。
7、根据权利要求1或2所述的方法，其中，
在工序(I-6)或工序(II-7)中，分离是通过施加应力从而机械地从III-V族氮化物半导体层剥离衬底基板的方法来进行的。
8、根据权利要求7所述的方法，其中，
分离是利用内部应力或外部应力来进行的。
9、根据权利要求8所述的方法，其中，
分离是通过以下方法来进行的，所述方法是利用基于III-V族氮化物半导体层和衬底基板的热膨胀系数差的应力来自然剥离衬底基板的方法。
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