[发明专利]应变改造复合半导体基片和其形成方法

权利要求书

1.一种半导体基片的制造方法，所述方法包括：

通过在具有所需晶格应变的第一基片上形成III族氮化物材料和在所述III族氮化物材料的第一表面上形成Ga-面以及在所述III族氮化物材料的第二表面上形成N-面，从而形成应变供体结构体；

选择附着表面，其中所述附着表面是用于形成N-极复合基片的第一表面或用于形成Ga-极复合基片的第二表面；

在所述应变供体结构体中于预定深度处形成弱化区，以在所述附着表面和所述弱化区之间限定应变晶种层，并在所述弱化区和与所述附着表面相对的表面之间限定残余应变供体结构体；

将支持基片结合至所述III族氮化物材料的附着表面；和

在弱化区处将所述残余应变供体结构体与所述应变晶种层分离，以形成包含所述支持基片和所述应变晶种层的应变复合基片。

2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述应变供体结构体还包括在生长基片上形成所述III族氮化物材料，并使所述Ga-面位于所述III族氮化物材料的第一表面上。

3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述应变供体结构体的步骤还包括：

在生长基片上形成所述III族氮化物材料，并使所述Ga-面位于所述III族氮化物材料的第一表面上；

将载体基片结合至所述第一表面；和

除去所述生长基片以暴露具有所述N-面的所述III族氮化物材料的所述第二表面。

4.如权利要求1所述的方法，其中在具有所需晶格应变的第一基片上形成所述III族氮化物材料的步骤包括选择CTE不同于所述III族氮化物材料的CTE的第一基片，其中在生长周期和冷却后，室温的所述III族氮化物材料相对于室温下松弛的III族氮化物材料而言处于应变中。

5.如权利要求4所述的方法，其中选择所述第一基片的步骤包括选择来自由Si、SiC、GaAs和AlAs组成的组的材料。

6.如权利要求1所述的方法，其中在具有所需晶格应变的所述第一基片上形成所述III族氮化物材料的步骤还包括在所述第一基片和所述III族氮化物材料之间形成至少一个缓冲层，其中所述至少一个缓冲层的平均晶格参数不同于所述III族氮化物材料的平衡晶格参数。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述至少一个缓冲层选自由AlGaInN、ZnO、HfN和ScN组成的组。

8.如权利要求1所述的方法，其中在具有所需晶格应变的所述第一基片上形成所述III族氮化物材料的步骤还包括用配置成改变所述III族氮化物材料的晶格参数的掺杂物或杂质对所述III族氮化物材料进行掺杂。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述掺杂物或杂质选自由Si、Ge、Sn、Mg、Be、Zn和Cd组成的组。

10.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过重复形成所述弱化区、结合所述支持基片和分离位于所述残余应变供体结构体上的所述应变供体结构体的动作，从而再利用所述残余应变供体结构体以形成另外的应变复合基片。

11.如权利要求1所述的方法，其中选择所述所需晶格应变以发展所述应变晶种层中的晶格参数，所述应变晶种层中的晶格参数与将在所述应变晶种层上形成的装置结构体的晶格参数基本匹配。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述所需晶格应变是拉伸应变。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述所需晶格应变是压缩应变。

14.一种应变复合基片，所述应变复合基片包含：

支持基片；和

设置在所述支持基片上的应变晶种层，所述应变晶种层包含III族氮化物材料，其中将所述应变晶种层与在具有所需晶格应变的第二支持基片上形成的包含III族氮化物材料的应变供体结构体分离。

15.如权利要求14所述的应变复合基片，其中所述应变晶种层包含位于配置用于接纳半导体装置层的所述应变晶种层的表面上的Ga-面极性。

16.如权利要求14所述的应变复合基片，其中所述应变晶种层包含位于配置用于接纳半导体装置层的所述应变晶种层的表面上的N-面极性。