[发明专利]制造III族氮化物基化合物半导体的方法、晶片以及III族氮化物基化合物半导体器件

权利要求书

1.一种制造III族氮化物基化合物半导体的方法，包括：

加工蓝宝石衬底的主表面，所述主表面围绕由R-晶面和与R-晶面垂 直的A-晶面所形成的相交线相对于R-晶面成30°倾斜，由此暴露出相对 于所述主表面成30°倾斜的R-晶面表面；和

通过缓冲层的调节，主要在所述蓝宝石衬底的所述暴露的R-晶面表 面上外延生长目标III族氮化物基化合物半导体，使得所述III族氮化物 基化合物半导体具有平行于所述蓝宝石衬底的所述暴露的R-晶面表面的 A-晶面表面，由此形成具有平行于所述蓝宝石衬底主表面的M-晶面主表 面的III族氮化物基化合物半导体层。

2.根据权利要求1的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 利用不允许在其上外延生长III族氮化物基化合物半导体的掩模材料来覆 盖除所述暴露的R-晶面表面之外的所述蓝宝石衬底的表面，随后通过缓冲 层的调节，在所述R-晶面表面上外延生长所述目标III族氮化物基化合物 半导体。

3.根据权利要求2的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述掩模材料是二氧化硅。

4.根据权利要求1的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 在主要含有氮的载气气氛中外延生长所述目标III族氮化物基化合物半导 体。

5.根据权利要求2的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 在主要含有氮的载气气氛中外延生长所述目标III族氮化物基化合物半导 体。

6.根据权利要求3的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 在主要含有氮的载气气氛中外延生长所述目标III族氮化物基化合物半导 体。

7.根据权利要求1的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体的外延生长在主要含有氮的载气气 氛中开始，并且在外延生长过程中将载气转换成主要含氢的载气以继续外 延生长。

8.根据权利要求2的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体的外延生长在主要含有氮的载气气 氛中开始，并且在外延生长过程中将载气转换成主要含氢的载气以继续外 延生长。

9.根据权利要求3的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体的外延生长在主要含有氮的载气气 氛中开始，并且在外延生长过程中将载气转换成主要含氢的载气以继续外 延生长。

10.根据权利要求1的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体外延生长为具有50μm或更大的总 厚度，接着冷却到室温，使得由于在所述蓝宝石衬底与所述目标III族氮 化物基化合物半导体之间的热膨胀系数差异所导致的应力，从而在所述目 标III族氮化物基化合物半导体中的M-晶面表面处发生断裂，由此至少使 所述蓝宝石衬底分离。

11.根据权利要求2的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体外延生长为具有50μm或更大的总 厚度，接着冷却到室温，使得由于在所述蓝宝石衬底与所述目标III族氮 化物基化合物半导体之间的热膨胀系数差异所导致的应力，从而在所述目 标III族氮化物基化合物半导体中的M-晶面表面处发生断裂，由此至少使 所述蓝宝石衬底分离。

12.根据权利要求3的制造III族氮化物基化合物半导体的方法，其中 所述目标III族氮化物基化合物半导体外延生长为具有50μm或更大的总 厚度，接着冷却到室温，使得由于在所述蓝宝石衬底与所述目标III族氮 化物基化合物半导体之间的热膨胀系数差异所导致的应力，从而在所述目 标III族氮化物基化合物半导体中的M-晶面表面处发生断裂，由此至少使 所述蓝宝石衬底分离。