[发明专利]氮化物半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种氮化物半导体基板，其特征在于：该氮化物半导体基板包括：

外延基板；

氮化物柱层，形成于该外延基板上，其中该氮化物柱层包括：

多个图案化排列的第一柱；以及

多个图案化排列的第二柱，形成于该多个图案化排列的第一柱上，其中各该第二柱的横截面宽度小于各该第一柱的横截面宽度，且各该第二柱之间的距离大于等于各该第一柱之间的距离；

氮化物半导体层，形成于该氮化物柱层上；以及

掩模层，覆盖在该第一柱、该第二柱与该外延基板的表面。

2.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该氮化物半导体层的材料包括氮化镓、氮化铝、氮化镓铟、氮化铝镓或氮化铝镓铟。

3.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第一柱的横截面宽度与各该第一柱之间的距离的比值大于1。

4.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第二柱的横截面宽度与各该第二柱之间的距离的比值大于0.8。

5.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第二柱的厚度等于该掩模层的厚度。

6.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该氮化物柱层的材料包括III族氮化物。

7.如权利要求6所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该III族氮化物包括硼、铝、镓、铟、铊或其组合的氮化物。

8.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该外延基板的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅或砷化镓。

9.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该多个第一柱或该多个第二柱的排列方式包括排列成条状、点状或网状。

10.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该外延基板与该氮化物半导体层的热膨胀系数不同。

11.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该氮化物半导体层的厚度大于100μm时，该氮化物半导体层可通过分离工艺而形成氮化物半导体独立基板。

12.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第一柱的横截面宽度与各该第一柱之间的距离的比值小于等于1。

13.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第二柱的横截面宽度与各该第二柱之间的距离的比值小于等于0.8。

14.一种氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：该制造方法包括：

于外延基板表面形成多个图案化排列的第一柱；

于该外延基板表面形成掩模层，覆盖该多个第一柱的侧壁与部分顶面；

于该多个第一柱上形成多个图案化排列的第二柱，其中该第二柱的横截面宽度小于该第一柱的横截面宽度，且各该第二柱之间的距离大于等于各该第一柱之间的距离；以及

透过该多个第二柱进行侧向外延工艺，以形成氮化物半导体层。

15.如权利要求14所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：该氮化物半导体层的材料包括氮化镓、氮化铝、氮化镓铟、氮化铝镓或氮化铝镓铟。

16.如权利要求14所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：该多个第一柱或该多个第二柱的排列方式包括排列成条状、点状或网状。

17.如权利要求14所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：形成图案化排列的该多个第一柱的步骤包括：

于该外延基板表面形成材料层；

于该材料层上形成图案化掩模，并露出部分该材料层的表面；以及

以该图案化掩模为掩模，去除该材料层，以形成该多个第一柱。

18.如权利要求17所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：形成该掩模层的步骤包括：

蚀刻该图案化掩模，以缩减该图案化掩模的宽度；

全面性形成薄膜，覆盖该图案化掩模、该多个第一柱及该外延基板的部分表面；

移除该图案化掩模的顶面上的该薄膜；以及

移除该图案化掩模，以形成该掩模层并露出该多个第一柱的部分顶面。