[发明专利]磊晶用基板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板及其制作方法，特别是涉及一种磊晶用基板及其制作方法。

背景技术

一般用于磊晶(epitaxy)的磊晶用基板是将单晶棒经切片、抛光、化学清洗后得到，而以这样过程制得的磊晶用基板，其表面必然会有应力残留或是缺陷存在，也因此，以这样的磊晶用基板磊晶成长出磊晶层体时，会延续此等缺陷而使得磊晶出的磊晶层体的晶体质量较差，进而影响所制得的元件的工作效能。

参阅图1，为解决上述的问题，图案化磊晶用基板1使其切割、抛光而得的顶面11还包含有多个自该顶面11向下延伸的凹孔12是常用的作法，形成的凹孔12彼此相间隔且周期地排列，而使得磊晶成长元件的磊晶层体时，成核(nuclearation)成长(grain growth)并聚集(coalescence)发生的顶面11面积因凹孔12的存在而减少，进而减少缺陷延续发生的机会，以得到磊晶质量较佳的磊晶层体。

但是上述的磊晶用基板1仍是自切片、抛光而成的顶面11上成核、成长并聚集，所以磊晶出的磊晶层体依旧会延续缺陷而无法进一步地提升磊晶层体的晶体质量，所以上述的磊晶用基板1仍需要加以改进。

发明内容

本发明的目的是在提供一种适于磊晶成长并减少因基板而形成缺陷的磊晶用基板。

此外，本发明的另一目的是在提供一种制作适于磊晶成长并减少因基板而形成缺陷的磊晶用基板的制作方法。

本发明的磊晶用基板包含一顶面，及多个自该顶面向下延伸的晶面。每n个晶面构成一角锥形的凹孔，n是不小于3的正整数，每一凹孔的其中一晶面与顶面的连接线至另一最相邻凹孔的最相邻晶面与顶面的连接线的间距不大于50nm，而使得用该磊晶用基板磊晶时自所述晶面成核后成长并聚集。

优选地，前述磊晶用基板是六方晶体结构，且每三个晶面构成一个正三角锥形的凹孔，每一凹孔的深度是0.3μm～3μm，且任一晶面与顶面的连接线的长度是1μm～5μm。

优选地，前述磊晶用基板的顶面是(0001)面，所述晶面是面族群其中的一个，任一晶面与该顶面的巨观夹角是119°～156°。

优选地，前述磊晶用基板是六方晶体结构，每一凹孔是由三个晶面构成的，且每一晶面与该顶面具有两实质等长且夹成120°的连接边，每一凹孔的深度是0.3μm～3μm，且任一连接边的长度是1μm～5μm。

优选地，前述磊晶用基板的顶面是(0001)面，所述晶面是面族群其中的一个，任一晶面与顶面的巨观夹角是119°～156°。

再者，本发明磊晶用基板的制作方法包含以下四个步骤。

(a)于一单晶结构的基板顶面上以蚀刻选择比较该基板高的材料形成一层具有多个整齐排列的穿孔的遮覆层；(b)经该遮覆层自该基材顶面向下湿蚀刻，而在该基板对应于每一穿孔的位置处形成一个至少由三第一次蚀刻面构成的凹穴；(c)移除该遮覆层，使该基板顶面裸露；及(d)自该基板顶面与所述第一次蚀刻面进行湿蚀刻而沿该基板的结晶构造移除该基板的预定结构，使得该每一凹穴成为一由n个自该基材顶面斜向下延伸的晶面构成的角锥形凹孔，其中，n是不小于3的正整数，制得该磊晶用基板。

优选地，前述磊晶用基板的制作方法的步骤(d)是进行湿蚀刻至所形成的每一凹孔的任一晶面与该顶面的连接处是直线，且两最相邻凹孔彼此最相邻的晶面与该顶面连接处的间距不大于500nm为止。

优选地，前述磊晶用基板的制作方法的基板是六方晶体结构且顶面是(0001)面，同时，该步骤(a)形成的遮覆层的穿孔是正多边形，开口是1μm～5μm，且任两相邻的穿孔的间距是1μm～5μm。

本发明的有益效果在于：当使用本发明磊晶用基板进行磊晶时，是自所述晶面成核后成长并聚集，而可得到缺陷较少、晶体质量较佳的磊晶层体，进而提升以此磊晶用基板制作出的元件的工作效能。

附图说明

图1是一种以往“磊晶用基板”的立体剖视示意图；

图2是本发明磊晶用基板的优选实施例的一立体剖视示意图；

图3是一扫描电子显微镜(SEM)图，说明本发明磊晶用基板的该优选实施例的形式；

图4是一流程图，说明本发明磊晶用基板的优选实施例的制作方法；

图5是一立体剖视示意图，辅助说明图4的制作方法；

图6是一立体剖视示意图，辅助说明图4的制作方法；

图7是一立体放大图，辅助说明图4的制作方法中，经第一次湿蚀刻成的凹穴；

图8是一立体剖视示意图，辅助说明图4的制作方法；