[发明专利]氮化物半导体基板及其制造方法

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；

图案化的氮化物半导体柱层，形成于该外延基板上；

氮化物半导体层，形成于该氮化物半导体柱层上；以及

掩模层，覆盖在该氮化物半导体柱层与该外延基板的表面，

其中该氮化物半导体柱层包括：

多个图案化排列的第一空洞结构；以及

多个图案化排列的第二空洞结构，位于图案化排列的该多个第一空洞结构之间，其中该多个第二空洞结构为纳米尺寸。

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、氮化铟、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：该多个第一空洞结构的高度为1μm~10μm之间。

4.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该多个第二空洞结构的宽度为30nm~500nm之间。

5.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：各该第一空洞结构的间距与宽度的比值为大于等于0.5。

6.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该氮化物半导体柱层的材料包括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：该多个第一空洞结构为周期性排列的结构。

10.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该多个第二空洞结构为规则排列或不规则排列的结构。

11.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该多个第一空洞结构的排列方式包括排列成条状、点状或网状。

12.如权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于：该掩模层的材料包括介电材料。

13.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50μm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。

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图案化的氮化物半导体柱层，该氮化物半导体柱层具有多个第一空洞结构以及位于该多个第一空洞结构之间的图案化排列的多个第二空洞结构，其中该多个第二空洞结构为纳米尺寸；

于该氮化物半导体柱层的侧壁以及该外延基板表面形成掩模层；以及

以该氮化物半导体柱层为晶种进行侧向外延工艺，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：形成该氮化物半导体柱层的步骤包括：

于该外延基板表面形成氮化物半导体材料层；

于该氮化物半导体材料层上形成图案化光致抗蚀剂，并露出部分该氮化物半导体材料层的表面；

以该图案化光致抗蚀剂为掩模，去除该氮化物半导体材料层，以形成氮化物半导体图案层；

于该氮化物半导体图案层与该外延基板表面形成牺牲掩模层，覆盖该氮化物半导体图案层的表面；

于该牺牲掩模层表面形成图案化掩模层，其中该图案化掩模层具有纳米尺寸的图案；

以该图案化掩模层作为掩模，蚀刻该牺牲掩模层与该氮化物半导体图案层；以及

去除该牺牲掩模层以及该图案化掩模层。

16.如权利要求15所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：去除该氮化物半导体材料层的步骤后还包括去除该图案化光致抗蚀剂。

17.如权利要求15所述的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于：于该外延基板表面形成该氮化物半导体材料层的方法包括氢化物气相外延法、金属有机气相外延法或分子束外延法。