[发明专利]III族氮化物复合衬底及其制造方法、层叠的III族氮化物复合衬底、III族氮化物半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种III族氮化物复合衬底，所述III族氮化物复合衬底具有75mm或更大的直径，所述III族氮化物复合衬底包括彼此结合的支撑衬底和III族氮化物膜，所述支撑衬底具有0.1mm或更大且1mm或更小的厚度t_s，所述III族氮化物膜具有0.01mm或更大且0.25mm或更小的厚度t_f，所述厚度t_f比所述厚度t_s薄，

热膨胀系数之差Δα的绝对值|Δα|是2.2×10^-6K^-1或更小，所述热膨胀系数之差Δα通过从所述III族氮化物膜的热膨胀系数α_f减去所述支撑衬底的热膨胀系数α_s来确定，并且

所述支撑衬底的杨氏模量E_s和所述厚度t_s、所述III族氮化物膜的杨氏模量E_f和所述厚度t_f、以及所述热膨胀系数之差Δα满足由公式(1)定义的关系：

t_s²/t_f≥6E_f·|Δα|/E_s...   (1)。

2.一种层叠的III族氮化物复合衬底，包括：根据权利要求1所述的III族氮化物复合衬底；设置在所述III族氮化物复合衬底的所述III族氮化物膜上的至少一个III族氮化物层。

3.一种III族氮化物半导体器件，包括根据权利要求2所述的层叠的III族氮化物复合衬底中的至少一个所述III族氮化物层。

4.一种III族氮化物半导体器件，包括：根据权利要求1所述的III族氮化物复合衬底中的所述III族氮化物膜；以及设置在所述III族氮化物膜上的至少一个III族氮化物层。

5.根据权利要求3或4所述的III族氮化物半导体器件，进一步包括器件支撑衬底和所述支撑衬底中的至少一个。

6.一种制造根据权利要求1所述的III族氮化物复合衬底的方法，包括以下步骤：

通过将支撑衬底和III族氮化物膜施主衬底彼此结合，来形成具有75mm或更大直径的接合衬底；以及

通过沿着与所述III族氮化物膜施主衬底的结合主表面相距预定距离向内定位的面切割所述接合衬底的所述III族氮化物膜施主衬底，来形成所述III族氮化物复合衬底。

7.一种制造根据权利要求1所述的III族氮化物复合衬底的方法，包括以下步骤：

通过将支撑衬底和III族氮化物膜施主衬底彼此结合，来形成具有75mm或更大直径的接合衬底；以及

通过对所述接合衬底的所述III族氮化物膜施主衬底的主表面执行研磨、抛光和蚀刻中的至少一种，来形成所述III族氮化物复合衬底，所述主表面与所述III族氮化物膜施主衬底的结合主表面相反地定位。

8.一种制造III族氮化物半导体器件的方法，包括以下步骤：

制备根据权利要求1所述的III族氮化物复合衬底；以及

在所述III族氮化物复合衬底的所述III族氮化物膜上生长至少一个III族氮化物层。

9.根据权利要求8所述的制造III族氮化物半导体器件的方法，进一步包括以下步骤：

进一步将器件支撑衬底结合到所述III族氮化物层上；以及

从所述III族氮化物复合衬底去除所述支撑衬底。