[发明专利]可剥离氮化物结构、其包含的氮化物生长模板及其剥离方法

说明书

本发明提供了一种可剥离氮化物结构，其包括：氮化物生长模板以及在所述氮化物生长模板上依次形成的微纳米柱结构、腐蚀阻挡层和半导体器件层，其中，所述氮化物生长模板包括：导电支撑层及形成于所述导电支撑层上的氮化物生长层，所述氮化物生长层包括用于生长所述微纳米柱结构的至少在顶端处彼此相分离的多个生长部，和所述微纳米柱结构无法生长的形成于所述多个生长部之间的钝化部，所述微纳米柱结构和所述生长部均导电，且在所述微纳米柱结构的电化学腐蚀条件下，所述生长部不被腐蚀。本发明提供的可剥离氮化物结构，其氮化物生长模板后续可以直接重复利用，直接用于再生长微纳米柱及后续的结构，无需进行额外的表面处理。

技术领域

本发明属于半导体材料制备技术领域，具体是涉及可剥离氮化物结构、其包含的氮化物生长模板及其剥离方法。

背景技术

随着氮化物半导体外延技术的逐渐成熟，性能的继续提升和综合器件成本的降低是目前技术开发的主要方向，因此，发展衬底的剥离及其有效重复利用不仅有助于提升器件性能，而且可以大幅降低外延成本。

专利文献CN202110172322.4公开了一种可剥离氮化物结构，如图1所示，包括衬底110，其上形成有微纳米柱阵列120，在微纳米柱阵列上依次形成腐蚀牺牲层130A、腐蚀阻挡层140和半导体器件本体150。根据该文献的记载，该可剥离氮化物结构采用电化学腐蚀法进行剥离，剥离后的衬底110(包括微纳米柱阵列120)，可以重复进行半导体器件的外延。

该氮化物结构的剥离需要使位于微纳米柱的上方的腐蚀牺牲层130A被电化学腐蚀掉，由于其微纳米柱不导电，因此，腐蚀电极的阳极需要制作在导体器件端。

通过对该技术的进一步研究，发明人发现其存在以下不足：

(1)由于腐蚀电极在器件端，因此会使得靠近腐蚀电极的位置先被腐蚀，经过一段时间后，会出现因电连接中断而在微纳米柱顶面残留部分腐蚀牺牲层，而且残留的腐蚀牺牲层形貌不一致。如果需要对衬底进行重复利用，则需要先对衬底进行表面腐蚀处理，去除微纳米柱顶面残留的腐蚀牺牲层。

(2)该技术中的微纳米柱需要经过氮化物外延、掩膜层制作、刻蚀等工序才能形成，其制作工艺比较复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种可剥离氮化物结构、其包含的氮化物生长模板及其剥离方法，用于解决现有的可剥离氮化物中所存在的上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下。

本发明第一方面提供了一种可剥离氮化物结构，包括：

氮化物生长模板以及在所述氮化物生长模板上依次形成的微纳米柱结构、腐蚀阻挡层和半导体器件层，其中，

所述氮化物生长模板包括：

导电支撑层，所述导电支撑层至少朝向所述微纳米柱结构的表面具有导电性；及

形成于所述导电支撑层上的氮化物生长层，所述氮化物生长层包括用于生长所述微纳米柱结构的至少在顶端处彼此相分离的多个生长部，和所述微纳米柱结构无法生长的形成于所述多个生长部之间的钝化部，

所述微纳米柱结构和所述生长部均导电，且在所述微纳米柱结构的电化学腐蚀条件下，所述生长部不被腐蚀。

在一些实施方式中，所述生长部和所述钝化部的表面高度差不大于100nm；

优选地，所述生长部由选自n型AlGaN、轻掺杂n型GaN、p型GaN中的至少一种材料形成；

优选地，所述钝化部由氧化硅或者氮化硅形成。

在一些实施方式中，所述微纳米柱结构由重掺杂的n型GaN形成，

或者，