[发明专利]制造第Ⅲ族氮化物半导体的方法和模板衬底

权利要求书

1.一种制造第III族氮化物半导体产品的方法，包括以下步骤：

通过蚀刻在生长衬底的表面中形成凹槽；

在包含氢和氨的气氛中将具有所述形成的凹槽的所述生长衬底加热至 生长目标第III族氮化物半导体的温度；和

在所述生长温度下在所述凹槽的侧表面上沿所述第III族氮化物半导 体的c轴方向外延生长所述第III族氮化物半导体，其中调节所述生长温 度为比所述第III族氮化物半导体在平面生长衬底上沿垂直于所述生长衬 底的方向均匀外延生长的温度低，以使所述第III族氮化物半导体主要在 所述凹槽的侧表面上沿与所述生长衬底的主表面平行的方向生长。

2.根据权利要求1所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述生长衬底为蓝宝石衬底。

3.根据权利要求1所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，在形 成所述凹槽的步骤和加热所述生长衬底的步骤之间，还包括通过溅射在所 述生长衬底的表面上形成缓冲膜的步骤，其中所述缓冲膜的厚度调节为比 用于在平面生长衬底上沿垂直于所述生长衬底的方向均匀地外延生长所 述第III族氮化物半导体的缓冲膜的厚度小，以使所述第III族氮化物半导 体主要在所述凹槽的侧表面上沿平行于所述生长衬底的主表面的方向生 长。

4.根据权利要求3所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述生长衬底为蓝宝石衬底。

5.根据权利要求2或者4所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法， 其中所述凹槽的至少一个侧表面为蓝宝石的c平面，并且所述第III族氮 化物半导体主要在为蓝宝石c平面的所述凹槽侧表面上外延生长。

6.根据权利要求5所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中所 述生长衬底为具有a平面主表面的蓝宝石衬底。

7.根据权利要求5所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中所 述生长衬底为具有m平面主表面的蓝宝石衬底。

8.根据权利要求5所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中所 述凹槽形成为条图案以使所述凹槽具有为蓝宝石的c平面的纵向侧表面。

9.根据权利要求1或者3所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法， 其中所述生长温度为1020～1100℃。

10.根据权利要求2或者4所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法， 其中所述凹槽的至少一个侧表面为蓝宝石的a平面，并且所述第III族氮 化物半导体主要在其为蓝宝石a平面的所述凹槽侧表面上外延生长。

11.根据权利要求10所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述生长衬底为具有c平面主表面的蓝宝石衬底。

12.根据权利要求10所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述凹槽形成为条图案以使所述凹槽具有其为蓝宝石的a平面的纵向侧表 面。

13.根据权利要求3所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述缓冲膜由Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)形成。

14.根据权利要求13所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述缓冲膜由AlN形成。

15.根据权利要求4所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述缓冲膜由AlN形成，所述缓冲膜的厚度调节为或更小。

16.根据权利要求1或3所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法， 其中所述蚀刻为干蚀刻。

17.根据权利要求16所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述干蚀刻为ICP蚀刻。

18.根据权利要求3所述的制造第III族氮化物半导体产品的方法，其中 所述溅射为磁控溅射。