[发明专利]第III族氮化物半导体生长基板、第III族氮化物半导体外延基板、第III族氮化物半导体元件和第III族氮化物半导体自立基板、及它们的制造方法

权利要求书

1.一种第III族氮化物半导体生长基板，其包括：

晶体生长基板，其包括由至少包含Al的第III族氮化物半导体组成的表面部，和

氮化钪膜，其形成在所述表面部上。

2.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述氮化钪膜具有{111}面的晶体取向。

3.根据权利要求1或2所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述第III族氮化物半导体的表面具有{0001}面的晶体取向。

4.根据权利要求1-3任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板，其进一步包括在所述氮化钪膜上的初始生长层，所述初始生长层由至少一层由Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)制成的缓冲层组成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述氮化钪膜的厚度为3nm至100nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述晶体生长基板的基底基板选自由蓝宝石、Si、SiC和GaN组成的组。

7.根据权利要求1-6任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述表面部由AlN制成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板，其中所述氮化钪膜存在具有三棱锥形的多个微晶部，且所述多个微晶部均匀地形成于所述表面部上。

9.一种第III族氮化物半导体外延基板，其包括在根据权利要求1-8任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板上的至少一层第III族氮化物半导体层。

10.一种第III族氮化物半导体自立基板，其使用根据权利要求1-8任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板来生产。

11.一种第III族氮化物半导体元件，其使用根据权利要求1-8任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板来生产。

12.一种第III族氮化物半导体生长基板的生产方法，其包括：

在晶体生长基板上形成由Sc材料制成的金属层的步骤，所述晶体生长基板包括由至少包含Al的第III族氮化物半导体组成的表面部，和

通过在包含氨气的环境气体中加热所述金属层进行氮化处理，由此形成氮化钪膜的步骤。

13.根据权利要求12所述的第III族氮化物半导体生长基板的生产方法，其中所述包含氨气的环境气体为进一步含有选自惰性气体和氢气的一种或多种的混合气体。

14.根据权利要求12或13所述的第III族氮化物半导体生长基板的生产方法，其中加热所述金属层的最高温度在850℃至1300℃的范围内，且在850℃以上的加热时间为1分钟至120分钟。

15.根据权利要求12-14任一项所述的第III族氮化物半导体生长基板的生产方法，该生产方法进一步包括在所述氮化处理的步骤后，在所述氮化钪膜上形成初始生长层的步骤，所述初始生长层由至少一层由Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)制成的缓冲层组成。

16.一种第III族氮化物半导体元件的生产方法，其包括：

在晶体生长基板上形成由Sc材料制成的金属层的步骤，所述晶体生长基板包括由至少包含Al的第III族氮化物半导体组成的表面部；

通过在包含氨气的环境气体中加热所述金属层而进行氮化处理以形成氮化钪膜，由此生产第III族氮化物半导体生长基板的步骤；

在所述第III族氮化物半导体生长基板的上方外延生长至少一层第III族氮化物半导体层，由此生产第III族氮化物半导体外延基板的步骤；

将所述第III族氮化物半导体层分离成多个元件的步骤；

在所述第III族氮化物半导体层侧上形成支承基板的步骤；和

通过选择性地蚀刻所述氮化钪膜，经由化学剥离将所述第III族氮化物半导体层与所述晶体生长基板分离，由此获得第III族氮化物半导体元件的步骤。