[发明专利]单晶氮化镓基板及其制造方法

权利要求书

1.一种单晶氮化镓基板，其特征在于，包括：

基板；

缓冲层，包含形成于所述基板上的氮化物半导体；

多个防裂孔，贯通所述缓冲层而延伸至所述基板；

单晶氮化物半导体，形成于所述缓冲层上。

2.根据权利要求1所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述缓冲层具备：

第一层，形成于所述基板上，并包含AlN半导体；

第二层，形成于所述第一层上，并包含Al_xGa_1-xN半导体；

第三层，形成于所述第二层上，并包含GaN半导体。

3.根据权利要求1所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述防裂孔包括：

孔区域，贯通所述缓冲层；

底切区域，从所述孔区域延伸且蚀刻所述基板的一部分，

其中，所述底切区域的直径形成为大于孔区域的直径。

4.根据权利要求2所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，Al_xGa_1-xN中的x值逐渐减小地形成所述第二层。

5.根据权利要求2所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述第二层由Al_xGa_1-xN中的Al成分互不相同的多个层形成且连续生长，而且由x值逐渐减小的层形成。

6.根据权利要求1所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述多个防裂孔的直径以及相邻的间距分别均一地形成。

7.根据权利要求1所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述多个防裂孔的直径和相邻的防裂孔的间距形成为相同。

8.根据权利要求1所述的单晶氮化镓基板，其特征在于，所述多个防裂孔形成为圆形、六边形、八边形以及组合了这些形状的形状中的某一个。

9.一种单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上形成由多个层构成的缓冲层的步骤；

形成贯通所述缓冲层而延伸至所述基板的多个防裂孔的第一步骤；

在所述缓冲层上生长单晶层的第二步骤；以及

通过蚀刻而去除所述基板的第三步骤。

10.根据权利要求9所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，在第一步骤中，

所述缓冲层由在所述基板上由AlN材料形成的第一层、在所述第一层上由Al_xGa_1-xN材料形成的第二层、在所述第二层上由GaN材料形成的第三层所形成，

所述缓冲层在金属有机物气相外延反应室中在真空500torr以下的条件下形成。

11.根据权利要求10所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，Al_xGa_1-xN中的x值逐渐减小地形成所述第二层。

12.根据权利要求10所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，所述第二层由Al_xGa_1-xN中的Al成分互不相同的多个层形成。

13.根据权利要求9所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，形成所述多个防裂孔的步骤包括如下步骤：

在所述缓冲层上形成光致抗蚀剂掩膜；

基于所述光致抗蚀剂掩膜的图案进行蚀刻，以形成贯通缓冲层的孔区域；

从所述孔区域延伸而蚀刻所述基板的一部分而形成底切区域，

其中，以大于孔区域的直径形成所述底切区域。

14.根据权利要求13所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，所述孔区域通过干式蚀刻而形成，

所述底切区域通过干式蚀刻或湿式蚀刻而形成。

15.根据权利要求9所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，所述防裂孔的直径形成为5μm至20μm，与相邻的孔之间的间距形成为5μm至20μm。

16.根据权利要求9所述的单晶氮化镓基板的制造方法，其特征在于，所述单晶层为n型或p型GaN。