可分离多层GaN衬底及其分离方法、半导体芯片制作方法技术

本发明专利技术公开了一种可分离多层GaN衬底的分离方法，将可分离多层GaN衬底浸入腐蚀液中，使氮化物牺牲层浸没于所述腐蚀液中；提供一光源，该光源向可分离多层GaN衬底照射一光束，所述光束透过所述GaN基层在所述氮化物牺牲层上形成光斑；移动光斑，使得该光斑的移动轨迹满足从所述氮化物牺牲层的边缘往中心靠拢；其中，所述光源的光具有大于所述氮化物牺牲层带隙并小于所述GaN基层和GaN功能层带隙的能量，且所述光斑的移动速度满足被该光斑照射的氮化物牺牲层区域能被所述腐蚀液腐蚀。分离后的GaN基层可以反复利用，极大地降低了GaN器件的制作成本。制作成本。制作成本。

【技术实现步骤摘要】
可分离多层GaN衬底及其分离方法、半导体芯片制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种多层GaN衬底及其制作方法和一种半导体芯片的制作方法。

技术介绍

[0002]GaN作为第三代半导体产业的核心关键材料，具备极高的电
‑
光转换效率、低功耗等优异性能，是未来新一代光电子、功率电子和高频微电子的核心基础。
[0003]目前主流的制备自支撑GaN衬底的方法是氢化物气相外延法(HVPE)，该方法的所有反应是在HVPE设备的石英管中进行的，该反应设备中分为两个不同温度区域。
[0004]首先，将金属Ga放置在石英管的850℃温度区，衬底放置在1050℃温度区，之后将作为反应物的氨气NH3和氯化氢气体HC1从石英管的左端先通入850℃温度区，该区域发生以下化学反应：
[0005]2Ga(l)+2HCl(g)＝2GaCl(g)+H2(g)
ꢀꢀꢀ
(1
‑
1)
[0006]上述得到的反应物GaCl气体通过混合适量H2的N2作为载气引导进入1050℃高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可分离多层GaN衬底的分离方法，所述可分离多层GaN层包括GaN基层、位于该GaN基层上的氮化物牺牲层、位于该氮化物牺牲层上的GaN功能层，其特征在于，所述分离方法包括：将所述可分离多层GaN衬底浸入腐蚀液中，使所述氮化物牺牲层浸没于所述腐蚀液中；提供一光源，该光源向所述可分离多层GaN衬底照射一光束，所述光束透过所述GaN基层在所述氮化物牺牲层上形成光斑；移动所述光斑，使得该光斑的移动轨迹满足从所述氮化物牺牲层的边缘往中心靠拢；其中，所述光源的光具有大于所述氮化物牺牲层带隙并小于所述GaN基层和GaN功能层带隙的能量，且所述光斑的移动速度满足被该光斑照射的氮化物牺牲层区域能被所述腐蚀液腐蚀。2.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述光斑为块状光斑，该光斑的移动轨迹为螺旋状由周边向中心移动并覆盖整个所述氮化物牺牲层的面积。3.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述光斑为环状光斑，该光斑的移动轨迹由外向内逐渐收缩，并覆盖整个所述氮化物牺牲层的面积。4.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述GaN基层、GaN功能层和氮化物牺牲层通过掺杂不同种类和/或浓度的杂质，使得所述氮化物牺牲层的带隙与所述GaN基层和GaN功能层之间相差至少1eV。5.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述氮化物牺牲层中掺杂元素In，形成InGaN或InAlN层，该掺杂元素In的掺杂含量大于20％，所述氮化物牺牲层在掺杂后的带隙小于2.5eV。6.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述GaN基层为非掺，所述GaN功能层为硅掺或锗掺，且该GaN基层和GaN功能层的带隙大于等于3.4eV。7.根据权利要求1所述的可分离多层GaN衬底的分离方法，其特征在于：所述GaN基层厚度不小于200μm，位错密度不大于1x106cm
...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂恒亮，徐琳，苏克勇，陈吉湖，
申请(专利权)人：苏州纳维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：