本发明专利技术的示例性实施例提供了一种制造半导体基底的方法，所述方法包括：在基底上形成第一半导体层；在所述第一半导体层上形成金属材料层；在所述第一半导体层和所述金属材料层上形成第二半导体层；使用溶液蚀刻所述基底，以去除所述金属材料层和所述第一半导体层的一部分；以及在位于去除所述金属材料层的位置下方的第一半导体层中形成腔。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的示例性实施例涉及。更具体地讲，本专利技术的示例性实施例涉及一种具有形成在基底上的GaN层的。
技术介绍
包括氮化镓(GaN)基半导体的发光二极管(LED)可以用于各种应用，例如用于信号装置、液晶面板的背光单元等。已知的是，LED的发光效率会受到位错密度和晶体缺陷的影响。虽然可以在异质基底(例如，蓝宝石等)上生长GaN基半导体晶体，但是会发生GaN层和基底之间的晶格失配和热膨胀差异，从而导致高位错密度或缺陷密度的增大。因此，可以在同质基底(例如，GaN基底等)上生长GaN基半导体晶体。然而，GaN中的氮的高离解率会阻碍GaN熔体的形成，由此难以形成GaN基底。虽然可以使用机械抛光、 激光分层等将GaN基底与用于生长GaN基底的GaN大块晶体(bulk crystal)分离，但是可能难以产生具有实用尺寸的GaN基底。具体地，激光分层会需要执行显著长的时间段，并且会导致GaN基底的成本的增加。在S. Hasegawa、S. Nishida、T. Yamashita、H. Asahi 的 “Polycrystalline GaNfor light emitter and field electron emitter applications，， (Thin Solid films487 (2005), pp 260-267)以及 M. Haino 等人的“Buried Tungsten Metal StructureFabricated by Epitaxial-Lateral-Overgrown GaN via Low-Pressure MetalorganicVapor Phase Epitaxy” (Jpn. J. Appl. Phys.，39 (2000) L449)中描述了 GaN 晶体生长，出于所有的目的将该文通过引用全部包含于此，正如在此进行了充分地阐述一样。例如，利用等离子体辅助分子束外延分别在石英基底、钨(W)、钥(Mo)、钽(Ta)和铌(Nb)的高熔点金属基底以及硅(Si )基底上生长GaN晶体。
技术实现思路
技术问题因为GaN基底的制造会很困难且成本高，所以通常通过在诸如蓝宝石等的异质基底上生长GaN层来制造诸如LED或激光二极管的半导体装置。然而，如上所述，高位错密度或增大的缺陷密度会劣化LED的发光效率。另外，与GaN基底相比，蓝宝石基底具有较低的热导率，这会使装置的散热性质劣化。因此，使用蓝宝石基底用于LED或激光二极管会限制其工作寿命。技术方案本专利技术的示例性实施例提供了一种以低成本在异质基底上制造平坦的且易于分离的GaN基底的方法。本专利技术的示例性实施例还提供了可具有改善的性能或长的工作寿命的使用GaN基底制造的诸如LED或激光二极管的半导体装置。本专利技术的附加特征将在下面的描述中进行说明，并部分地根据该描述将是明显的，或者可以由本专利技术的实施而明了。本专利技术的示例性实施例提供了一种制造半导体基底的方法，所述方法包括在基底上形成第一半导体层；在所述第一半导体层上形成金属材料层；在所述第一半导体层和所述金属材料层上形成第二半导体层；使用溶液蚀刻所述基底，以去除所述金属材料层和所述第一半导体层的一部分；在所述第二半导体层上形成第三半导体层；以及在位于去除金属层的位置下方的第一半导体层中形成腔。本专利技术的另一示例性实施例提供了一种制造半导体基底的方法，所述方法包括在基底上形成第一半导体层；在所述第一半导体层上形成金属材料层；在所述第一半导体层和所述金属材料层上形成第二半导体层；将所述基底浸溃在溶液中，以去除所述金属材料层和所述第一半导体层的一部分；在所述第二半导体层上形成第三半导体层；以及在位于去除金属层的位置下方的第一半导体层中形成腔。 附图说明应当理解的是，上面的概括性描述和下面的详细描述是示例性的和解释说明性的，并旨在提供如权利要求所述的本专利技术的进一步解释。本专利或申请文件包含至少一幅用颜色实现的附图。在请求和支付必要费用时，专利局应提供具有彩色附图的本专利或专利申请公布的副本。包括附图以提供对本专利技术的进一步理解，附图并入到本说明书中，并构成本说明书的一部分，附图对本专利技术的实施例进行举例说明，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图I是根据本专利技术的第一示例性实施例的制造半导体基底的方法的流程图，其中，(A)是形成第一 GaN层的工艺的剖视图，(B)是形成Ta层的工艺的剖视图，(C)是形成第二 GaN层和腔的工艺的剖视图，(D)是在形成第二 GaN层之后的半导体基底的剖视图，(E)是蓝宝石基底已经与半导体基底分离的半导体基底的剖视图，(F)是完成的GaN基底的剖视图。图2是根据第一不例性实施例的第一不例的半导体基底的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。图3是根据第一示例的半导体基底的能量色散X射线光谱仪光谱仪(EDX)光谱。图4是根据第一示例的半导体基底的SEM显微照片和EDX图，其中，(A)是在图2中示出的放大区域的SEM显微照片，(B)是Ga的EDX图，(C)是Al的EDX图，(D)是0的EDX 图。图5是根据第一示例的半导体基底的SEM显微照片，其中，(A)是半导体基底的侧截面的SEM显微照片，(B)是半导体基底的表面的SEM显微照片。图6是根据第一示例的半导体基底的EDX图，其中，(A)是Ga的EDX图，(B)是Ta的EDX图。图7是根据第一对比示例的半导体基底的SEM显微照片，其中，(A)是以透视图示出的半导体基底的SEM显微照片，(B)是半导体基底的表面的SEM显微照片。图8是根据第一对比示例的半导体基底的EDX光谱和EDX图，其中，(A)是图7中的(B)的基底的EDX光谱，(B)是图7中的(B)的Ga的EDX图，(C)是图7中的(B)的N的EDX 图。图9是根据第一对比示例的半导体基底的SEM显微照片和EDX光谱，其中，(A)是孔隙的侧截面的SEM显微照片，(B)是图9中的(A)的孔隙的EDX光谱。图10是根据第一对比示例的半导体基底的EDX图，其中，(A)是图9中的(A)的Ga的EDX图，(B)是图9中的(A)的N的EDX图，(C)是图9中的(A)的Ta的EDX图。图11是根据本专利技术第三示例性实施例的LED阵列的剖视图。图12是根据第一示例性实施例的第二示例的半导体基底的侧截面的SEM显微照片。图13是根据第一示例性实施例的第三示例的半导体基底的侧截面的SEM显微照片。图14是根据第一示例性实施例的第四示例的半导体基底的侧截面的SEM显微照片。图15中的(A)是示出由5nm厚的Ta层转变的Ta2O5膜的示例性实施例的视图，图15中的(B)是另外示出在IOOnm厚的Ta层的表面上形成的Ta2O5膜的示例性实施例的视图。图16中的(A)是具有5nm厚的Ta掩模的基底的表面的SEM显微照片，图16中的(B)是具有IOnm厚的Ta2O5掩模的基底的表面的SEM显微照片。图17是根据本专利技术第二示例性实施例的制造半导体基底的方法的流程图，其中，(A)是形成第一 GaN层的工艺的剖视图，(B)是形成Ta层的工艺的剖视图，(C)是形成第二GaN层和腔的工艺的剖视图，(D)是在形成第二 GaN层之后的半导体基底的剖视图，(E)是与蓝宝石基底分离的半导体基底的剖视图，(F)是完成的G本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：酒井士郎，
申请(专利权)人：首尔OPTO仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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