专利名称：氮化物半导体衬底及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种通过在基底衬底上生长氮化物半导体薄膜(诸
如氮化镓(GaN )薄膜)而获得的氮化物半导体衬底及其制造方法。
背景技术：
GaN是具有纤维锌矿(Wurzite)结构的氮化物半导体，并在室 温下具有与蓝色波长范围的可见射线相对应的3.4 eV的直4矣;沃迁 能带隙，与InN和A1N形成固溶体以控制能带隙能量，并在固溶体 的整个组分范围内表现出直接跃迁半导体的特性。因此，GaN广泛 用作用于发光器件(特别是蓝色发光器件)的材料。
通常，GaN薄膜通过MOCVD (金属有机化学气相沉积)或 HVPE (氢化物气相外延)方法形成在由蓝宝石(A1203 )、碳化硅 (SiC )、或硅(Si)制成的基底衬底上。但是，基底衬底和GaN薄 膜具有不同的晶格常数和热膨胀系数，这使得难以在基底衬底上外 延地生长GaN薄膜。这种困难以与GaN同样的方式发生在包括 A1N、 InN、 GalnN、 AlGaN、和GaAlInN的氮化物半导体中。
为了克服这种困难以及为了减少晶才各应变而建议的一种方法 是，在较低温度下在基底村底上形成具有近似栅格常数的緩冲层并 在该緩沖层上生长GaN薄膜。但是，不利方面是这种方法使用了高成本的基底衬底和额外的
生长设备来形成纟爰冲层。并且虽然该方法外延地生长了 GaN薄膜， 但是GaN薄膜中的位错密度还是很高。因此在应用于激光二极管或 发光二极管时具有局限性。
在蓝宝石基底衬底的情况下，以当前技术的水平就可以很容易 地在蓝宝石基底衬底上生长GaN薄膜，但是，为了利用GaN薄膜 作为其它器件的衬底，蓝宝石基底衬底应与生长有GaN薄膜的衬底 分离开。即，在GaN薄膜生长在蓝宝石基底衬底上之后，在蓝宝石 基底衬底上照射激光束，并且通过热分解方式使蓝宝石基底衬底与 GaN薄膜分离。但是，分离蓝宝石基底衬底需要很长时间并且分离 率很低。
为了解决上述问题，试图在低成本的便宜硅基底衬底上生长 GaN薄膜并将硅基底衬底与GaN薄膜分离，从而获得GaN衬底。 但是，目前为止在石圭基底衬底上生长GaN薄膜并不是容易的事，并 且硅基底衬底经常在GaN薄膜生长期间被蚀刻。而且，虽然GaN 薄膜生长在硅衬底上，但是由于热膨胀系数和晶格常数的不同可能 会导致在基底衬底上出现翘曲和裂缝。
同时，第519326号韩国专利建i义了一种4支术，该才支术用于沿 预定晶向、以规则间隔在蓝宝石基底衬底的下表面上形成多个凹槽 并在蓝宝石基底4于底的上表面上形成GaN层以降4氐在生长大量氮 化镓之后去除蓝宝石基底衬底所需的最小应力(stress),从而减少 了对于大量氮化镓可能发生的微小裂紋并改进了大量氮化镓的结 晶特性。但是，该专利使用了蓝宝石衬底作为用于生长GaN的基底 衬底，从而需要大量时间来分离蓝宝石衬底并且具有很低的分离 率。而且，该专利在蓝宝石基底^]"底下表面上形成凹槽以减少分离 基底衬底时施加的应力(stress),但是，本发明的发明人确定以规
则间隔形成的凹槽对由于生长GaN薄月莫时在热膨月长系婆t方面的不 同而引起的衬底翘曲和裂缝是没有效果的。
发明内容
因此，设计本发明来解决现有才支术中的上述问题，从而本发明 的目的在于提供一种氮化物半导体衬底，其中氮化物半导体薄膜生 长在没有翘曲或裂缝的基底衬底上，还提供了用于制造氮化物半导 体衬底的方法以及通过所述方法而制造的氮化物半导体。
本发明的另 一 目的在于提供一种用于制造氮化物半导体衬底 的方法，其中该方法无需利用长时间来分离基底衬底并且分离率
为了实现上述目的，本发明在基底衬底下表面上形成多个沟 槽，具体地，本发明形成了如下的沟槽，即，该沟槽被构造成用于 吸收或降低当在基底衬底上生长氮化物半导体薄膜时朝向基底衬 底周缘部分的方向施加得越来越大的应力。换句话说，本发明形成 多个沟槽，从而在基底衬底下表面上形成的沟槽的间距沿从基底衬 底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变小，沟槽的宽度沿从基底衬 底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大，或者沟槽的深度沿从基 底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
冲艮据本发明的一方面，氮化物半导体衬底包括基底衬底；以 及生长在基底衬底表面上的氮化物半导体薄膜，其中，基底衬底的 下表面具有沿第一方向4皮此平行形成的多个第一沟槽，并且第一沟 槽的间距沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变小。
才艮据本发明另一实施例，氮化物半导体衬底包括基底衬底； 以及生长在基底衬底表面上的氮化物半导体薄膜，其中，基底衬底
的下表面具有沿第 一方向;f皮此平4于形成的多个第 一沟槽，并且第一 沟槽的宽度沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
才艮据本发明另一实施例，氮化物半导体衬底包括基底衬底以 及生长在基底衬底表面上的氮化物半导体薄膜，其中，基底衬底的 下表面具有沿第一方向4皮此平4于形成的多个第一沟槽，并且第一沟 槽的宽度沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
在根据上述每个实施例的氮化物半导体衬底中，基底衬底下表 面进一步包括沿与第一方向相交的第二方向彼此平行形成的多个 第二沟冲曹，并JM尤选i也，以与第一沟冲曹相同的方式，第二沟才曹的间 距沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变小或者其宽 度或深度逐渐变大。
并且优选地，基底衬底由硅制成。
根据本发明另一方面，用于制造氮化物半导体衬底的方法包 括沿第 一 方向4皮此平行地在基底衬底表面上形成多个第 一 沟槽； 并且在基底一于底的与第一沟槽形成表面相对的表面上形成氮化物 半导体薄膜，其中，第一沟槽的间距沿从基底衬底中心部分朝向周 纟彖部分的方向逐渐变小。
才艮据本发明另 一 实施例，用于制造氮化物半导体衬底的方法包 括沿第 一方向彼此平行地在基底衬底表面上形成多个第 一沟槽； 并且在基底衬底的与第 一 沟槽形成表面相对的表面上形成氮化物 半导体薄膜，其中，第一沟槽的宽度沿从基底衬底中心部分朝向周
纟彖部分的方向逐渐变大。
根据本发明另 一实施例，用于制造氮化物半导体衬底的方法包 括沿第 一方向4皮此平行地在基底衬底表面上形成多个第 一沟槽；
并且在基底衬底的与第 一 沟槽形成表面相对的表面上形成氮化物 半导体薄膜，其中，第一沟槽的深度沿从基底衬底中心部分朝向周
^^部分的方向逐渐变大。
一步包括沿与第一方向相交的第二方向彼此平行地在基底衬底的 表面上形成多个第二沟槽，并且优选地，以与第一沟槽相同的方式， 第二沟槽的间距沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向逐渐
变小或者其宽度或深度逐渐变大。
这里，可以 <吏用4居切專仑(sawing wheel)或照相平纟反印刷术形 成第一沟槽和/或第二沟槽。
并且，可利用MOCVD或HVPE形成氮化物半导体薄膜。
用于制造本发明的氮化物半导体衬底的方法可进一 步包括在 形成氮化物半导体薄膜之后去除基底衬底，此时，在基底衬底由硅 制造的情况下，可利用湿蚀刻法去除基底衬底。
因此，本发明在基底衬底下表面上形成沟槽，具体地，本发明 形成沟槽，以使得沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向沟槽 间距逐渐变小，或者沟槽宽度或深度逐渐变大，从而充分吸收或降 低沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向施加得越来越大的
应力。因此，本发明可获得高质量的氮化物半导体衬底，这些氮化 物半导体衬底即使在使用硅基底衬底的情况下也没有翘曲或裂缝，
其中公知的是在硅基底衬底上形成氮化物半导体薄膜是难以实现的。
图1是示出了才艮据本发明实施例制造的GaN衬底的截面图。 图2是示出了图1的GaN衬底的仰一见图。
图3是示出了根据本发明实施例形成在基底村底下表面上的沟 槽的实例的仰视图。
图4是示出了才艮据本发明另一实施例制造的GaN衬底的截面图。
图5是示出了才艮据本发明另一实施例制造的GaN衬底的截面图。
图6示出了 GaN薄膜的裂缝或衬底的翘曲的照片，其中，根 据本发明实例以及对比实例，不同形状的沟槽形成在基底衬底的下 表面上并且GaN薄膜形成在基底衬底的表面上。
具体实施例方式
下文将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在进4亍描述之 前应该理解，不应将说明书及所附权利要求中用到的术语理解为是 局限于普通含义或字典中的含义，而是应该根据与本发明技术方面 相对应的含义和概念，并基于为实现最佳说明经由发明人认可而适 当限定术语的原则来解释这些术语。当以下的描述中表现出 一层存 在于另一层上时，可以理解为该层可直4妄存在于另一层上，或者可 以理解为可以有第三层介于它们之间。
图1是示出了根据本发明实施例制造的氮化镓(GaN)村底的 截面图。图2是示出了图1的GaN的仰一见图。参照图1和图2，才艮
据本发明实施例的GaN衬底包括基底衬底10和形成在基底衬底10 上的GaN薄膜20。
在本实施例中，基底衬底IO使用单晶体硅晶片。但是，本发 明不限于此方面，例如可以使用蓝宝石(A1203 )或碳化硅(SiC )。 但是，使用单晶体硅晶片将能容易且方便地通过湿蚀刻法去除基底^M。
在基底衬底10的与GaN薄膜形成表面相对的表面上形成多个 沟槽11和12。这里，如图2所示，沟槽11和12包括第一沟槽11 以及与第一沟槽11相交的第二沟槽12。并且，第一和第二沟冲會11 和12的间距(P )沿从基底衬底10的中心部分朝向基底衬底10的 周缘部分的方向逐渐变小。即，沟槽11和12沿朝向基底衬底10 的周^象的方向逐渐变密。如将在下文中描述的，当生长GaN薄膜 20时，沿朝向基底衬底10的周缘部分的方向施加的应力越来越大， 因此基底衬底10的周缘部分更易出现翘曲或裂缝。因此，沟槽11 和12 ^皮构造成吸收朝向周纟彖部分施加得越来越大的应力。
具体地，可以在0.01 cm至1.0 cm的范围内调节第一和第二沟 槽11和12的间距(P)。即，形成在基底衬底10的中心部分上的 沟槽11和12的间距(P)可以是1.0 cm,而形成在基底衬底10的 周缘部分上的沟槽11和12的间距(P)可以是O.Ol cm。并且，可
以^1寻间3巨(P)分组，同组中间3巨相等，而只于于不同的组逐渐调节 间3巨。可^^4奐:t也，可以——独立;也调节间-巨(P)。
并且，可以在1 jum至l mm的范围内适当；也调节第一和第二 沟槽11和12的宽度。进一步地，当基底衬底10的厚度是50 pm 至1 mm时，可以在5 jLim至900 jnm的范围内适当；也调节第一和第 二沟槽11和12的深度，根据基底衬底10的厚度的不同，调节范 围可能不同。
其中，沟槽11和12的示例性间距、宽度、和深度的特定值仅
是为了"i兌明的目的而限定的。即，4艮据将在下文中描述的形成GaN 薄膜20的方法、该方法的处理条件或GaN薄膜20的厚度、以及用 作基底村底10的材料类型和基底衬底10的尺寸，施加于基底衬底 10的中心部分禾口周乡彖部分的应力的大小以及两吾p分之间的应力大 小的差异范围可能不同。因此，可以适当调节沟槽11和12的间距、 宽度、和深度以吸收或降低施加到基底衬底10的中心部分和周缘 部分的应力以及两部分之间的应力差异，同时它们并不局限于该示 例性范围。
而且，虽然该实施例示出了在沟槽11和12的宽度和深度固定 在特定4直的情况下调节沟槽11和12的间3巨(P)，然而，也可如下 文所述，使沟槽11和12的间距(P)固定而调节宽度或深度。可 替换地，可以调节间距、宽度、和深度之中的任意组合。
进一步;也，虽然图1和2示出了形成在基底^于底10的下表面 上的沟槽11和12是成直角相交的，但是本发明不限于此方面。并 且，如图3所示，可以在基底衬底10的下表面上形成各种形状的 沟槽。即，如图3(a)所示，沟槽可4又沿一个方向形成为条带形状， 以使间距沿从中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变小。并且如图3 (c)所示，沟才曹可在三个方向上相交。
GaN薄膜20形成在基底衬底10的与具有沟槽11和12的下表 面相对的表面上。通过下文中描述的适当的形成方法，GaN薄膜20 可才艮据GaN衬底的4吏用目的而具有适当厚度，例如，10至500 )um。 并且，当GaN薄膜20的厚度改变时，基底衬底10的沟槽11和12 的宽度和间距可以改变。当应力根据GaN薄膜20的厚度而改变时， 应该调节沟槽11和12的宽度和间距。 其中，以与纯GaN相同的方式，本发明的原理应用于包括A1N、 InN、 GalnN、 AlGaN、和GaAlInN的氮化物半导体。因此，可以利 用这样的氮化物半导体来代一,GaN薄膜20，此外可将GaN薄膜形 成多层以便层叠包括氮化物半导体薄膜的多个层。
图4是示出了根据本发明另一实施例制造的GaN衬底的截面 图。下文中，将集中在与上述实施例的GaN衬底相区别的方面来描 述本实施例的GaN4于底。
本实施例的GaN衬底与上面实施例的GaN衬底之间的区别在 于沟槽的结构。换句话说，在本实施例中，形成在基底衬底10a的 下表面上的沟槽lla具有相同的间距(P)和深度(d)，而沟槽lla 的宽度(W)沿从基底村底10a的中心部分朝向周缘部分的方向逐 渐变大。该沟槽结构使得可以吸收或降低朝向基底衬底10a的周缘 部分施加得越来越大的应力，从而防止衬底发生翘曲和裂缝。具体 地，沟槽lla的宽度(W)可以在1 pm至1 mm的范围内调节。但_ 是，限定这样的特定值仅是为了说明的目的，并且如上所述，根据 下文中描述的形成GaN薄膜20的方法、该方法的处理条件或GaN 薄膜20的厚度、用作基底衬底10a的材料类型、以及基底衬底10a 的大小，特定值可以不同。
图5是示出了才艮据本发明另一实施例制造的GaN衬底的截面 图。下文中，将集中在与上面实施例的GaN衬底相区别的方面来描 述本实施例的GaN 4于底。
本实施例的GaN衬底与上面实施例的GaN衬底之间的区别在 于沟槽的结构。换句话说，在本实施例中，形成在基底衬底10b的 下表面上的沟槽lib具有相同的间距(P)和宽度(W),而沟槽lib 的深度(d)沿从基底衬底10b的中心部分朝向周缘部分的方向逐 渐变大。该沟槽结构使得可以吸收或降低朝向基底村底10b的周缘
部分施加得越来越大的应力，从而防止衬底发生翘曲和裂缝。具体
地，当基底衬底10b的厚度是50 pm至1 mm时，沟槽lib的深度 (d)可以在5 lum至900 |Lim的范围内适当调节，该调节范围可才艮 据基底衬底10b厚度的不同而不同。但是，限定这样的特定值仅是 为了说明的目的，并且如上所述，4艮据下文中描述的形成GaN薄膜 20的方法、该方法的处理条件或GaN薄膜20的厚度、基底衬底10b (硅晶片)的大小等情况，数值范围可以不同。
并且，以与图1的实施例相同的方式，图4和图5的实施例可 以具有各种形状的沟槽，并且进一步地具有如图4和图5所示的形 状的任意组合。因此，本发明的氮化物半导体衬底^皮构造成通过调 节形成在基底衬底下表面上的沟槽的间距、宽度、或深度来吸收或 降低朝向基底衬底周缘部分施加得越来越大的应力。
随后，详细描述才艮据本发明的制造氮化物半导体衬底的方法。 虽然本实施例示出了单晶体硅晶片作为基底衬底10以及GaN薄膜 20作为氮化物半导体薄膜，^f旦是本发明不限于此方面。
首先，制备具有(111)表面方向(surface orientation )的石圭晶 片作为基底衬底10。上述结构和形状的多个沟槽11、 12、 lla和lib 形成在基底衬底10的下表面上。可通过用于锯切晶片的锯切4仑或 在半导体制造工艺中使用的照相平版术来形成沟槽11、 12、 lla和
llb。在锯切轮的情况下，锯切轮的厚度限定了沟槽11、 12、 lla 和lib的宽度。可通过选冲奪地4吏用厚度为0.01至1 mm的锯切4仑来 调节沟槽ll、 12、 lla和llb的宽度。可分别通过锯切4仑的锯切深 度以及锯切轮与基底衬底10之间的相对位置来调节沟槽11、 12、 lla和lib的深度和间3巨。同时，在照相平X反术的情况下，所需结 构和形状的蚀刻掩模(蚀刻胶图案或氧化硅图案)形成在基底衬底 10的下表面上，并且利用适当的蚀刻气体或液体来蚀刻基底衬底 10。此时，照相平版术可根据蚀刻掩模的图案简单地调节沟槽的间 距或宽度，并且可形成比使用根据当前半导体制造技术的锯切轮的 情况更精细的图案。但是，图5所示的沟槽结构是通过重复进行照 相平版印刷过程或蚀刻过程而形成的，因此需要更多的成本。
随后在基底衬底10的具有所需沟槽结构的表面上形成GaN薄 膜20。 GaN薄膜20可通过i者如MOCVD或HVPE方法的乂>知方法 一直形成为具有需要的厚度。具体地，使得Ga源气体和N源气体 同时流入到处于1000至110(TC的反应器中以生长GaN薄膜。例如， 通过HVPE方法使得GaN薄膜生长得具有10至500 |am的厚度。 这里，Ga源气体可使用CaCl3气体，或者使得作为载体气体的HC1 气体流入Ga金属，并且N源气体可1"吏用NH3气体。由于沟才曹形成 在基底衬底10的下表面上以吸收或降低沿从基底衬底10的中心部 分朝向周纟彖部分的方向施加得越来越大的应力，所以诸如裂缝或剥 皮或翘曲的缺陷不会发生在所生长的GaN薄膜20或基底衬底10 上，因此获得了高质量的GaN薄膜。
而且，可以在形成GaN薄膜20之前形成适当的緩冲层，并且 如果需要的话，可以在GaN薄膜20上形成另 一层薄膜。
通过上述过程获得了才艮据本发明的GaN衬底，并且为了将GaN 衬底用作器件的衬底，可以分离或去除基底衬底10。在该实施例中， GaN衬底使用由硅制成的基底衬底10,并且可通过湿蚀刻方法简单 地去除基底衬底10。即，这样执行硅基底衬底10的去除，即，使 得硝S臾溶液(HN03， 70%)和氢氟酸溶液(HF, 5%)在混合比例 为0.1至10的范围内适当混合，以产生蚀刻溶液，并且将图1、图 4、或图5所示的GaN^H"底浸渍到蚀刻溶液中，乂人而以1至100 jum /分钟的蚀刻速率来去除基底村底10。随后，将乙酸溶液以10%或 更少的比例加入到蚀刻溶液中，从而去除了剩余的石圭。
其中，在基底衬底10由蓝宝石或石灰化硅制成的情况下，可以 通过另一爿〉知方法(诸如利用激光的热分解或金刚石研磨)来去除
&A^V^ 10。
随后将通过具体试-验实例来描述本发明的效果。
图6示出了诸如GaN薄膜的裂缝或衬底的翘曲的缺陷的照片， 其中，根据本发明的实例以及对比实例，不同形状的沟槽形成在基 底衬底的下表面上并且GaN薄力莫形成在基底衬底的另一表面上。这 样制备图6 (a)至6 (d)所示的每个样品，即，将6英寸的硅晶 片(厚度670|am)划分成六个矩形区域，在这六个区域上形成相 同结构的沟槽，使得六个区域彼此切入(cut into),并且在每个区 域的与沟槽结构形成表面相对的表面上生长GaN薄膜(厚度60 |um )。在每个才羊品中，沟冲曹具有150 |am的相同深度和500 |um的相 同宽度。
参照图6(a)，沟槽沿一个方向形成并具有^L则的间^巨(1 mm)， 并且用净果眼就可看出^)"底具有翘曲并且GaN薄力莫具有裂t逢以及由 裂缝和翘曲引起的剥皮。
参照图6 (b)，沟槽沿相互垂直的方向以规则间距形成在基底 衬底的下表面上。水平方向的间距与竖直方向的间^巨不同(水平间 距0.5 mm，竖直间3巨lmm),并且可以看到4于底具有翘曲，GaN 薄膜具有裂缝。
参照图6(c),沟槽沿相互垂直的方向以规则间距形成在基底 衬底的下表面上。水平方向的间距等于竖直方向的间距(间距0.5 mm)，并且当与图6 (b)对比时，防止翘曲的效果得到了改善，但 是还是可以看到衬底具有翘曲并且GaN薄膜在周缘部分处具有裂 缝。参照图6(d),沟槽沿相互垂直的方向形成在基底衬底的下表 面上。根据本发明，间距沿从中心部分朝向周缘部分的方向以四个 间^巨冲弟度(10mm、 4mm、 2 mm、禾口 1 mm )的方式逐洋斤变小，并 且可以看到衬底没有翘曲，并且不存在GaN薄膜的裂缝。
应该理解，^X以示例方式给出了这些详细描述和具体实例，这 些具体实例同时能够表示本发明优选实施例，这是因为从这些详细描述中本领域普通技术人员可以明显地看出在本发明精神和范围 之内可以有各种^f'务改和更改。
工业应用
如上所述，本发明在生长氮化物半导体薄膜之前在基底衬底的下 表面上以如下方式形成沟槽，该方式即为，沿从基底衬底的中心部 分朝向周^彖部分的方向减少间距或增加宽度或深度，从而防止由生 长氮化物半导体薄膜时发生的热变形而引起的衬底翘曲和GaN薄 膜的裂缝。
因此，即使在使用硅基底衬底的情况下本发明也可获得没有翘曲 或裂缝的高质量的氮化物半导体衬底，而公知的是，在硅基底衬底 上形成氮化物半导体薄膜是难以实现的。
而且，在基底衬底由硅制成的情况下，基底衬底通过诸如湿蚀刻 的化学方法被简单地去除，以便时间短、成本低、产率高地获得氮 化物半导体衬底。
权利要求
1.一种氮化物半导体衬底，包括基底衬底；以及氮化物半导体薄膜，生长在所述基底衬底的表面上，其中，所述基底衬底的下表面具有沿第一方向彼此平行形成的多个第一沟槽，并且所述第一沟槽的间距沿从所述基底衬底的中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变小。
2. 根据权利要求1所述的氮化物半导体衬底，其中，所述基底衬底的所述下表面进一步具有沿与所述 第一方向相交的第二方向彼此平行形成的多个第二沟槽，并且 所述第二沟槽的间距沿从所述基底衬底的中心部分朝向周缘 部分的方向逐渐变小。
3. —种氮化物半导体衬底，包括基底^)"底；以及氮化物半导体薄膜，生长在所述基底衬底的表面上，其中，所述基底衬底的下表面具有沿第一方向4皮此平4亍形成的多个第一沟槽，所述第一沟槽的宽度沿从所述基底衬底 的中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
4. 根据权利要求3所述的氮化物半导体衬底，其中，所述基底衬底的所述下表面进一步具有沿与所述 第一方向相交的第二方向彼此平行形成的多个第二沟槽，并且 所述第二沟槽的宽度沿从所述基底衬底的中心部分朝向周缘 吾卩分的方向逐渐变大。
5. —种氮化物半导体衬底，包括基底衬底；以及氮化物半导体薄膜，生长在所述基底衬底的表面上，其中，所述基底衬底的下表面具有沿第一方向彼此平行 形成的多个第一沟槽，所述第一沟槽的深度沿从所述基底^H"底 的中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
6. 根据权利要求5所述的氮化物半导体衬底，其中，所述基底衬底的所述下表面进一步具有沿与所述 第一方向相交的第二方向4皮此平^f于形成的多个第二沟槽，并且 所述第二沟槽的深度沿从所述基底衬底的中心部分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
7. 根据权利要求2、 4、或6所述的氮化物半导体衬底，其中，所述第一和第二方向以直角相交。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的氮化物半导体衬底，其中，所述基底衬底由硅制成。
9. 一种用于制造氮化物半导体衬底的方法，包括在基底衬底的表面上沿第 一方向彼此平行地形成多个第 一沟纟曹；以及在所述基底衬底的与所述第一沟槽形成表面相对的表面 上形成氮化物半导体薄膜，其中，所述第 一沟槽的间距沿从所述基底衬底的中心部 分朝向周纟彖部分的方向逐渐变小。
10. 根据权利要求9所述的用于制造氮化物半导体衬底的方法，进 一步包4舌在所述基底衬底的所述表面上沿与所述第 一 方向相交的 第二方向彼此平行地形成多个第二沟槽，其中，所述第二沟槽的间距沿与所述基底衬底的中心部 分朝向周纟彖部分的方向逐渐变小。
11. 一种用于制造氮化物半导体衬底的方法，包括在基底衬底的表面上沿第一方向彼此平行地形成多个第 一沟4曹；以及在所述基底衬底的与所述第 一 沟槽形成表面相对的表面 上形成氮化物半导体薄膜，其中，所述第 一沟槽的宽度沿从所述基底衬底的中心部 分朝向周纟彖部分的方向逐渐变大。
12. 根据权利要求11所述的用于制造氮化物半导体衬底的方法， 进一步包括在所述基底衬底的所述表面上沿与所述第一方向相交的 第二方向;f皮此平^亍地形成多个第二沟槽，其中，所述第二沟槽的宽度沿从所述基底衬底的中心部 分朝向周纟彖部分的方向逐渐变大。
13. —种用于制造氮化物半导体衬底的方法，包括在基底衬底的表面上沿第 一方向彼此平行地形成多个第 一沟纟曹；以及在所述基底衬底的与所述第一沟槽形成表面相对的表面 上形成氮化物半导体薄膜，其中，所述第 一 沟槽的深度沿乂人所述基底衬底的中心部 分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
14. 根据权利要求13所述的用于制造氮化物半导体衬底的方法， 进一步包括在所述基底衬底的所述表面上沿与所述第一方向相交的 第二方向;f皮此平行地形成多个第二沟槽，其中，所述第二沟槽的深度沿从所述基底衬底的中心部 分朝向周缘部分的方向逐渐变大。
15. 根据权利要求10、 12、或14所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述第一和第二方向成直角相交。
16. 根据权利要求9、 11、或13所述的用于制造氮化物半导体村 底的方法，其中，所述第一沟槽是利用锯切4仑而形成的。
17. 根据权利要求9、 11、或13所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述第一沟槽是利用照相平版术而形成的。
18. 根据权利要求9、 11、或13所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述氮化物半导体薄膜是利用MOCVD(金属有 才几4匕学气相沉积)或HVPE (氢^b物气相外延)而形成的。
19. 根据权利要求9、 11、或13所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述基底衬底由硅制成。
20. 根据权利要求9、 11、或13所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，进一步包括在形成所述氮化物半导体薄膜之后去除所述基底衬底。
21. 根据权利要求20所述的用于制造氮化物半导体衬底的方法，其中，所述基底衬底由石圭制成并且通过湿蚀刻而被去除。
22. 根据权利要求10、 12、或14所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述第一沟槽是利用锯切轮而形成的。
23. 根据权利要求10、 12、或14所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述第一沟槽是利用照相平;f反术而形成的。
24. 根据权利要求10、 12、或14所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，其中，所述氮化物半导体薄膜是利用MOCVD (金属有 机化学气相沉积)或HVPE (氢化物气相外延)而形成的。
25. 根据权利要求10、 12、或14所述的用于制造氮化物半导体衬 底的方法，进一步包括在形成所述氮化物半导体薄膜之后去除所述基底衬底。
26. 根据权利要求25所述的用于制造氮化物半导体衬底的方法，其中，所述基底衬底由硅制成并且通过湿蚀刻而被去除。
全文摘要
本发明涉及诸如氮化镓衬底的氮化物半导体衬底以及用于制造该衬底的方法。本发明在基底衬底的下表面上形成多个沟槽，所述多个沟槽被构造成吸收或降低当在基底衬底上生长氮化物半导体薄膜时沿从基底衬底中心部分朝向周缘部分的方向施加得越来越大的应力。即，本发明在基底衬底的下表面上形成沟槽，以使沿从基底衬底的中心部分朝向周缘部分的方向，间距逐渐变小或者宽度或深度逐渐变大。
文档编号C23C16/34GK101207174SQ20071019538
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月17日 优先权日2006年12月18日
发明者李东键, 李浩准, 金容进, 金杜洙 申请人:斯尔瑞恩公司