[发明专利]GaN 单晶生长方法、GaN 基板制备方法、GaN 系元件制备方法以及GaN 系元件

权利要求书

1.一种GaN单晶生长方法，其特征在于，该方法具有：

铬层生长过程，在底层基板上生长铬层；

氮化过程，将所述铬层的至少表面氮化，生长铬氮化物层；

GaN缓冲层生长过程，在所述铬氮化物层上生长GaN缓冲层；

GaN层生长过程，在所述GaN缓冲层上生长单晶GaN层；

所述铬氮化物层为(111)取向。

2.一种GaN单晶生长方法，其特征在于，该方法具有：

氮化过程，将铬底层基板的表面氮化，生成铬氮化物层；

GaN缓冲层生长过程，在所述铬氮化物层上生长GaN缓冲层；

GaN层生长过程，在所述GaN缓冲层上生长单晶GaN层；

所述铬氮化物层为(111)取向。

3.根据权利要求1或2所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，所述氮化过程中，通过包含氨的气体来进行氮化。

4.根据权利要求1或2所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，所述氮化过程中，在500℃～1000℃的温度范围进行氮化。

5.根据权利要求1或2所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，所述GaN缓冲层生长过程中，在800℃～1100℃的温度范围生长GaN缓冲层。

6.根据权利要求1或2所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，在所述GaN缓冲层生长过程中，使GaN缓冲层生长为50nm～30μm的厚度。

7.根据权利要求1所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，所述底层基板的表面具有金属层。

8.根据权利要求1或2所述的GaN单晶生长方法，其特征在于，还具有通过选择性化学蚀刻使所述单晶GaN层从底层基板分离的分离过程。

9.一种GaN系元件制备方法，其特征在于，该方法具有：

GaN单晶层生长工序，在底层基板上生长金属缓冲层、金属氮化物层、GaN缓冲层、以及GaN单晶层；

元件结构制备工序，在所述GaN单晶层上，制备GaN系元件结构；

芯片分离工序，将所述GaN单晶层和所述GaN系元件结构分离成多个芯片，

其中，所述金属缓冲层和所述金属氮化物层是铬层和铬氮化物层，

所述芯片分离工序包括如下工序：

接合工序，在所述GaN系元件结构上通过传导性特性良好的接合层接合传导性支撑基板；

1次划片工序，在被支撑在所述传导性支撑基板上的状态下将所述底层基板、所述金属缓冲层、所述金属氮化物层、所述GaN缓冲层、所述GaN单晶层以及所述GaN系元件结构进行划片，将所述多个芯片之间分离；

蚀刻工序，通过选择性化学蚀刻除去所述金属缓冲层和所述金属氮化物层，分离所述底层基板；

2次划片工序，将所述传导性支撑基板进行划片，分离成所述多个芯片。

10.根据权利要求9所述的GaN系元件制备方法，其特征在于，在所述蚀刻工序中，通过所述1次划片工序中形成的所述多个芯片之间的空间，蚀刻溶液被供给到所述金属缓冲层和所述金属氮化物层。

11.一种GaN系元件制备方法，其特征在于，该方法具有：GaN单晶层生长工序，在底层基板上生长金属缓冲层、金属氮化物层、GaN缓冲层、以及GaN单晶层；

元件结构制备工序，在所述GaN单晶层上，制备GaN系元件结构；

芯片分离工序，将所述GaN单晶层和所述GaN系元件结构分离成多个芯片，

其中，所述金属缓冲层和所述金属氮化物层是铬层和铬氮化物层，

所述芯片分离工序包括如下工序：

1次划片工序，在被支撑在所述底层基板上的状态下将所述金属缓冲层、所述金属氮化物层、所述GaN缓冲层、所述GaN单晶层以及所述GaN系元件结构进行划片，将所述多个芯片之间分离；

接合工序，在所述GaN系元件结构上通过传导性特性良好的接合层接合传导性支撑基板；

蚀刻工序，通过选择性化学蚀刻除去所述金属缓冲层和所述金属氮化物层，分离所述底层基板；

2次划片工序，将所述传导性支撑基板进行划片，分离成所述多个芯片。

12.根据权利要求11所述的GaN系元件制备方法，其特征在于，在所述蚀刻工序中，通过所述1次划片工序中形成的所述多个芯片之间的空间，蚀刻溶液被供给到所述金属缓冲层和所述金属氮化物层。