[发明专利]一种利用化学腐蚀的方法剥离生长衬底的方法

摘要

本发明提供一种剥离生长衬底的方法。本发明利用衬底和外延层之间的半导体介质图形层非常容易被湿法腐蚀的特点，首先腐蚀掉所述半导体介质图形层之后在衬底和外延层之间形成空洞结构，然后使能够腐蚀外延缓冲层的化学试剂进入所述的空洞结构腐蚀掉外延层缓冲层，实现生长衬底的完整剥离。本发明提供的剥离生长衬底的方法可以用来制作自支撑的III‑V族氮化物衬底，也可以将比较薄的III‑V族氮化物外延层器件结构从生长衬底转移到其他支撑衬底上。

主权项

一种利用化学腐蚀的方法剥离生长衬底的方法，通过所述剥离生长衬底的方法制造自支撑III‑V族氮化物衬底，其特征在于：1)提供一生长衬底；2)于所述生长衬底上沉积III‑V族氮化物外延缓冲层；3)于所述外延缓冲层上沉积半导体介质层；4)图案化所述半导体介质层，也就是：去除部分半导体介质层，使去除的部分和保留的部分间隔排列，形成周期性或非周期性图案，同时去除介质层的部分处要暴露出部分所述外延缓冲层的表面，去除掉介质层并暴露出所述外延缓冲层的部分被称为生长窗口；5)于所述介质层图案暴露出外延缓冲层的表面上进行外延过渡层沉积，所述外延过渡层的厚度大于半导体介质的高度，所述外延过渡层完全覆盖半导体介质层，所述外延过渡层具有平整的上表面，其中所述半导体介质层是整片相连，或形成连续的长条；6)于所述外延过渡层上沉积一定厚度的III‑V族氮化物，所述III‑V族氮化物外延层的厚度超过能够支撑本身的厚度；7)使用只能腐蚀半导体介质材料的化学试剂腐蚀掉步骤4)中形成的处于生长衬底和外延过渡层之间的半导体介质图形层，以在生长衬底和外延过渡层之间形成空洞结构；使用能够腐蚀步骤2)中形成的外延缓冲层的化学试剂，并使这样的化学试剂进入步骤7)中形成的空洞结构，腐蚀掉步骤2)中形成的外延缓冲层，使生长在生长衬底之上的外延过渡层连同具有一定厚度的III‑V族氮化物一起与生长衬底分离开来，完成生长衬底的剥离，形成自支撑的III‑V族氮化物衬底，其中，使用能够腐蚀步骤2)中形成的外延缓冲层的化学试剂为10mol/L的KOH溶液，腐蚀温度为100℃。