半导体衬底及制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103748661103748661A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201280031597.5H01L33/00(2006.01)(22)申请日2012.06.27(30)优先权数据61/501,5542011.06.27US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2013.12.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0443292012.06.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/003420EN2013.01.03(71)申请人圣戈班晶体及检测公司地址法国库伯瓦(72)发明人B·博蒙J-P·福里(74)专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟王锦阳(51)Int.Cl.权权利要求书3页利要求书3页说明书12页说明书12页附图4页附图4页H01L21/20(2006.01)按照条约第19条修改的权利要求书1页按照条约第19条修改的权利要求书1页(54)发明名称半导体衬底及制造方法(57)摘要一种用于形成衬底的方法包括在衬底上形成包括III-V族材料的基层，冷却基层并且在该基层中诱发裂缝、以及在冷却后在基层上形成包括III-V材料的体积层。CN103748661ACN1037486ACN103748661A权利要求书1/3页1.一种用于形成衬底的方法，包括：在衬底上形成包括III-V族材料的基层；冷却所述基层并在所述基层中诱发裂缝；以及在冷却后在所述基层上形成包括III-V族材料的体积层。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供衬底，其中所述衬底包括选自氧化物、碳化物、氮化物、硼化物，碳氧化物、硼氧化物、氮氧化物以及它们的组合的材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基层包括氮化镓。4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述基层包括在三维生长模式下的III-V族材料的外延生长。5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述基层包括在二维生长模式下的III-V族材料的外延生长。6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述基层包括利用三维和二维生长模式的组合的III-V族材料的外延生长。7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述基层包括以至少大约50微米/hr的速率形成所述基层。8.根据权利要求1所述的方法，其中冷却包括将反应室内的温度降低至低于生长温度的冷却温度。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述冷却温度低于所述生长温度至少大约100℃。10.根据权利要求1所述的方法，其中冷却包括降低所述基层的弓度。11.根据权利要求1所述的方法，其中冷却以至少大约200℃/hr的速率进行。12.根据权利要求1所述的方法，其中冷却在冷却气氛中进行，所述冷却气氛包括选自还原性气氛、氧化性气氛以及惰性气氛的气氛。13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在冷却后增加反应室内的温度以形成所述体积层。14.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述体积层包括在三维生长模式下III-V族材料的外延生长。15.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述体积层仅利用三维生长模式完成。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述体积层包括氮化镓。17.根据权利要求1所述的方法，其中在形成所述体积层期间，在所述基层中诱发的所述裂缝基本不扩展到所述体积层中。18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括从所述体积层移除所述基层。19.根据权利要求18所述的方法，其中移除包括从所述体积层中研磨所述基层。20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括修整所述体积层的上表面。21.根据权利要求20所述的方法，其中修整包括减少所述体积层的厚度。22.根据权利要求20所述的方法，其中修整包括抛光所述体积层的至少一个主表面。23.一种用于形成衬底的方法，包括：在衬底上形成包括III-V族材料的基层；将所述基层冷却至小于大约600℃的冷却温度；以及在冷却后在所述基层上形成包括III-V族材料的体积层，其中形成所述体积层利用三2CN103748661A权利要求书2/3页维（3D）外延生长模式完成。24.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述基层包括利用三维和二维生长模式的组合的III-V族材料的外延生长。25.根据权利要求24所述的方法，其中形成所述基层包括：利用三维生长模式自发形成包括III-V族材料的岛特征，其中岛限定具有不均匀厚度的非连续层。26.根据权利要求24所述的方法，其中利用三维和二维生长模式的组合包括改变至少一个生长工艺参数以在三维和二维生长模式之间改变。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述生长参数选自包括生长温度、生长速率、气相反应物和非反应物材料的压力、气相反应物和非反应物材料的温度、反应气氛