制造半导体基底的方法和制造发光装置的方法与流程

制造半导体基底的方法和制造发光装置的方法本申请是国际申请日为2010年7月22日、进入中国国家阶段日为2012年2月27日、国家申请号为201080038363.4、发明名称为“制造半导体基底的方法和制造发光装置的方法”的PCT申请的分案申请。技术领域本发明涉及一种制造半导体基底的方法和一种制造发光装置的方法。更具体地讲，本发明涉及基于使生长基底分离的新技术的一种制造半导体基底的方法和一种制造发光装置的方法。

背景技术：
具有氮化镓(GaN)基半导体的的发光二极管(LED)可以用于各种应用，例如，交通信号、液晶面板中的背光等。已知的是，LED的发光效率受晶体缺陷和晶体的位错密度的影响。GaN基半导体晶体可以在诸如蓝宝石等的异质基底上生长。然而，在GaN层和基底之间可能会出现晶格失配或热膨胀系数的差异，这导致高的位错密度或缺陷的增多。GaN基半导体晶体可以在诸如GaN基底等的异质基底上生长。然而，由于GaN中的高位错率等会导致难以形成GaN熔体和难以制造GaN基底。可通过机械研磨或激光烧蚀来分离为GaN基底而生长的GaN块状晶体。然而，会难以再造实用尺寸的GaN基底。具体地讲，激光烧蚀会需要执行相当长的时间，这提高了GaN基底的成本。S.Hasegawa、S.Nishida、T.Yamashita、H.Asahi(以下称作“Hasegawa等”)在“PolycrystallineGaNforlightemitterandfieldelectronemitterapplications(用于光发射器和场电子发射器应用的多晶GaN)”一文中示出并描述了GaN晶体生长(ThinSolidFilms487(2005),第260-267页)，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。在Hasegawa等人的文章中，分别利用等离子体辅助分子束外延在石英基底、钨(W)、钼(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。由于制造GaN基底会很困难且成本高，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，高位错密度或缺陷密度的增加会降低LED的发光效率。此外，蓝宝石基底的导热率比GaN基底的导热率低，并且蓝宝石基底可能会导致装置的散热性能劣化。因此，LED或激光二极管使用蓝宝石基底会使其工作寿命受到了限制。为了解决蓝宝石基底的这些问题，已经开发出激光剥离工艺，在该工艺中，在作为生长基底的异质基底上生长GaN层之后，将第二基底附于GaN层，而后通过准分子激光使GaN层从蓝宝石基底和GaN层之间的界面局部分解，从而去除蓝宝石基底。该工艺用来制造适于大尺寸发光二极管(功率芯片)等的垂直型发光装置。然而，如上所述，利用激光使生长基底分离需要明显延长的处理时间，从而导致发光装置的制造成本增加。此外，由于为了使激光束辐射穿过蓝宝石基底而需要提高蓝宝石基底对激光束的透射率，所以必须对蓝宝石基底的暴露表面进行抛光，导致蓝宝石基底的厚度减小，这是不期望的。

技术实现要素：
技术问题本发明提供了一种制造半导体基底的方法和一种制造发光装置的方法，这些方法可以在无需利用激光束的情况下去除生长基底。本发明提供了一种制造半导体基底的方法和一种制造发光装置的方法，这些方法无需对生长基底进行抛光而使生长基底能够重新使用。本发明提供了一种以低成本在异质基底上制造平坦的且可容易分离的GaN基底的方法。本发明提供了一种利用具有改善的性能或长的工作寿命的GaN基底制造的发光装置，例如，发光二极管(LED)或激光二极管。本发明提供了一种制造半导体基底的方法和一种制造发光装置的方法，这些方法通过有效地去除会在半导体基底和发光装置的制造过程中产生的反应副产物而具有提高的质量。本发明提供了一种制造发光装置的方法，在该方法中，在由异质基底形成的生长基底上的半导体层中形成孔隙，从而无需利用激光束而容易地分离生长基底。本发明提供了一种制造发光装置的方法，该方法可以防止因在半导体层中形成孔隙时会产生的反应副产物对半导体层上的化合物半导体层的晶体质量的劣化。技术方案根据本发明的第一方面，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；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；通过利用化学溶液蚀刻第一半导体层的至少一部分使第一基底从第二半导体层分离。金属材料层可以包括位于第一半导体层上的彼此分隔开恒定距离并且具有恒定宽度的多个条纹状部分，第二半导体层可以具有覆盖金属材料层的厚度。金属材料层可以包括氧化物层。这里，氧化物层可以形成用于第一半导体层的掩模。金属材料层可以以使多个孔通过金属材料层连接到第一半导体层和第二半导体层的厚度形成。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。金属材料层可以为钽层并且具有在5nm至100nm的范围内的厚度。这里，钽层的表面可以在形成在第一半导体层上之后被钽氧化物覆盖。金属材料层可以包括选自于由Ta、Pt、Ni和Cr组成的组中的至少一种。基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。化学溶液可以包括由KOH、NaOH、H2PO4、HCl和H2SO4组成的组中选择的至少一种。这里，利用化学溶液蚀刻第一半导体层可以是湿式蚀刻、光增强化学蚀刻或光电化学蚀刻。根据本发明的第二方面，提供了一种制造发光装置的方法。所述方法包括：在第一基底上形成第一半导体层；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；在第二半导体层上形成第一化合物半导体层；在第一化合物半导体层上形成活性层；在活性层上形成第二半导体层；将第二基底附于第二半导体层；通过利用化学溶液蚀刻第一半导体层的至少一部分使第一基底从第二半导体层分离。金属材料层可以包括位于第一半导体层上的彼此分隔开恒定距离并且具有恒定宽度的多个条纹状部分，第二半导体层可以具有覆盖金属材料层的厚度。金属材料层可以包括氧化物层。这里，氧化物层可形成用于第一半导体层的掩模。金属材料层可以以使多个孔通过金属材料层连接到第一半导体层和第二半导体层的厚度形成。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。金属材料层可以为钽层并且具有在5nm至100nm的范围内的厚度。这里，钽层的表面可以在形成在第一半导体层上之后被钽氧化物覆盖。金属材料层可以包括选自于由Ta、Pt、Ni和Cr组成的组中选择的至少一种。第一基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。化学溶液可以包括从由KOH、NaOH、H2PO4、HCl和H2SO4组成的组中选择的至少一种。这里，利用化学溶液蚀刻第一半导体层可以是湿式蚀刻、光增强化学蚀刻或光电化学蚀刻。根据本发明的第三方面，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；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；在形成第二半导体层之后通过加热基底使第一半导体层中的孔隙生长。可以通过孔隙的生长使基底易于与第二半导体层分离。金属材料层可以包括位于第一半导体层上的彼此分隔开恒定距离并且具有恒定宽度的多个条纹状部分，第二半导体层可以具有覆盖金属材料层的厚度。金属材料层可以包括氧化物层。这里，氧化物层可以形成用于第一半导体层的掩模。金属材料层可以以使多个孔通过金属材料层连接到第一半导体层和第二半导体层的厚度形成。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。金属材料层可以为钽层并且可以具有在5nm至100nm的范围内的厚度。这里，钽层的表面可以在形成在第一半导体层上之后被钽氧化物覆盖。基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。可以将基底加热到300℃以上，优选地，加热到900℃～1100℃的范围内的温度。金属材料层可以由选自于Ta、Ni、Cr、Pt、Mo及它们的合金中的一种形成。根据本发明的第四方面，提供了一种制造发光装置的方法。所述方法包括：在第一基底上形成第一半导体层；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；在第二半导体层上形成第一化合物半导体层；在第一化合物半导体层上形成活性层；在活性层上形成第二半导体层；将第二基底附于第二半导体层；在附着第二基底之后通过加热第一基底使第一半导体层中的孔隙生长。可以通过孔隙的生长使基底易于与第二半导体层分离。金属材料层可以包括位于第一半导体层上的彼此分隔开恒定距离并且具有恒定宽度的多个条纹状部分，第二半导体层可以具有覆盖金属材料层的厚度。金属材料层可以包括氧化物层。这里，氧化物层可以形成用于第一半导体层的掩模。金属材料层可以以使多个孔通过金属材料层连接到第一半导体层和第二半导体层的厚度形成。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。金属材料层可以为钽层并且可以具有在5nm至100nm的范围内的厚度。这里，钽层的表面可以在形成在第一半导体层上之后被钽氧化物覆盖。第一基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。可以将第一基底加热到300℃以上，优选地，加热到900℃～1100℃。金属材料层可以由选自于Ta、Ni、Cr、Pt、Mo及它们的合金中的一种形成。可以在将第二基底附于第二半导体层的同时加热第一基底。根据本发明的第五方面，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；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；在形成第二半导体层的同时或者在形成第二半导体层之后，使金属材料与氮的反应副产物蒸发以去除反应副产物。可以通过在第一半导体层中形成孔隙使基底易于与第二半导体层分离，从而可以以低成本提供半导体基底。此外，可以去除在孔隙的形成过程中产生的反应副产物，使得半导体基底具有提高的质量。金属材料层可以为钽层，反应副产物可以包含Ta和N。第二半导体层可以为氮化镓基化合物半导体并且可以通过金属有机化学气相沉积形成，可以通过调整第二半导体层的生长温度、生长压力、生长速度和Ga源的流量来使反应副产物蒸发。Ga源可以为TMGa，TMGa的流量可以低于87μmol/min。在第二半导体层的生长停止之后或者在完成第二半导体层的生长之后，可以通过将基底保持在使反应副产物蒸发的温度下来执行使反应副产物蒸发的步骤。在第二半导体层的生长停止之后或者在完成第二半导体层的生长之后，可以通过将基底周围的压力降低至使反应副产物蒸发的压力来执行使反应副产物蒸发的步骤。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。所述方法还可以包括：利用形成在第一半导体层中的孔隙来分离基底，从而制造由第一半导体层和第二半导体层形成的半导体基底。根据本发明的第六方面，提供了一种制造发光装置的方法。所述方法包括：在基底上形成第一半导体层；在第一半导体层上以预定图案形成金属材料层；在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；在第二半导体层上形成第一化合物半导体层；在第一化合物半导体层上形成活性层；在活性层上形成第二半导体层；在形成第二半导体层的同时或者在形成第二半导体层之后，使金属材料与氮的反应副产物蒸发以去除反应副产物。金属材料层可以为钽层，反应副产物可以包含Ta和N。第二半导体层可以为氮化镓基化合物半导体并且可以通过金属有机化学气相沉积形成，可以通过调整第二半导体层的生长温度、生长压力、生长速度和Ga源的流量来使反应副产物蒸发。Ga源可以为TMGa，TMGa的流量可以低于87μmol/min。在第二半导体层的生长停止之后或者在完成第二半导体层的生长之后，可以通过将基底保持在使反应副产物蒸发的温度下来执行使反应副产物蒸发的步骤。在第二半导体层的生长停止之后或者在完成第二半导体层的生长之后，可以通过将基底周围的压力降低至使反应副产物蒸发的压力来执行使反应副产物蒸发的步骤。金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的一部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。所述方法还可以包括：利用形成在第一半导体层中的孔隙来分离基底。第一半导体层可以为氮化镓基化合物半导体并且可以通过金属有机化学气相沉积形成，可以通过调整第一半导体层的生长温度、生长压力、生长速度和Ga源的流量来使反应副产物蒸发。Ga源可以为TMGa，TMGa的流量可以低于87μmol/min。根据本发明的第七方面，提供了一种制造发光装置的方法。所述方法包括：将基底放置在第一室中，所述基底包括第一半导体层和在第一半导体层上以预定图案形成的金属材料层；在第一室中，在第一半导体层和金属材料层上形成第二半导体层，同时在第一半导体层的位于金属材料层下方的部分中形成孔隙；将具有第二半导体层的基底从第一室转移到第二室；在第二室中，在第二半导体层上形成化合物半导体层。可以在转移基底的同时将基底保持在真空下。换言之，在基底的转移过程中，基底不暴露于大气，因此化合物半导体可以生长在半导体层上而无需清洗半导体层的表面。金属材料层可以包括位于第一半导体层上的彼此分隔开恒定距离并且具有恒定宽度的多个条纹状部分，第二半导体层可以具有覆盖金属材料层的厚度。为此，第二半导体层可以形成为大于或等于金属材料层的一半宽度。金属材料层可以包括氧化物层。这里，氧化物层可以形成用于第一半导体层的掩模。金属材料层可以以使多个孔通过金属材料层连接到第一半导体层和第二半导体层的厚度形成。第一半导体层和第二半导体层可以由相同的或不同的化合物半导体材料形成，金属材料层可以由具有比形成第二半导体层的加热温度高的熔点的金属材料形成。金属材料层可以包括形成用于第一半导体层的掩模的氧化物层，并且可以包括通过其连接到第一半导体层和第二半导体层的多个孔。此外，当通过金属有机化学气相沉积形成第二半导体层时，第一半导体层的位于金属材料层下方的一部分与金属材料层和氧反应，并且从所述多个孔蒸发而形成孔隙。金属材料层为钽层并且具有在5nm至100nm的范围内的厚度。这里，钽层的表面在形成第一半导体层上之后被钽氧化物覆盖。基底可以为蓝宝石基底或硅基基底。形成化合物半导体层的步骤可以包括：形成第一化合物半导体层；在第一化合物半导体层上形成活化层；在活化层上形成第二化合物半导体层。所述方法还可以包括：将第二基底附于第二化合物半导体层；利用形成在第一半导体层中的孔隙分离基底。有益效果如从以上描述所清楚的是，在根据示例性实施例的方法中，在形成在生长基底上的半导体层中形成孔隙，从而利用孔隙通过用化学溶液蚀刻半导体层或通过使孔隙生长，可以容易地从半导体层去除基底。因此，能够在不使用激光束的情况下去除诸如蓝宝石基底的生长基底，从而能够以低成本来制造诸如GaN基底的半导体基底或发光装置。此外，可以在诸如结合第二基底的工艺的工艺中加热生长基底来使孔隙生长，从而可无需用于去除生长基底的额外的工艺来分离生长基底，从而简化了制造发光装置的工艺。此外，根据实施例，该方法能够以低成本在异质基底上制造平坦且可易于分离的GaN基底，同时允许有效地去除反应副产物。因此，能够实现利用GaN基底制造的半导体装置(例如，LED或激光二极管)的性能改善和工作寿命延长。而且，即使在室被孔隙的形成过程中的反应副产物污染的情况下，在与形成孔隙的室分开的不同室中生长化合物半导体。因此，能够提供具有良好质量的化合物半导体。附图说明图1是根据本发明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层和孔隙的工艺的剖视图，(D)是在形成第二GaN层之后的半导体基底的剖视图，(E)是使蓝宝石基底与之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是根据第一示例性实施例的第一示例的半导体基底的扫描电子显微镜(SEM)横截面。图3是根据第一示例性实施例的第一示例的半导体基底的能量色散x射线分光计(EDX)光谱图。图4中的(A)是根据第一示例性实施例的第一示例的图2中示出的放大区域的SEM横截面，图4中的(B)、(C)和(D)分别是根据第一示例性实施例的第一示例的半导体基底的GaEDX图、AlEDX图和OEDX图。图5是根据第一示例性实施例的第一示例的半导体基底的SEM显微照片，其中，(A)是半导体基底的横截面的SEM显微照片，(B)是半导体基底的表面的SEM显微照片。图6是根据第一示例性实施例的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是根据第一对比例的半导体基底的SEM显微照片，其中，(A)是半导体基底的SEM透视图，(B)是半导体基底的SEM表面。图8是根据第一对比例的半导体基底的EDX光谱和EDX图，其中，(A)是图7中的(B)的半导体基底的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是根据本发明的第二示例性实施例的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)是示出了由5nm厚的Ta层转变的Ta2O5膜的示例性实施例的图，图15中的(B)是示出了形成在100nm厚的Ta层的表面上的Ta2O5膜的示例性实施例的图。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10nm厚的Ta2O5掩模的基底的表面的SEM显微照片。图17是根据第三示例性实施例的制造发光装置的方法的流程图。图18是根据第四示例性实施例的制造发光装置的方法的流程图，其中，(A)是形成第一GaN层和Ta层的工艺的剖视图，(B)是形成第二GaN层和孔隙的工艺的剖视图，(C)是在第二GaN层上形成化合物半导体层的工艺的剖视图。图19是用来制造用于形成第二GaN层和化合物半导体层的发光装置的设备的示意图。具体实施方式以下，根据附图来详细说明本发明的示例性实施例。并且，以下记载的示例性实施例仅仅是本发明的一个实施例而已，本发明不为这些示例性实施例而限定。(第一示例性实施例)图1是根据第一示例性实施例的制造半导体基底100的方法的流程图。在图1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层和孔隙的工艺的剖视图，(D)是在形成第二GaN层之后的半导体基底的剖视图。参照图1中的(A)，标号101指蓝宝石(Al2O3)基底。首先，在蓝宝石基底101上形成厚度为大约2μm的第一GaN层102。第一GaN层102的该厚度是作为示例提供的。接着，参照图1中的(B)，通过电子束(EB)沉积和剥离在第一GaN层102上以条纹的形状形成厚度为大约50nm的Ta层(金属材料层)103，其中，条纹具有5μm的宽度并且相互分开5μm的距离。Ta层103的形状、厚度、宽度和距离是作为示例来提供的。参照图1中的(C)，通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)在第一GaN层102和Ta层103上形成第二GaN层104。图1中的(C)示出了在第二GaN层104形成过程中的第二GaN层104。在该实施例中，第一GaN层102中的N与Ta结合形成TaN，TaN变成不同的物质并且上升到N的浓度相对高的气相区域。TaN在900℃以上变得不稳定，并且在1000℃以上蒸发。随着TaN蒸发，孔变深而形成孔隙102a。这里，虽然第一GaN层102中的N变为TaN，但是Ga留在第一GaN层102中。由于留在第一GaN层102中的Ga与在蒸发沉积过程中沉积的Ga相同，所以留在第一GaN层102中的Ga用作原料。然而，也可以在Ta膜上生长GaN。如在Hasegawa等人的文章中所公开的，存在Ta层103的表面不仅变为Ta而且与空气反应变为Ta2O5的可能性，如下所述。另一方面，第二GaN层104可以大于或等于Ta层103的一半宽度。例如，第二GaN层104的宽度可以小于1000μm以用作基底。如下面将更详细地描述的，在第二GaN层104的生长过程中，Ta与N相互反应而生成TaxNy形式的反应副产物。这种副产物可以使半导体基底质量劣化。因此，需要通过调节生长条件来去除反应副产物。可以通过调节第二GaN层104的生长条件(例如，生长温度、生长压力、生长速度、作为Ga源的TMGa的流量等)来去除反应副产物。可选择地，可以在停止第二GaN层104的生长之后，通过将基底101保持在使反应副产物蒸发的温度下或者通过降低基底101周围的压力进行蒸发来去除反应副产物。可选择地，可以在完成第二GaN层104的生长之后，通过将基底101保持在使反应副产物蒸发的温度下或者通过降低基底101周围的压力来去除反应副产物。接着，参照图1中的(D)，一旦完成第二GaN层104的形成，就形成了半导体基底100。在通过MOCVD形成第二GaN层104的同时，通过蚀刻去除第一GaN层102的位于Ta层103下方的部分并且孔隙102a的形成区域基本上延伸到蓝宝石基底101，如图1中的(D)所示。此外，使基底的表面平坦化，以使第一GaN层102的生长与第二GaN层104的生长一起进行，如图1所示。因此，根据第一示例性实施例能够省略形成半导体基底100时使基底的表面平坦化的工艺。接着，参照图1中的(E)，使蓝宝石基底101从第一GaN层102分离。然后，参照图1中的(F)，可以通过对去除了蓝宝石基底101的第一GaN层102进行抛光来获得GaN基底100。通过将诸如Si或SiC的硅基基底附于GaN基底100的上侧并使其下表面平坦化，GaN基底100可以用作用来制造装置的半导体基底。此外，虽然可以通过传统的激光剥离工艺来执行蓝宝石基底101的分离，但是也可以利用形成在第一GaN层102中的孔隙102a来分离蓝宝石基底101。例如，通过利用化学溶液蚀刻第一GaN层102的至少一部分，可以使蓝宝石基底101从第二GaN层104分离。如果没有形成孔隙102a，则化学溶液难以渗透到蓝宝石基底101和第一GaN层102之间的界面中，从而难以利用化学溶液分离蓝宝石基底101。然而，如果在第一GaN层102中形成孔隙102a，则化学溶液可以通过孔隙102a渗透到蓝宝石基底101和第一GaN层102之间的界面中，从而可以利用化学溶液容易地分离蓝宝石基底101。化学溶液的示例可以包括KOH、NaOH、H2PO4、HCl和H2SO4。通过利用这样的化学蚀刻剂蚀刻其内形成有孔隙102a的第一GaN层102来使蓝宝石基底101从第二GaN层104分离。除了化学溶液之外，可以使用光来活化化学溶液。即，用化学溶液蚀刻第一GaN层102可以是典型的湿式蚀刻、光增强化学蚀刻或光电化学蚀刻。可选择地，可以通过扭转蓝宝石基底101来实现蓝宝石基底101的分离。此外，可以在完成第二GaN层104的形成之后通过加热基底101以生长孔隙102a来实现蓝宝石基底101的分离。随着孔隙102a逐渐生长，第二GaN层104和蓝宝石基底101之间的结合力逐渐变弱。结果，通过生长孔隙102a可以使蓝宝石基底101自然地从第二GaN层104分离。也可以在孔隙102a的生长进行到一定程度之后向蓝宝石基底101施加力来使蓝宝石基底101分离。可以将蓝宝石基底101加热到300℃以上。例如，可以在900℃～1100℃的范围内加热蓝宝石基底101。可以在将诸如Si或SiC的硅基基底附于GaN基底100的表面的同时来执行对蓝宝石基底101的加热。这样，当通过MOCVD形成包括GaN层的半导体基底100时，利用孔隙102a可以使第一GaN层102容易地从蓝宝石基底101分离，从而分离后的GaN层可以用作GaN基底。因此，可以以比传统的GaN基底的成本低的成本来制造GaN基底。(第一示例)在下文中将描述半导体基底100的制造方法的详细示例。在第一示例性实施例的第一示例中，将描述利用MOCVD设备形成第二GaN层104的工艺。在该示例中，在以20μmol/min的流速供应三甲基镓(TMGa)作为原料气体的同时，在1045℃的加热温度下执行晶体生长5小时。此外，在第一示例中，在第一GaN层102上以条纹的形状形成厚度为50nm的Ta层103。在图2中，示出了在这些条件下在其上形成有第二GaN层104的半导体基底100。图2是半导体基底100的一部分的侧截面的SEM显微照片。如图2所示，孔隙102a形成在第一GaN层102的位于Ta层103下方的部分中。利用能量色散x射线分光计(EDX)对图2中包括孔隙102a的放大区域进行了分析，在图3中示出了分析结果。在图3的EDX光谱中，观察到了第一GaN层102中的GaN以及蓝宝石基底101中的Al和O，但是基本上没有观察到Ta。此外，在图4中的(B)、(C)和(D)的EDX图中，观察到了第一GaN层102中的Ga以及蓝宝石基底101中的Al和O，但是基本上没有观察到Ta。在第一示例中，观察到：在第二GaN层104的形成过程中，在Ta层103中形成了孔103a。对形成在Ta层103中的孔103a的分析结果示出在图5和图6中，并且将在下文中进行更详细的描述。这里，通过停止使用MOCVD设备形成第二GaN层104的工艺，利用EDX获得图5和图6中示出的分析结果。图5示出了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100的侧截面的SEM显微照片，(B)是半导体基底100的表面的SEM显微照片。图6示出了图5中的(B)的半导体基底100的表面的EDX图，其中，(A)是Ga的EDX图，(B)是Ta的EDX图。在图5中的(A)的半导体基底...