System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 衬底及其制备方法技术_技高网

衬底及其制备方法技术

技术编号:41067166 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-24 11:21
本发明专利技术属于半导体领域,提供一种衬底及其制备方法,该衬底包括:基底,N层调试层,N层埋层,N为大于0的整数,所述调试层位于所述基底的一侧表面,且所述调试层与所述埋层间隔排布,所述调试层用于调试外延工艺参数,所述埋层用于在其表面形成所述调试层。本发明专利技术的衬底,实现了基底的循环利用,减少了基底的使用量,进而降低了外延过程的运营成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域,具体地,涉及一种衬底及其制备方法


技术介绍

1、目前,成本因素仍然制约着碳化硅电力电子器件全产业链的快速发展及应用。碳化硅全产业链主要包括:衬底,外延,芯片,封装等几大环节。其中,碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延环节,衬底端约占47%,外延端约占23%,衬底端和外延端的制造成本约占据全部成本的70%。目前,行业内解决成本问题的主要方法如下:1.扩大材料尺寸,例如采用籽晶迭代扩径技术,生长出更大尺寸的晶体材料,依次经切磨抛技术生产出大尺寸衬底片,再经由大尺寸外延技术,产出高质量的外延片;2.开发新型切磨抛技术,例如采用激光切割技术替代金刚线多线切割,降低材料加工过程中的原物料损耗;3.开发新型适用于大尺寸外延片大规模批量生产的外延机台,例如采用多片行星式外延炉,多腔多片式外延炉等;4.旧外延片的回磨返抛,二次利用。

2、然而,针对外延环节如新机台的导产调试、维护后的复机调试、新配方的开发调试等仍需要使用大量的调试级衬底,从而导致机台的调试及运营成本的增加。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、本专利技术的一个方面,本专利技术提出一种衬底,包括:基底,n层调试层,n层埋层,n为大于0的整数,所述调试层位于所述基底的一侧表面,且所述调试层与所述埋层间隔排布,所述调试层用于调试外延工艺参数,所述埋层用于在其表面形成所述调试层。

3、本专利技术的衬底,实现了基底的循环利用,从而减少了基底的使用量,进而降低了外延过程的运营成本,且该衬底的第n埋层可以阻挡其第n-1层调试层对后续外延工艺参数调试的影响,提升第n层调试层表征的准确性,进而促进外延调试工艺的进行。具体地,本专利技术的衬底还可以实现在基底上堆叠较厚调试层,同时不会因为调试层的过厚而阻碍外延调试的进行,且在外延工艺调试过程中,第n层埋层可以阻挡第n-1层调试层对外延工艺参数调试的影响,从而可以提升在第n层埋层上形成的第n层调试层的表征准确性。

4、根据本专利技术的实施例,所述调试层包括外延层和缓冲层,所述缓冲层位于所述基底一侧表面上,所述外延层位于所述缓冲层远离所述基底的一侧表面,所述埋层位于所述外延层远离所述缓冲层的一侧表面。由此,设置缓冲层可进一步提升基底的可循环利用性。

5、根据本专利技术的实施例,所述基底包括基底掺杂剂,所述埋层包括埋层掺杂剂,基底掺杂剂浓度和埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度。由此,埋层具有阻断红外光透过的性质,进而有利于外延层和缓冲层的膜厚表征。

6、根据本专利技术的实施例,所述缓冲层包括缓冲层掺杂剂,所述外延层包括外延层掺杂剂,所述基底掺杂剂浓度、外延层掺杂剂浓度、缓冲层掺杂剂浓度和所述埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度>所述缓冲层掺杂剂浓度>所述外延层掺杂剂浓度。由此,进一步提升衬底的可循环利用性。

7、根据本专利技术的实施例,所述基底厚度为350μm-500μm,所述基底掺杂剂浓度为4×e18atoms/cm3-1×e19atoms/cm3。

8、根据本专利技术的实施例,所述缓冲层厚度为0.5μm-1μm,所述缓冲层掺杂剂浓度为5×e17atoms/cm3-1×e18atoms/cm3。

9、根据本专利技术的实施例,所述外延层厚度为5μm-15μm,所述外延层掺杂剂浓度为5×e15atoms/cm3-2×e16atoms/cm3。

10、根据本专利技术的实施例,所述埋层厚度为2μm-3μm,所述埋层掺杂剂浓度为5×e18atoms/cm3-1×e19atoms/cm3。

11、本专利技术的另一个方面,本专利技术提出制备上述衬底的方法,包括:循环执行预设步骤,所述预设步骤包括:在基底的一侧表面形成调试层;在所述调试层远离所述基底的一侧表面形成埋层;将所述埋层、调试层以及所述基底作为新的基底。

12、根据本专利技术的实施例,所述调试层包括外延层和缓冲层,且在基底的一侧表面形成调试层包括:在所述基底的一侧表面形成所述缓冲层,在所述缓冲层远离所述基底的一侧表面形成所述外延层。

13、本专利技术的方法,在基底的一侧表面形成调试层,在调试层远离所述基底的一侧表面形成埋层,将所述埋层、调试层以及所述基底作为新的基底继续循环。如此,采用该方法不仅可以完成外延工艺的参数调试,还可以增加基底的利用周期,降低外延工艺的成本,且在基底循环利用过程中操作简单,无需回磨返抛。

14、根据本专利技术的实施例,在形成所述外延层之后,在形成所述埋层之前,还包括对所述外延层进行测量处理和清洗处理。如此,可实现衬底在调试外延工艺参数时的循环利用。

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【技术保护点】

1.一种衬底,其特征在于,包括:基底,N层调试层,N层埋层,N为大于0的整数,所述调试层位于所述基底的一侧表面,且所述调试层与所述埋层间隔排布,所述调试层用于调试外延工艺参数,所述埋层用于在其表面形成所述调试层。

2.根据权利要求1所述的衬底,其特征在于,所述调试层包括外延层和缓冲层,所述缓冲层位于所述基底一侧表面上,所述外延层位于所述缓冲层远离所述基底的一侧表面,所述埋层位于所述外延层远离所述缓冲层的一侧表面。

3.根据权利要求2所述的衬底,其特征在于,所述基底包括基底掺杂剂,所述埋层包括埋层掺杂剂,基底掺杂剂浓度和埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度。

4.根据权利要求3所述的衬底,其特征在于,所述缓冲层包括缓冲层掺杂剂,所述外延层包括外延层掺杂剂,所述基底掺杂剂浓度、外延层掺杂剂浓度、缓冲层掺杂剂浓度和所述埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度>所述缓冲层掺杂剂浓度>所述外延层掺杂剂浓度。

5.根据权利要求3所述的衬底,其特征在于,所述基底厚度为350μm-500μm,所述基底掺杂剂浓度为4×e18atoms/cm3-1×e19atoms/cm3。

6.根据权利要求3所述的衬底,其特征在于,所述埋层厚度为2μm-3μm,所述埋层掺杂剂浓度为5×e18atoms/cm3-1×e19atoms/cm3。

7.根据权利要求4所述的衬底,其特征在于,所述缓冲层厚度为0.5μm-1μm,所述缓冲层掺杂剂浓度为5×e17atoms/cm3-1×e18atoms/cm3;

8.一种制备权利要求1-7任一项所述的衬底的方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述调试层包括外延层和缓冲层,且在基底的一侧表面形成调试层包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在形成所述外延层之后,在形成所述埋层之前,还包括对所述外延层进行测量处理和清洗处理。

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【技术特征摘要】

1.一种衬底,其特征在于,包括:基底,n层调试层,n层埋层,n为大于0的整数,所述调试层位于所述基底的一侧表面,且所述调试层与所述埋层间隔排布,所述调试层用于调试外延工艺参数,所述埋层用于在其表面形成所述调试层。

2.根据权利要求1所述的衬底,其特征在于,所述调试层包括外延层和缓冲层,所述缓冲层位于所述基底一侧表面上,所述外延层位于所述缓冲层远离所述基底的一侧表面,所述埋层位于所述外延层远离所述缓冲层的一侧表面。

3.根据权利要求2所述的衬底,其特征在于,所述基底包括基底掺杂剂,所述埋层包括埋层掺杂剂,基底掺杂剂浓度和埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度。

4.根据权利要求3所述的衬底,其特征在于,所述缓冲层包括缓冲层掺杂剂,所述外延层包括外延层掺杂剂,所述基底掺杂剂浓度、外延层掺杂剂浓度、缓冲层掺杂剂浓度和所述埋层掺杂剂浓度之间满足:所述埋层掺杂剂浓度>所述基底掺杂剂浓度>所述缓冲层掺杂剂浓度>所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员:史振钟倩鸣林波耿庆智张春伟陈科硕刘忠友
申请(专利权)人:江苏鑫华半导体科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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