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() 复合衬底及其制备方法、半导体结构、电子设备技术_技高网

复合衬底及其制备方法、半导体结构、电子设备技术

技术编号:44812604 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-28 19:58
本公开提供了一种复合衬底及其制备方法、半导体结构、电子设备,涉及半导体技术领域,旨在降低复合衬底的制备成本。复合衬底的制备方法包括:形成母板基底,母板基底包括母板和外延层。在外延层中形成缺陷层。沿母板的厚度方向,缺陷层将外延层分割第一子层及第二子层。将衬底与第一子层永久键合。将第一子层与第二子层分离。衬底及第一子层形成复合衬底。循环执行N次在外延层中形成缺陷层至沿缺陷层所在平面的方向,将第一子层与第二子层分离的步骤,每次循环执行后得到一个复合衬底。在每次循环中的在外延层中形成缺陷层中,使用上一次循环中形成的复合母板中的第二子层作为当前循环过程中的外延层。上述复合衬底应用于半导体结构中。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体,尤其涉及一种复合衬底及其制备方法、半导体结构、电子设备


技术介绍

1、碳化硅(sic)作为第三代半导体中的代表性材料,其结合了宽带隙(2.4ev~3.2ev)、高物理强度、高热导率、高抗腐蚀性、高熔点、宽透光窗口(0.37μm~5.6μm)和广域缺陷发光窗口(可见光至中红外)等多方面的优异性能于一身,是目前高压功率器件的理想材料。


技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种复合衬底及其制备方法、半导体结构、电子设备,旨在降低复合衬底的制备成本。

2、为达到上述目的,本公开的实施例采用如下技术方案:

3、一方面,提供一种复合衬底的制备方法,制备方法包括:形成母板基底,母板基底包括母板,以及位于母板一侧的外延层。在外延层中形成缺陷层。沿母板的厚度方向,缺陷层将外延层分割为远离母板一侧的第一子层,及靠近母板一侧的第二子层。将衬底与第一子层永久键合。沿缺陷层所在平面的方向,将第一子层与第二子层分离。衬底及第一子层形成复合衬底。母板与第二子层形成复合母板。循环执行n次在外延层中形成缺陷层、将衬底与第一子层永久键合、沿缺陷层所在平面的方向,将第一子层与第二子层分离的步骤,每次循环执行后得到一个复合衬底和一个复合母板。在每次循环中的在外延层中形成缺陷层中,使用上一次循环中形成的复合母板中的第二子层作为当前循环过程中的外延层。n大于或等于1,且n为正整数。

4、本公开的实施例,通过在母板基底的外延层中形成缺陷层,利用缺陷层将外延层分割为第一子层和第二子层,将第一子层与衬底键合,然后再将第一子层与第二子层分离,形成包括衬底和第一子层的复合衬底,以及包括母板和第二子层的复合母板,然后对复合母板循环执行上述步骤,便可以利用同一个母板基底制备形成多个复合衬底,避免每个复合衬底均需要挑选高质量的衬底以及均需经外延生长得到外延层,从而可以降低复合衬底的制备成本,降低半导体结构的制备成本。且多个复合衬底上的外延结构(此处的外延结构指的是第一子层)取自同一个母板上生长的外延层,可以使得制备形成的多个复合衬底中的各个第一子层的质量指数相同或相近,从而可以确保复合衬底质量的稳定性。

5、在一些实施例中,在外延层中形成缺陷层,包括:从外延层远离母板的一侧,向外延层中注入目标离子,形成缺陷层。

6、在一些实施例中,目标离子的注入深度范围为0.1μm~5μm。

7、在一些实施例中,目标离子包括氢离子和氦离子中的至少一者。

8、在一些实施例中,在外延层中形成缺陷层,包括:从外延层远离母板的一侧,对外延层进行激光照射,形成缺陷层。

9、在一些实施例中,激光照射深度小于或等于200μm。

10、在一些实施例中,形成母板基底包括:提供母板,母板的晶型为单晶。在母板上同质外延生长外延层。

11、在一些实施例中,母板的位错密度小于或等于第一预设值。

12、在一些实施例中,母板的材料包括:碳化硅、金刚石。第一预设值为100个/cm2。

13、在一些实施例中,母板的材料包括:氧化镓或alxga1-xn。其中,0≤x≤1。

14、在一些实施例中,在母板上外延生长外延层的工艺包括:化学气相沉积工艺、分子束外延工艺或液相外延工艺。

15、在一些实施例中,外延层的厚度范围为3μm~1000μm。

16、在一些实施例中,在将衬底与第一子层永久键合之前,制备方法还包括:对第一子层远离母板的一侧表面进行抛光处理。沿缺陷层所在平面的方向,将第一子层与第二子层分离之后,制备方法还包括:对第一子层进行退火处理、抛光处理。在第一子层上外延生长外延子层。

17、在一些实施例中,所述沿所述缺陷层所在平面的方向,将所述第一子层与所述第二子层分离之后,所述制备方法还包括:对所述第二子层进行退火处理、抛光处理。

18、另一方面,提供一种复合衬底,该复合衬底为采用上述任一实施例所述的制备方法形成的复合衬底;复合衬底包括衬底及位于衬底一侧的第一子层。

19、可以理解地,本公开的上述实施例提供的复合衬底,其所能达到的有益效果可参考上文中复合衬底的制备方法的有益效果,此处不再赘述。

20、在一些实施例中,所述复合衬底还包括位于所述第一子层远离所述衬底一侧的外延子层;所述第一子层为p型外延结构,所述外延子层为p型外延结构。

21、又一方面,提供一种复合基底,包括第一子层以及位于所述第一子层一侧的外延子层;所述第一子层为p型外延结构,所述外延子层为p型外延结构。

22、又一方面,提供一种半导体结构,包括异质结以及位于所述异质结一侧的、如上述实施例所述的复合衬底或复合基底。

23、可以理解地,本公开的上述实施例提供的半导体器件,其所能达到的有益效果可参考上文中复合衬底的制备方法的有益效果,此处不再赘述。

24、又一方面,提供一种电子设备,包括如上述实施例所述的半导体结构及电路板,电路板与半导体结构连接。

25、可以理解地,本公开的上述实施例提供的电子设备,其所能达到的有益效果可参考上文中复合衬底的制备方法的有益效果,此处不再赘述。

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【技术保护点】

1.一种复合衬底的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述外延层中形成缺陷层,包括:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述目标离子的注入深度范围为0.1μm~5μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述目标离子包括氢离子和氦离子中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述外延层中形成缺陷层,包括:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述激光照射深度小于或等于200μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述外延层的厚度范围为3μm~1000μm。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述形成母板基底,包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述母板的位错密度小于或等于第一预设值。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述母板的材料包括:碳化硅或金刚石;所述第一预设值为100个/cm2。</p>

11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述母板的材料包括:氧化镓或AlxGa1-xN;其中,0≤x≤1。

12.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在所述母板上同质外延生长外延层的工艺包括:化学气相沉积工艺、分子束外延工艺或液相外延工艺。

13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在将衬底与所述第一子层永久键合之前,所述制备方法还包括:

14.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述沿所述缺陷层所在平面的方向,将所述第一子层与所述第二子层分离之后,所述制备方法还包括:

15.一种复合衬底,其特征在于,采用权利要求1~14中任一项所述的制备方法形成的复合衬底;所述复合衬底包括衬底及位于所述衬底一侧的第一子层。

16.根据权利要求15所述的复合衬底,其特征在于,所述复合衬底还包括位于所述第一子层远离所述衬底一侧的外延子层;

17.一种复合基底,其特征在于,所述复合基底包括:第一子层以及位于所述第一子层一侧的外延子层;

18.一种半导体结构,其特征在于,包括:

19.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求18所述的半导体结构及电路板,所述电路板与所述半导体结构连接。

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【技术特征摘要】

1.一种复合衬底的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述外延层中形成缺陷层,包括:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述目标离子的注入深度范围为0.1μm~5μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述目标离子包括氢离子和氦离子中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述外延层中形成缺陷层,包括:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述激光照射深度小于或等于200μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述外延层的厚度范围为3μm~1000μm。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述形成母板基底,包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述母板的位错密度小于或等于第一预设值。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述母板的材料包括:碳化硅或金刚石;所述第一预设值为100个/cm2。

11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王映德万玉喜胡浩林邹兴曾威
申请(专利权)人:深圳平湖实验室
类型:发明
国别省市:

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