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多层复合基板结构及其制备方法技术

技术编号:23673756 阅读:76 留言:0更新日期:2020-04-04 18:54
本发明专利技术公开了一种多层复合基板结构及其制备方法,该结构包括一半导体功能薄层、一表面活化保护层、一中间接合过渡层、一表面光滑层和一高导热支撑基板层;半导体功能薄层通过键合转移或薄化等方法至高导热支撑基板层之上,可以用于外延层的外延或直接器件制作。该多层复合半导体基板的主体为高导热支撑基板层,在通过半导体功能薄层实现功能的同时,可显著降低成本,提高器件性能。

Structure and preparation of multilayer composite substrate

【技术实现步骤摘要】
多层复合基板结构及其制备方法
本专利技术涉及半导体工艺和半导体封装
,特别涉及一种多层复合基板结构及其制备方法。
技术介绍
目前很多器件功率越来越高,继续高效的散热管理,一种有效的方法是将半导体功能层与高导热基板集成,实现高器件可靠性,进而降低成本。一种方法是将半导体功能薄层通过键合转移至高导热基板上,然后外延或开展器件制作,以实现可高效散热的器件,然而:(1)高导热基板的直接光滑化后通常比较困难,成本较高。(2)另外,键合过程中的表面活化步骤会给半导体功能薄层带来损伤,影响界面导热和导电性能。综上所述,目前仍无非常完好的解决方法。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术系提供一种多层复合半导体基板结构及其制备方法,以解决现有技术实现困难的问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种多层复合半导体基板结构,该多层复合半导体基板结构包括一半导体功能薄层、一表面活化保护层、一中间接合过渡层、一表面光滑层和一高导热支撑基板层:其中该表面活化保护层形成于该半导体功能薄层表面,通过一中间接合面层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层复合基板结构,该复合基板结构包括一半导体功能薄层、一表面活化保护层、一中间接合过渡层、一表面光滑层和一高导热支撑基板层,其中:/n该半导体功能薄层表面形成一表面活化保护层后,通过一中间接合面层与一高导热支撑基板层集成,/n该高导热支撑基板层通过特殊处理或表面沉积又或转移一表面光滑层,该中间接合过渡层形成于半导体功能薄层和高导热支撑基板层集成的键合工艺,位于表面活化保护层与表面光滑层之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层复合基板结构,该复合基板结构包括一半导体功能薄层、一表面活化保护层、一中间接合过渡层、一表面光滑层和一高导热支撑基板层,其中:
该半导体功能薄层表面形成一表面活化保护层后,通过一中间接合面层与一高导热支撑基板层集成,
该高导热支撑基板层通过特殊处理或表面沉积又或转移一表面光滑层,该中间接合过渡层形成于半导体功能薄层和高导热支撑基板层集成的键合工艺,位于表面活化保护层与表面光滑层之间。


2.根据权利要求1所述的多层复合基板结构,其中,所述高导热支撑基板为下列材料的一种或多种叠层:硅,氧化铝,碳化硅(4H或6H),氮化镓,氮化铝,铜钼合金,铜金刚石复合材料,覆铜陶瓷基板,自支撑铜基板,砷化硼,金刚石,厚度为100~3000微米,晶型不限,可为单晶和多晶,晶片方向不限。


3.根据权利要求1所述的多层复合基板结构,其中,所述表面光滑层的厚度范围为0.1纳米-5微米,为下列材料中的一种或多种叠层:钛、镍、金、铝、银、铂、铜、氧化钛、金刚石、硅、锗、氧化硅、氧化镁、氧化镓、氧化铍、氧化铝、氧化硅铝、氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮铝氧化学物、氮碳化学物、砷化硼、氮碳氧化学物、氧化铜、氧化锌、氧化铪、氧化铒和氧化锆;晶型不限,可为非晶、单晶和多晶。


4.根据权利要求1所述的多层复合基板结构,其中,所述中间接合过渡层为下列材料中的一种或多种组成:钛、镍、金、铝、银、铂、铜、氧化钛、金刚石、硅、锗、氧化硅、氧化硅铝、氧化镁、氧化镓、砷化硼、氧化铍、氧化铝、氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮铝氧化学物、氮碳化学物、氮碳氧化学物、氧化锌、氧化铪、氧化铒和氧化锆,厚度范围为0.1纳米-5微米,晶型不限,可为非晶、单晶和多晶。


5.根据权利要求1所述的多层复合基板结构,其中,所述表面活化保护层为下列材料中的一种或多种组成:钛、镍、金、铝、银、铂、铜、氧化钛、金刚石、硅、锗、氧化硅、氧化硅铝、氧化镁、氧化镓、氧化铍、砷化硼、氧化铝、氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮铝氧化学物、氮碳化学物、氮碳氧化学物、氧化锌、氧化铪、氧化铒和氧化锆,厚度范围为0.1纳米-5微米,晶型不限,可为非晶、单晶和多晶。


6.根据权利要求1所述的多层复合基板结构,其中,所述半导体功能薄层为下列材料中的一种或多种组成:单晶砷化硼、单晶碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:母凤文
申请(专利权)人:母凤文
类型:发明
国别省市:北京;11

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