一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，提供了一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法。本发明专利技术提供的衬底背面具有周期孔洞结构，周期孔洞结构中制备了表面和衬底背面齐平的金刚石薄膜，增加了衬底材料与金刚石的接触面积，提高了衬底的热导率，利用本发明专利技术提供的衬底制备光电子器件，器件背面周期孔洞结构中的的金刚石薄膜可以将器件芯片产生的废热快速的传递到热沉中，提高器件的散热效率，提高器件的工作性能。

A semiconductor substrate with high thermal conductivity and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法
本专利技术涉及新型衬底材料
，特别涉及一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法。
技术介绍
半导体衬底在集成电路和光电子器件中有着重要应用。半导体光电子器件电光转换达不到100％的效率，功耗会以热能形式散发和转移，散热是半导体光电子器件可靠设计中所要考虑的重要部分。由于半导体光电子器件是靠电能才能工作的器件，散热无论在性能和产品使用寿命方面都起着重要作用。大功率光电子器件的散热问题一直是研发的重中之重，散热问题已成为影响光电子器件性能提升的重要影响因素。目前，光电子器件材料都是外延在表面平整度极好的晶体衬底表面，这些衬底具有一定的电阻且导热能力较差，现阶段常用的方法是在光电子器件制备工艺中将衬底部分减薄至100μm左右，解理得到的芯片封装于散热较好的AlN、铜热沉上，但光电子芯片管芯的温度仍然不能得到有效的传导，制约着光电子器件性能的提升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法。本专利技术提供的衬底背面具有周期孔洞结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高热导率的半导体衬底，其特征在于，所述半导体衬底背面制备有周期孔洞结构，在周期孔洞结构中嵌有金刚石薄膜；所述金刚石薄膜的表面和半导体衬底背面齐平构成周期分布的金刚石薄膜图形；所述半导体衬底的厚度为40～50μm；所述半导体衬底正面的均方根糙度小于3nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高热导率的半导体衬底，其特征在于，所述半导体衬底背面制备有周期孔洞结构，在周期孔洞结构中嵌有金刚石薄膜；所述金刚石薄膜的表面和半导体衬底背面齐平构成周期分布的金刚石薄膜图形；所述半导体衬底的厚度为40～50μm；所述半导体衬底正面的均方根糙度小于3nm。


2.根据权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述金刚石薄膜的厚度为20～30μm。


3.根据权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述周期分布的金刚石薄膜图形中相邻图形中心的距离为30～40μm。


4.根据权利要求1或3所述的半导体衬底，其特征在于，所述周期分布的金刚石薄膜图形中的图形为圆形或正方形；所述圆形的直径为20～30μm，所述正方形的边长为20～30μm。


5.权利要求1～4任意一项所述半导体衬底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在半导体基底背面涂覆光刻胶，然后按照预定的周期分布图形依次进行曝光和显影，形成图案化光刻胶层，使图形区域的半导体基底背面暴露出来；
(2)对半导体基底背面的暴露区域进行刻蚀，形成周期孔洞结构，然后在半导体基底背面沉积金刚石薄膜，使孔洞结构中的金刚石薄膜表面和所述半导体基底背面齐平；
(3)去除半导体基底背面剩余的光刻胶以及沉积在光刻胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志鹏，唐吉龙，贾慧民，晏长岭，宿世臣，李辉，房丹，林逢源，王晓华，马晓辉，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22