半导体晶圆的复合结构、半导体晶圆及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体晶圆的复合结构、半导体晶圆及其制法和应用。所述半导体晶圆的制备方法包括：将第一晶圆表层的SiC热氧化形成第一氧化物层；在第二晶圆表面形成第二氧化物层，并在第二晶圆内选定深度处形成剥离层，从而在第二晶圆内分隔出第一半导体层和第二半导体层，第二半导体层设于剥离层与第二氧化物层之间；将第一氧化物层与第二氧化物层结合，并利用所述剥离层将第一半导体层移除。本发明专利技术实施例提供的一种半导体晶圆的制备方法，避免了SiC热氧化带来的C污染问题，提高了SiC热氧化层的质量、减小了SiO2/SiC的界面缺陷、提高了沟道载流子的迁移率。提高了沟道载流子的迁移率。提高了沟道载流子的迁移率。

【技术实现步骤摘要】
半导体晶圆的复合结构、半导体晶圆及其制法和应用


[0001]本专利技术涉及一种碳化硅晶圆，特别涉及一种半导体晶圆的复合结构、半导体晶圆及其制法和应用，属于第三代半导体


技术介绍

[0002]传统SiC的栅介质层采用热氧化的SiO2，由于C的存在，致使在SiC的热氧化过程的化学反应过程复杂，热氧化过程中会产生C、CO、SiO等副产物，严重影响SiO2层和SiO2/SiC界面的质量，进而致使得所制备的SiC MOSFET的沟道迁移率极低，很难超过20cm2/Vs(而SiC的体迁移率却可达900cm2/Vs)，因此由于热氧化过程中产生的杂质缺陷会导致SiC MOSFET的沟道性能不好，尽管其对于BV超过1000伏的器件影响较小，但是对于较低电压的器件所产生的影响极大，且远超其限值。
[0003]现有的一些研究采用薄层热栅氧改善界面态缺陷，再沉积如氧化铝(Al2O3)等其他介质形成Al2O3/SiO2/SiC结构，但是Al2O3/SiC的漏电显著大于SiO2/SiC，即使1nm薄层的SiO2夹层也无法显著改善该栅极漏电问题，因此，Si本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶圆的制备方法，其特征在于包括：将第一晶圆表层的SiC热氧化形成第一氧化物层；在第二晶圆表面形成第二氧化物层，并在第二晶圆内选定深度处形成剥离层，从而在第二晶圆内分隔出第一半导体层和第二半导体层，第二半导体层设于剥离层与第二氧化物层之间；将第一氧化物层与第二氧化物层结合，并利用所述剥离层将第一半导体层移除。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一氧化物层与第二氧化物层均为氧化硅层。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：使氧源气体与碳化硅材料在1200
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1400℃的温度条件下接触进行热氧化反应，从而在碳化硅材料表面形成预定厚度的第一氧化层，所述氧源气体包括氧气、含氧气体或水蒸气；在所述的热氧化反应结束之后，将碳化硅材料快速降温至300℃以下。4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于：所述第一氧化物层的厚度大于0而小于20埃米。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二氧化物层的厚度在20埃米以上，优选为20
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2000埃米。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二半导体层的厚度为200埃米以上，优选为200
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3000埃米。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一晶圆包括SiC衬底和形成在SiC衬底上的SiC外延层，所述第一氧化物层形成于SiC外延层表面。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二晶圆包括硅晶圆。9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于：所述第二氧化物层是使第二晶圆表层热氧化形成。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：通过氢离子注入方式在第二晶圆内的选定深度处形成所述剥离层。11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：采用键合方式使第一氧化物层与第二氧化物层结合为一体。12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括：将第一半导体层移除后，去除余留在第二半导体层上的剥离层；和/或，将结合在被移除的所述第一半导体层上的剥离层去除，之后将所述第一半导体层作为施主晶圆使用。13.根据权利要求1所述的晶圆制备方法，其特征在于还包括：将第一半导体层移除后，对所获半导体晶圆进行退火处理，所述退火处理在N2、NO、N2O中的任意一种气体气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀辉，黄安东，
申请(专利权)人：苏州龙驰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：