一种复合工程衬底及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合工程衬底的制备方法，通过制备氮化铝陶瓷基底和内有阻挡层的硅衬底，分别在氮化铝陶瓷基底和上层硅衬底表面形成第一介质层和第二介质层，键合第一介质层和第二介质层，去除下层硅衬底和阻挡层，得到多晶的氮化铝陶瓷基底和单晶的硅衬底组合的复合工程衬底。上述复合工程衬底从下往上依次包括氮化铝陶瓷基底、组合介质层和硅衬底，组合介质层为电绝缘体。该复合工程衬底可以兼顾氮化铝陶瓷基底的高导热、同氮化物半导体材料热膨胀匹配以及硅衬底的外延生长兼容性、尺寸大等优点，提高了GaN功率器件的外延质量以及GaN功率器件的可靠性。GaN功率器件的可靠性。GaN功率器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合工程衬底及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体材料及其制备方法，尤其涉及一种复合工程衬底及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前的功率电力电子器件主要是基于第一代半导体硅材料的金属－氧化物－半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率电子器件，它最高能达到的电能转换效率在90％左右，而以第三代半导体材料特别是氮化镓为代表的新型宽禁带半导体材料，具有载流子迁移率高，击穿场强大，高温稳定性好等优点。基于此类材料的功率电子器件的转换效率一般比硅要高5％以上。另外，相同的转换效率下，其工作频率可以提高很多，能够显著缩小转换电路系统的体积，提升其功率密度。因此，以氮化镓为代表的第三代半导体材料是目前高效节能功率电子器件的最佳候选之一。
[0003]氮化镓功率电子器件的制造过程包括衬底制备、外延生长、器件工艺、封装测试等多个环节。就材料外延而言，目前常用的衬底材料包括氮化镓(同质)、硅、蓝宝石、碳化硅等，其中，单晶氮化镓、单晶氮化铝和碳化硅衬底虽然同氮化镓之间的晶格失配小，容易进行高质量外延，但是由于单价本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合工程衬底的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在氮化铝陶瓷基底上形成第一介质层；通过离子注入和高温退火在硅衬底内生成阻挡层，形成上层硅衬底、阻挡层和下层硅衬底的三层结构；在上层硅衬底表面形成第二介质层；将第一介质层和第二介质层键合得到组合介质层；去除下层硅衬底，露出阻挡层；去除阻挡层，得到复合工程衬底。2.根据权利要求1所述复合工程衬底的制备方法，其特征在于，氮化铝陶瓷基底的厚度为350μm～1000μm。3.根据权利要求1所述复合工程衬底的制备方法，其特征在于，所述硅衬底的材质为晶向方向向量的坐标为<111>的单晶硅，硅衬底厚度为300μm～1000μm。4.根据权利要求1所述复合工程衬底的制备方法，其特征在于，所述阻挡层距离注入表面距离为300nm～1000nm，厚度为50nm～500nm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：范谦，倪贤锋，顾星，
申请(专利权)人：东南大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：