制造碳化硅基半导体结构和中间复合结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造半导体结构的方法，所述方法包括：a)提供由热膨胀系数接近碳化硅的热膨胀系数的材料制成的临时衬底的步骤；b)在所述临时衬底的正面上形成中间石墨层的步骤；c)将多晶碳化硅支撑层沉积在所述中间层上的步骤，所述支撑层的厚度介于10微米至200微米之间；d)将有用单晶碳化硅层直接或经由附加层转移到所述支撑层上以便形成复合结构的步骤，所述转移使用分子粘附接合；e)在所述有用层上形成有源层的步骤；f)在所述中间层的界面处或者在所述中间层内的分解步骤，以便形成包括所述有源层、所述有用层和所述支撑层的所述半导体结构并且形成临时衬底。本发明专利技术还涉及在该方法的中间步骤处获得的复合结构。法的中间步骤处获得的复合结构。法的中间步骤处获得的复合结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造碳化硅基半导体结构和中间复合结构的方法


[0001]本专利技术涉及用于微电子部件的半导体材料领域。特别地，本专利技术涉及制造半导体结构的方法，该半导体结构包括由高质量单晶碳化硅制成的、包括或旨在接纳电子部件的有源层，所述有源层被设置在由多晶碳化硅制成的支撑层上。本专利技术还涉及在所述方法期间获得的中间复合结构。

技术介绍

[0002]近年来，人们对碳化硅(SiC)的兴趣显著增加，因为这种半导体材料可以提高能量处理能力。SiC越来越多地用于制造创新功率器件，以便满足不断增长的电子领域(特别是诸如，电动车辆)的需求。
[0003]与其传统硅等效物相比，基于单晶碳化硅的功率器件和集成电源系统可以管理高得多的功率密度，并且具有更小的有源区域尺寸。为了进一步限制SiC上的功率器件的尺寸，有利地是制造垂直部件而不是横向部件。为此，所述组件必须允许设置在部件组件的正面上的电极与设置在背面上的电极之间的垂直电传导。
[0004]然而，旨在用于微电子工业的由单晶SiC制成的块状衬底仍然价格昂贵且很难以大尺寸采购。此外，当在块状衬底上生产时，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体结构(100)的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：a)提供由热膨胀系数介于3.5
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‑6/℃之间的材料制成的临时衬底(1)的步骤；b)在所述临时衬底(1)的正面(1a)上形成由石墨制成的中间层(12)的步骤；c)将由多晶碳化硅制成的支撑层(2)沉积到所述中间层(12)上的步骤，所述支撑层的厚度介于10微米至200微米之间；d)将由单晶碳化硅制成的有用层(3)直接或经由附加层转移到所述支撑层(2)上以便形成复合结构(10)的步骤，所述转移实现分子粘附结合；e)在所述有用层(3)上形成有源层(4)的步骤；f)在所述中间层(12)的界面处或者在所述中间层(12)中的去除步骤，以便一方面获得包括所述有源层(4)、所述有用层(3)和所述支撑层(2)的所述半导体结构(100)，并且另一方面，获得所述临时衬底(1)。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述中间层(12)的厚度介于1微米至100微米之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述中间层(12)的石墨的平均晶粒尺寸介于1微米至50微米之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述中间层(12)的石墨的孔隙率介于6％至17％之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述中间层(12)的石墨具有介于4
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‑6/℃之间的热膨胀系数。6.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，在步骤b)中，所述中间层(12)还形成在所述临时衬底(1)的外围边缘(1c)上；和/或在所述临时衬底(1)的背面(1b)上形成第二中间层(12
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)。7.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，在步骤c)中，所述支撑层(2)还沉积到存在于所述临时衬底(1)的外围边缘(1c)上的中间层(12)上和/或者直接沉积到所述临时衬底(1)的外围边缘(1c)上。8.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，转移步骤d)包括：
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将轻物质引入到由单晶碳化硅制成的供体衬底(30)中，以便形成掩埋脆化平面(31)，该掩埋脆化平面与所述供体衬底(30)的正面(30a)一起限定所述有用层(3)；
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通过分子粘附接合将所述供体衬底(30)的正面(30a)直接或经由附加层组装在所述支撑层(2)上；
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沿着所述掩埋脆化平面(31)进行分离，以便将所述有用层(3)转移到所述支撑层(2)上。9.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，步骤e)包括在所述有用层(3)上外延生长由掺杂单晶碳化硅制成的至少一个附加层，所述附加层形成所述有源层(4)的全部或部分。10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，步骤e)包括在高于或等于1600℃的温度下的热处理，该热处理旨在引起所述有源层(4)中的掺杂剂的激活。11.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：