智能基板制造技术

本实用新型专利技术是一种智能基板，由一单晶板体

【技术实现步骤摘要】
智能基板


[0001]本技术与半导体制程使用的基板有关，特别是指一种智能基板
。

技术介绍

[0002]高功率元件例如应用在高频功率的氮化镓高电子迁移率晶体管
(GaN HEMTs)
或者氮化镓萧特基二极管
(GaN Schottky barrier Diode)
，抑或是蓝光激光磊晶结构，制造过程中磊晶所使用的基板材质主要为单晶硅
(Si)、
单晶碳化硅
(SiC)
或单晶蓝宝石
(Sapphire)
，这些传统材质基板中，硅与氮化镓的晶格常数与热膨胀系数的差异大
(17
％与
54
％
)
，容易让氮化镓产生缺陷，甚至破裂，蓝宝石的散热性不佳，只有单晶碳化硅的晶格常数不匹配度较低且导热性较佳，为磊晶品质较佳的选择，然而，单晶碳化硅基板的价格非常高，特别是高频功率应用的碳化硅磊晶基板必须为半绝缘，以6吋晶圆为例其价格约为硅基板的
50
倍，因此，业界长期以来有寻找替代方案的需求
。

技术实现思路

[0003]本技术的一目的在于提供一种智能基板，可于其上形成三族氮化物磊晶或半导体元件后转植到其他载板，相较碳化硅基板可大幅降低成本
。
[0004]为了达成上述目的，本技术的智能基板由一单晶板体
、
一剥离层与一接合层所组成，其中，该剥离层的材质是二维材料且沉积于该单晶板体的表面，该剥离层包含有多个二维材料的单层，该接合层的材质是三族氮化物且沉积于该剥离层的表面
。
借此，可于该智能基板上形成三族氮化物磊晶或半导体元件后转植到其他载板，相较使用碳化硅基板可大幅降低成本
。
[0005]依据本技术一实施例，该二维材料为烯族
(Xenes)、
硫属化合物
(chalcogenides)
或二维氧化物
(2D oxides)。
[0006]依据本技术一实施例，该二维材料是为过渡金属硫属化合物
MX2，其中
M
为过渡金属原子锰
(Mn)、
钼
(Mo)、
铬
(Cr)、
钛
(Ti)、
钒
(V)、
锆
(Zr)、
铌
(Nb)、
锝
(Tc)、
钽
(Ta)、
铪
(Hf)、
钨
(W)
或铼
(Re)
，
X
为硫族原子硒
(Se)、
硫
(S)
或碲
(Te)。
[0007]依据本技术一实施例，该过渡金属硫属化合物为二硫化钼
(MoS2)、
二硫化钨钼
(MoWS2)、
二硫化钨
(WS2)、
二硒化钼
(MoSe2)、
二硒化钨钼
(MoWSe2)
或二硒化钨
(WSe2)。
[0008]依据本技术一实施例，该单晶板体的材质是蓝宝石
、
石英
、
氮化铝于硅晶圆
(AlN on Si)
或
3C
晶系碳化硅于硅晶圆
(3C
‑
SiC on Si)。
[0009]依据本技术一实施例，该剥离层的厚度大于
1nm。
[0010]依据本技术一实施例，该剥离层的厚度为3～
20nm。
[0011]依据本技术一实施例，该蓝宝石是
C
面蓝宝石
(c
‑
plane sapphire)
或
A
方向错切
C
面蓝宝石
(miscut c
‑
plane sapphire toward A)。
[0012]依据本技术一实施例，该三族氮化物是氮化铝
(AlN)、
氮化镓
(GaN)、
氮化铝镓
(Al
x
Ga1‑
x
N)、
氮化铟镓
(In
x
Ga1‑
x
N)
或氮化铝铟
(Al
x
In1‑
x
N)。
附图说明
[0013]图1为本技术一较佳实施例的智能基板的剖视图
。
[0014]【
符号说明
】
[0015]1智能基板
[0016]10
单晶板体
[0017]20
剥离层
[0018]21
单层
[0019]30
接合层
具体实施方式
[0020]以下通过一较佳实施例配合附图，详细说明本技术的
技术实现思路
及特征，如图1所示，是本技术一较佳实施例所提供的智能基板1，是由一单晶板体
10、
一剥离层
20
与一接合层
30
所组成
。
[0021]该单晶板体
10
的材质是蓝宝石，可采
C
面蓝宝石
(c
‑
plane sapphire)
或
A
方向错切
C
面蓝宝石
(miscut c
‑
plane sapphire toward A)
，除此之外亦可采用而不限于石英
、
氮化铝于硅晶圆
(AlN(0001)on Si(111))
或
3C
晶系碳化硅于硅晶圆
(3C
‑
SiC(111)on Si(111))
，其中氮化铝与
3C
碳化硅为单晶
。
[0022]该剥离层
20
的材质是二维材料且以化学气相沉积
(CVD)、
物理气相沉积
(PVD)
或原子层沉积
(ALD)
法直接沉积于该单晶板体
10
的表面，该二维材料可为烯族
(Xenes)、
硫属化合物
(chalcogenides)
或二维氧化物
(2D oxides)。
[0023]其中烯族例如但不限于硅烯
、
锗烯
、
锡烯
、
硼烯
、
黑磷
(
磷烯
)、
锑烯
、
铋烯
、
碲烯
、
六方氮化硼
(h
‑
BN)
又称为白石墨烯
(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智能基板，其特征在于，由一单晶板体
、
一剥离层与一接合层所组成，其中，该剥离层的材质是二维材料且沉积于该单晶板体的表面，该剥离层包含有多个二维材料的单层，该接合层的材质是三族氮化物且沉积于该剥离层的表面
。2.
根据权利要求1所述的智能基板，其特征在于，该二维材料为烯族
、
硫属化合物或二维氧化物
。3.
根据权利要求1所述的智能基板，其特征在于，该二维材料是为过渡金属硫属化合物
MX2，其中
M
为过渡金属原子锰
、
钼
、
铬
、
钛
、
钒
、
锆
、
铌
、
锝
、
钽
、
铪
、
钨或铼，
X
为硫族原子硒
、
硫或碲
。4.
根据权利要求3所述的智能基板，其特征在于，该过渡金属硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：何焱腾，陈乃榕，
申请(专利权)人：瑞砻科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：