【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆，特别是涉及一种金刚石复合晶圆基底及制备方法。
技术介绍
1、随着电子器件的尺寸不断缩小，集成度越来越高，产热的集中性带来的热耗问题逐渐凸显，器件内部的热累积效应会导致器件性能降低甚至损坏，例如，gan是很多半导体器件的主要制备材料，由于热效应的存在，导致gan器件的功率密度仅为3～5w/mm，影响正常使用。
2、为解决上述热效应带来的器件功率降低问题，以及实现高效散热，通常采用单晶金刚石热沉片，在金刚石材质的热沉片上直接生长功能层，或将热沉片与器件晶圆键合，通过金刚石热沉片来实现散热，由于金刚石与器件的功能层之间存在热膨胀差，会导致热沉片与功能层的晶格失配较严重，影响功能层的正常使用，且在键合过程中容易产生缺陷，影响键合强度。
3、另一种解决方式是在si或sic或蓝宝石基底上生长金刚石，由于金刚石与si或sic或蓝宝石基底之间存在热膨胀系数差，在金刚石高温生长过程中会出现si/金刚石、sic/金刚石、蓝宝石/金刚石复合基底翘曲现象，现有技术中通常采用提升基底厚度或减小金刚石生长面积来解决翘曲问题，当基底过厚时，减薄过程中金刚石可能会碎裂，增加了减薄的难度和成本，大幅减薄会导致基底表面缺陷较多，不利于后续功能层的制备；金刚石生长面积较小时，会与大尺寸晶圆的流片工艺不兼容，具有局限性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种金刚石复合晶圆基底及制备方法。
2、本专利技术提供一种金刚石复合晶圆基底，包括基底本体和金
3、在一实施例中，所述容纳槽的端面面积之和为所述基底本体端面面积的20％-80％。
4、在一实施例中，所述容纳槽的深度为所述基底本体厚度的20％-80％。
5、在一实施例中，所述容纳槽的端面形状设置为多边形，且边长数大于或等于3，或所述容纳槽的端面形状设置为椭圆形。
6、本专利技术还提出一种金刚石复合晶圆基底的制备方法，包括如下步骤：
7、s1、基底保护：在基底本体的外表面贴附保护层，保护层在靠近基底本体背面的一侧开设有若干通槽。
8、s2、容纳槽加工：在基底本体背面与通槽对应的位置开设用于生长金刚石石柱的容纳槽；
9、s3、基底清洗：去除基底本体表面的保护层，并对基底本体进行清洗，去除基底本体表面的刻蚀溶液残留；
10、s4、金刚石生长：在容纳槽内生长金刚石石柱；
11、s5、基底减薄：对基底本体的背面进行减薄，使基底本体的背面与金刚石石柱的顶端平齐。此步骤相较于现有技术中对基底本体进行正面减薄，以去除基底本体正面的较厚材料层，能够有效减少去除较厚材料层时导致的金刚石石柱的易损坏问题，且基底本体的正面用于生长功能层，当基底本体正面减薄存在误差时，会导致功能层的不稳定，对背面减薄可避免此问题。
12、在一实施例中，基底保护步骤s1还包括如下步骤：
13、s1.1、在基底本体的背面贴附第一保护层，第一保护层的尺寸与基底本体的背面匹配，用于将基底本体的背面完全覆盖，通槽开设于第一保护层上；
14、s1.2、在基底本体的正面贴附第二保护层，第二保护层的尺寸与基底本体的正面匹配，用于将基底本体的正面完全覆盖。
15、在一实施例中，基底保护步骤s1还包括如下步骤：
16、s1.3、在基底本体的侧面贴附第三保护层，第三保护层的尺寸与基底本体的侧面匹配，用于将基底本体的侧面完全覆盖。
17、在一实施例中，容纳槽刻蚀步骤s2采用等离子刻蚀、化学刻蚀或激光刻蚀。在一示例中，容纳槽刻蚀步骤s2包括如下步骤：
18、s2.1、配制刻蚀溶液：将一定比例的agno3、hf、h2o2配置为混合溶液，并置于水浴锅加热；
19、s2.2、刻蚀：保持水温在35℃，将基底本体置于上述混合溶液中进行刻蚀反应，反应时间为40～50min，刻蚀速率为6μm/min；
20、在一实施例中，容纳槽刻蚀步骤s2还包括如下步骤：
21、s2.3、去ag：配置氨水与h2o2的混合碱溶液，将刻蚀后的基底本体置于混合溶液中，去除容纳槽内残留的ag离子；
22、s2.4、中和：将去ag步骤后的基底本体置于hf溶液内中和碱溶液；
23、s2.5、清洗：使用去离子水将中和步骤后的基底本体进行超声清洗。
24、在一实施例中，基底清洗步骤s3还包括如下步骤：
25、s3.1、去除基底本体上的保护层，将基底本体置于丙酮溶液中进行超声清洗，去除基底本体表面的残留物；
26、s3.2、将基底本体置于酒精溶液中去除残余的丙酮；
27、s3.3、用去离子水清洗基底本体，去除残余的酒精；
28、s3.4、对基底本体进行干燥。
29、在一实施例中，基底减薄s5还包括如下步骤：在基底本体的正面贴附第四保护层，第四保护层的尺寸与基底本体的正面匹配，对基底本体的正面进行保护，随后对基底本体的背面进行减薄，直至基底本体的背面与金刚石石柱的端面平齐。
30、本专利技术的有益效果是：
31、通过在基底本体上开设若干容纳槽，并在容纳槽内生长金刚石石柱，使得基底本体变为sic/金刚石、si/金刚石、或蓝宝石/金刚石的复合材质，能够提升基底本体的导热系数，便于散热，进而提升基底本体的导热性能，特别是在一些大尺寸的基底本体的应用情境下，能够很好地适应大尺寸电子器件的散热需求，容纳槽在基底本体上呈蜂窝状分布，能够有效减小基底本体与金刚石石柱之间的热失配应力，基体本体能够提供较强的刚性支撑，减少金刚石石柱生长过程中导致的基底本体和/或金刚石石柱的翘曲问题，保证基底本体的生产质量；
32、采用本专利技术的制备方法，能够快速、高效地制备出金刚石复合基底，保护层的设置能够防止容纳槽刻蚀过程中对基底本体表面的损伤，保证基底本体的质量，同时，降低后续减薄工序的难度及复杂度，确保基底本体的生产质量，减少误差，利用刻蚀溶液进行容纳槽加工，效率高，可控性强，仅对基底本体的背面进行减薄，可不需对基底本体的正面减薄，节约减薄工序，更有利于提升良率，制备方法简单高效，且制备出来的基底本体质量稳定。
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1.一种金刚石复合晶圆基底，其特征在于：包括基底本体(10)和金刚石柱(12)，所述基底本体(10)采用SiC或Si或蓝宝石材质，所述基底本体(10)背面的中部开设有若干容纳槽(11)，所述若干容纳槽(11)排列成蜂窝状，所述容纳槽(11)用于生长和容纳所述金刚石石柱(12)。
2.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)的端面面积之和为所述基底本体(10)端面面积的20％-80％。
3.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)深度为所述基底本体(10)厚度的20％-80％。
4.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)的端面形状设置为多边形，且边长数大于或等于3，或所述容纳槽(11)的端面形状设置为椭圆形。
5.一种金刚石复合晶圆基底的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的金刚石复合晶圆基底的制备方法，其特征在于：基底保护步骤S1还包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的金刚石复合晶圆基底的制备
8.根据权利要求5所述的金刚石复合晶圆基底的制备方法，其特征在于：容纳槽加工步骤S2采用等离子刻蚀、化学刻蚀或激光刻蚀。
9.根据权利要求5所述的金刚石复合晶圆基底的制备方法，其特征在于：基底清洗步骤S3还包括如下步骤：
10.根据权利要求5所述的金刚石复合晶圆基底的制备方法，其特征在于：基底减薄S5还包括如下步骤：在基底本体的正面贴附第四保护层，第四保护层的尺寸与基底本体的正面匹配，对基底本体的正面进行保护，随后对基底本体的背面进行减薄，直至基底本体的背面与金刚石石柱的顶端平齐。
...【技术特征摘要】
1.一种金刚石复合晶圆基底，其特征在于：包括基底本体(10)和金刚石柱(12)，所述基底本体(10)采用sic或si或蓝宝石材质，所述基底本体(10)背面的中部开设有若干容纳槽(11)，所述若干容纳槽(11)排列成蜂窝状，所述容纳槽(11)用于生长和容纳所述金刚石石柱(12)。
2.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)的端面面积之和为所述基底本体(10)端面面积的20％-80％。
3.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)深度为所述基底本体(10)厚度的20％-80％。
4.根据权利要求1所述的金刚石复合晶圆基底，其特征在于：所述容纳槽(11)的端面形状设置为多边形，且边长数大于或等于3，或所述容纳槽(11)的端面形状设置为椭圆形。
5.一种金刚石复合晶圆基底的...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭祖军，李珂，杨家乐，潘鹏，何申伟，
申请(专利权)人：钱塘科技创新中心，
类型：发明
国别省市：
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