一种导热增强衬底结构的制备方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:42110686 阅读:15 留言:0更新日期:2024-07-25 00:33
本申请提供了一种导热增强衬底结构的制备方法、装置及电子设备,包括:通过金刚石粉溶液对碳化硅基氮化镓衬底中的碳化硅层进行减薄及粗糙化处理,并在处理后的碳化硅层的表面预留纳米金刚石层;使用氮气和氩气形成的第一气氛,在不同温度条件下分两次在纳米金刚石层沉积氮化硅,形成复合过渡层;在甲烷与氢气形成的第二气氛中,通过微波等离子体进行化学气相沉积,在复合过渡层表面生长目标金刚石层;由目标金刚石层、复合过渡层、碳化硅层和氮化镓层形成导热增强衬底结构。通过复合过渡层辅助金刚石层与碳化硅之间的通道形成,消除碳化硅层直接与金刚石层键合所带来的应力影响,提高衬底结构的导热效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体材料制备,尤其涉及一种导热增强衬底结构的制备方法、装置及电子设备


技术介绍

1、随着5g通信、云计算、大数据等新兴技术的快速发展,高速度、高效率、高性能的半导体器件需求将日益增加,对作为重要的功率和射频应用的氮化镓(gan)器件也提出了更高功率、更高频率的性能要求,而gan的衬底材料对于gan器件的整体传热起到至关重要的作用,其中,碳化硅(sic,热导率490w/mk)由于其突出的导热能力以及与gan之间良好的晶格匹配关系,在现有技术中经常被用于作为gan的外延衬底,另外,进一步引入具有良好的绝缘性和物理化学稳定性的金刚石进一步提升gan功率器件的散热极限。

2、目前已报道了实现金刚石导热增强gan的技术路线,主要包括键合技术和生长技术两种,事实上gan半导体层在衬底转移过程中,要么会经受键合的高温环境以及衬底转移后带来的应力应变冲击,要么经受金刚石生长的高温环境及等离子体冲击,要么接受原始衬底剥离后残余应力影响,上述所带来的应力影响,导致gan原有的电学性能均不可避免的会发生一定程度的衰减,甚至彻底失效,这样一来,极大的降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导热增强衬底结构的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式在所述碳化硅层的表面预留纳米金刚石层:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述复合过渡层:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述目标金刚石层:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述导热增强衬底结构:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在通过金刚石粉溶液对碳化硅基氮化镓衬底中的碳化硅层进行减薄及粗糙化处理之前,所述方法还包括:...

【技术特征摘要】

1.一种导热增强衬底结构的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式在所述碳化硅层的表面预留纳米金刚石层:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述复合过渡层:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述目标金刚石层:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式形成所述导热增强衬底结构:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在通过金刚石粉溶液对碳化硅基氮化镓衬底中的碳化硅层进行减薄及粗糙化处理之前,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑宇亭张鲁川张志国高爽
申请(专利权)人:中电科第三代半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1