大尺寸单晶金刚石衬底及其制备方法技术

技术编号:43379697 阅读:84 留言:0更新日期:2024-11-19 17:57
本发明专利技术提供了一种大尺寸单晶金刚石衬底及其制备方法,属于半导体器件技术领域,包括:自支撑多晶金刚石衬底的制备;覆Ir金刚石复合衬底的制备;单晶金刚石的制备。在Si衬底覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石;对多晶金刚石正面抛光;在抛光后的多晶金刚石正面固定临时载片;去除Si衬底并对多晶金刚石背面抛光;去除临时载片形成自支撑多晶金刚石衬底;在MgO衬底上沉积定晶向Ir膜得到Ir/MgO复合衬底;将自支撑多晶金刚石衬底正面与Ir/MgO复合衬底进行键合,形成多晶金刚石/定晶向Ir膜/MgO复合衬底;去除MgO衬底形成覆Ir金刚石复合衬底;在覆Ir金刚石复合衬底上生长单晶金刚石,制得大尺寸单晶金刚石。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件,具体涉及一种大尺寸单晶金刚石衬底及其制备方法


技术介绍

1、金刚石具有优秀的光学、热学、电学和机械性能,是理想的宽禁带半导体材料,可应用于光学、医学、探测器和半导体等领域。单晶金刚石的制备可以分为同质外延和异质外延两种。其中,同质外延单晶金刚石受限于晶种尺寸的原因,难以获得大尺寸的单晶金刚石衬底。异质外延金刚石在衬底选择上具有尺寸大,可选择性多等优点。大尺寸高质量的晶圆衬底是实现半导体材料大规模应用的前提,因此,异质外延法是制备大尺寸单晶金刚石衬底的最具潜力的方法。

2、目前,传统的异质外延金刚石的衬底主要有硅(si)、氧化镁(mgo)、蓝宝石(al2o3)、氧化钇稳定氧化锆(ysz)和钛酸锶(srtio3)等,基于这些衬底生长大面积单晶金刚石存在多个问题,其中的两个主要问题是衬底与单晶金刚石的晶格常数和热膨胀系数不匹配,使得生产高质量的金刚石晶片变得困难。

3、针对晶格常数不匹配的问题,一种有效的解决方法是在衬底上制备金属层做为缓冲层。铱(ir)金属与金刚石的晶格常数差异为7.03%,且性能稳定不易分解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,所述自支撑多晶金刚石衬底的制备,包括:

3.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,在Si衬底表面均匀覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石之前,包括:

4.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,在Si衬底表面均匀覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石的过程,包括:

5.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,去除Si衬底,并对多晶金刚石背面抛光,包括:...

【技术特征摘要】

1.一种大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,所述自支撑多晶金刚石衬底的制备,包括:

3.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,在si衬底表面均匀覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石之前,包括:

4.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,在si衬底表面均匀覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石的过程,包括:

5.如权利要求2所述的大尺寸单晶金刚石衬底的制备方法,其特征在于,去除si衬底,并对多晶金刚石背面抛光,包括:

6...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯志红刘庆彬何泽召马孟宇周闯杰余浩李鹏雨蔚翠
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
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