半导体衬底、外延片和半导体器件制造技术

技术编号:46594051 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:27
本申请实施例提供一种半导体衬底、外延片和半导体器件,所述半导体衬底包括碳化硅基底层,设置于所述碳化硅基底层的碳面上的过渡层,以及设置于所述过渡层的远离所述碳化硅基底层一侧的应力调控层;所述过渡层包括二维材料层,且所述应力调控层包括3C‑SiC层;或者所述过渡层包括多晶3C‑SiC层,且所述应力调控层包括单晶3C‑SiC层。本申请实施例提供的半导体衬底通过在碳化硅基底层上设置过渡层和应力调控层,可以有效改善SiC衬底的面型,以一定程度解决SiC外延工艺过程中由于衬底bow值过大导致的外延层厚度分布不均匀的问题,从而提升外延片制造良率,降低制造成本,提升半导体器件性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及半导体衬底,特别是涉及一种半导体衬底、外延片和半导体器件


技术介绍

1、碳化硅(sic)半导体材料,因其具有宽禁带、高临界电场强度、高电子饱和迁移速率、高热导率等物理特性,在高压、大功率、高频以及耐高温电子功率器件领域具有广阔的应用前景。sic电子功率器件已经逐步应用于新能源汽车、光伏发电、智能电网以及有轨电车等领域的电力转换模块。随着sic肖特基二极管(schottkybarrierdiode,sbd)以及金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)功率器件的商业化和迭代发展,sic电子功率器件正在成为高压电子功率器件领域的主导。

2、相比于si电子功率器件,较高的制造成本是sic电子功率器件在终端应用领域渗透率进一步提升的主要障碍。sic电子功率器件的制造成本中60%以上来源于sic衬底和外延。因此不断优化生产制造工艺降低sic衬底和外延生产成本是提升sic电子功率器件市场竞争力的关键因素。现有sic衬底一般为4h-sic片或本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体衬底,其特征在于,所述半导体衬底包括碳化硅基底层,设置于所述碳化硅基底层的碳面上的过渡层,以及设置于所述过渡层的远离所述碳化硅基底层一侧的应力调控层;

2.如权利要求1所述的半导体衬底,其特征在于,所述二维材料层包括石墨烯层。

3.如权利要求1或2所述的半导体衬底,其特征在于,所述过渡层的厚度为1nm-1000nm。

4.如权利要求1-3任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述应力调控层的厚度为1μm-10μm。

5.如权利要求1-4任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述碳化硅基底层的材料包括4H-SiC或6H-SiC。...

【技术特征摘要】

1.一种半导体衬底,其特征在于,所述半导体衬底包括碳化硅基底层,设置于所述碳化硅基底层的碳面上的过渡层,以及设置于所述过渡层的远离所述碳化硅基底层一侧的应力调控层;

2.如权利要求1所述的半导体衬底,其特征在于,所述二维材料层包括石墨烯层。

3.如权利要求1或2所述的半导体衬底,其特征在于,所述过渡层的厚度为1nm-1000nm。

4.如权利要求1-3任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述应力调控层的厚度为1μm-10μm。

5.如权利要求1-4任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述碳化硅基底层的材料包括4h-sic或6h-sic。

6.如权利要求1-5任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述碳化硅基底层的厚度为200μm-1000μm。

7.如权利要求1-6任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述应力调控层与所述碳化硅基底层的厚度之比在(0.001-0.1)∶1范围内。

8.如权利要求1-7任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述碳化硅基底层的尺寸为6英寸-18英寸。

9.如权利要求1-8任一项所述的半导体衬底,其特征在于,在垂直于所述半导体衬底厚度方向的横向方向上,所述过渡层和所述应力调控层与所述碳化硅基底层的形状尺寸一致,且完全覆盖所述碳化硅基底层。

10.如权利要求1-9任一项所述的半导体衬底,其特征在于,所述半导体衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁涛王朋段焕涛
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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