本发明专利技术涉及一种用于射频或电力应用的电子器件，该电子器件包括：位于支承基板上用于支承电子元件的半导体层，其中，所述支承基板（1）包括热导率为至少30W/m?K的底层（12）和厚度为至少5μm的表面层（13、14），所述表面层（13、14）具有至少3000Ohm.cm的电阻率和至少30W/m?K的热导率。本发明专利技术还涉及用于制造这种器件的两种工艺。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于射频或电力应用的电子器件和制造这种器件的工艺，该电子器件包括位于支承基板上的支承电子元件的半导体层。
技术介绍
生产微电子器件(尤其是用于射频或电力领域的应用)需要在具有高电阻率和良好热导率的支承基板上放置多个元件。实际上，高电阻率可以限制晶体管之间的高频相互作用(导致寄生效应的基板中的场线穿透(field line penetration))。良好的热导率是必需的，以排出因高频或高电力器件操作而生成的热。根据已知解决方案，这些器件可以在SOI (术语“绝缘体上硅”的首字母缩写词)型基板上生成，其中，硅支承基板(或其一部分)是高电阻的。这样，文献US2009/321873描述了这样的结构，该结构连续地包括硅支承基板、高电阻率硅层、硅氧化物层以及其中形成有元件的薄硅层。文献US2007/032040描述了这样的SOI基板，该SOI基板包括电阻率大于30000hm.cm的娃支承基板、娃氧化物层以及其中形成有元件的薄娃层。然而，这些基板涉及特别是因存在相对较厚的硅氧化物(SiO2)层(它是较差的热导体)而造成的较低热导率的缺陷。这种SOI基板的热导率因氧化物厚度超出大约50nm而可能受该硅氧化物的I至2ff/m K量级的热导率的限制，不足以进行希望的应用。根据另一种已知方案，这些元件可以在第一基板(例如，硅基板)上生成，并且在生成其之后，可以将所述元件转移到由蓝宝石制成的最终支承基板上，蓝宝石是电阻率为IO14Ohm.cm量级的材料。这种方法例如在文献US6944375中提出。然而，蓝宝石具有30至40W/m K的热导率，被视为具有用于针对所希望应用的改进的范围。将氧化物层插入支承这些元件的层与蓝宝石基板之间，以易于接合。然而，如上说明的，该氧化物层会形成防止热在蓝宝石基板内消散的热障。而且，蓝宝石基板相对昂贵，特别是对于直径大于150mm的蓝宝石来说。由此，本专利技术的一个目的是提供一种射频或电力应用所用器件的支承基板。更具体地说，这种支承基板可以同时具有闻电阻率(即，大于30000hm.cm)和至少和硅的热导率一样好的热导率(优选地大于30W/m K)，而比蓝宝石更廉价。这种基板应当适于制造来形成大的晶片，S卩，典型地直径大于150mm的晶片。这种支承基板还应当适于所述器件的器件工艺，并且特别具有根据所限定工艺的所需热特性(具体来说，就热膨胀系数和耐温性来说)。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于射频或电力应用的电子器件，该电子器件包括:位于支承基板上用于支承电子元件的半导体层，其特征在于，所述支承基板包括具有至少30W/m K的热导率的底层和具有至少5μπι的厚度的表面层，所述表面层具有至少30000hm.cm的电阻率和至少30W/m K的热导率。所述表面层位于所述底层与所述半导体层之间。根据本专利技术一实施方式，所述支承基板是双层结构，该双层结构包括处于硅基基板上的表面层，该表面层由具有大于5 μ m的厚度的ALN、铝或非晶类金刚石碳制成。根据本专利技术一实施方式，所述支承基板是娃基板，该娃基板包括具有大于5μηι的厚度的多孔表面区。根据本专利技术一实施方式，所述支承基板是铝基板，该铝基板包装有具有大于5 μ m的厚度的ALN或铝涂层。根据本专利技术一实施方式，所述支承基板是硅基板，该硅基板包括以大于1015at/cm3的浓度掺杂有金的表面区，该表面区具有大于5 μ m的厚度。支承所述元件的所述层优选地由硅、锗或II1-V族合金制成。可选的是，在所述支承基板与支承所述元件的所述层之间插入了具有小于50nm的厚度的硅氧化物层。另选的是，可以在所述支承基板与支承所述元件的所述层之间插入由ALN、铝、非晶类金刚石碳或高电阻率多晶硅制成的层。所述器件可以是具有大于等于150mm的直径的晶片。另选的是，所述器件可以是芯片。本专利技术另一目的是，提供一种用于制造用于射频或电力应用的器件的工艺，该器件包括在支承基板上支承电子元件的层，所述工艺包括以下连续步骤:(a)在所述支承基板上形成包括半导体层的结构，(b)在所述半导体层中制造所述元件，其特征在于，在步骤(a)中使用了支承基板，该支承基板包括具有至少30W/m K的热导率的底层和具有至少5μπι的厚度的表面层，所述表面层具有至少30000hm.cm的电阻率和至少30W/m K的热导率。根据一实施方式，所述支承基板是双层结构，该双层结构包括处于硅基基板上的厚度大于5μπι的层，该层由具有的ALN、铝或非晶类金刚石碳制成。根据另一实施方式，所述支承基板是硅基板，该硅基板包括具有大于5 μ m的厚度的多孔表面区。本专利技术另一目的是，提供一种用于制造用于射频或电力应用的器件的工艺，该器件包括位于支承基板上用于支承电子元件的层，所述工艺包括以下连续步骤:(a)在供体基板的半导体层中制造所述元件，(b)将支承所述元件的半导体层接合在中间基板上，(c)去除所述供体基板的剩余部分，以将支承所述元件的所述层转移到所述中间层上，(d)将支承所述元件的所述层接合在所述支承基板上，(e)去除所述中间基板，其特征在于，在步骤(d)中使用了支承基板，该支承基板包括具有至少30W/m K的热导率的底层和具有至少5μπι的厚度的表面层，所述表面层具有至少30000hm.cm的电阻率和至少30W/m K的热导率。根据一实施方式，所述支承基板是双层结构，该双层结构包括处于硅基基板上的厚度大于5 μ m的层，该层由ALN、铝或非晶类金刚石碳制成。根据一实施方式，所述支承基板是娃基板，该娃基板包括具有大于5 μ m的厚度的多孔表面区。根据另一实施方式，所述支承基板是铝基板，该铝基板被包围有厚度大于5 μ m的ALN或招涂层。根据另一实施方式，所述支承基板是硅基板，该硅基板包括以大于1015at/cm3的浓度掺杂有金的表面区，该表面区具有大于5 μ m的厚度。特别优选的是，所述供体基板连续包括第一基板、具有小于50nm的厚度的硅氧化物层以及所述半导体层，并且在步骤(c )期间，所述硅氧化物层被留在支承所述元件的所述层上。附图说明参照附图，根据下面的详细描述，本专利技术的进一步特征和优点将显现，其中:-图1A至IE示意性地例示了根据本专利技术的用于制造器件的第一工艺的主要步骤，-图2是根据本专利技术的器件的实施方式的示意图，-图3是根据本专利技术的器件的另一实施方式的示意图，-图4A至4F示意性地例示了根据本专利技术的用于制造器件的第二工艺的主要步骤。需要指出的是，为便于例示所述器件，不必遵守各种层厚度的比率。具体实施例方式所述器件根据下面分别参照图1A至IE和4A至4F描述的两个主要工艺来制造。第一工艺:在支承基板上的半导体层中制造元件第一工艺通常包括:首先制造包括支承基板和用于容纳元件的薄半导体层的结构，和在所述半导体层中制造这些元件。用于制造元件的技术涉及高温，S卩，典型地高于1000° C的高温。因此，这意味着该支承基板需要能够经得住这种温度。而且，该支承基板应当在所讨论温度下具有差不多与支承元件的半导体层材料的量级一样的热膨胀系数，以防止在该结构制造过程中在其中产生应力。这样，针对支承由硅制成的元件的半导体层，和用于制造该结构的工艺需要暴露在800° c下，该支承基板的热膨胀系数处于I与SxKr6IT1之间。参本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.19 FR 10595391.一种用于射频或电力应用的电子器件，该电子器件包括位于支承基板(I)上用于支承电子元件的半导体层(2丨)，该电子器件的特征在于，所述支承基板(I)包括热导率为至少30W/m K的底层(12)和厚度为至少5 μ m的表面层(13、14)，所述表面层具有至少30000hm.cm的电阻率和至少30W/m K的热导率。2.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述支承基板(I)是双层结构，该双层结构包括位于娃底基板(12)上的表面层(13),该表面层(13)由厚度大于5 μ m的A1N、招或非晶类金刚石碳制成。3.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述支承基板(I)是硅基板，该硅基板包括厚度大于5 μ m的多孔表面区(14)。4.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述支承基板(I)是铝基板，该铝基板被包围了厚度大于5 μ m的AIN或铝涂层。5.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述支承基板(I)是硅基板，该硅基板包括以大于1015at/cm3的浓度掺杂有金的表面区,该表面区的厚度大于5 μ m。6.根据权利要求1至5中的一项所述的电子器件，其特征在于，支承所述电子元件的所述半导体层(2 ‘ )由硅、锗或II1-V族合金制成。7.根据权利要求1至6中任 意一项所述的电子器件，其特征在于，在所述支承基板(I)与支承所述电子元件的所述半导体层(2’)之间插入有厚度小于50nm的硅氧化物层。8.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子器件，其特征在于，在所述支承基板(I)与支承所述电子元件的所述半导体层(2‘)之间插入有由A1N、铝、非晶类金刚石碳或高电阻率多晶硅制成的层。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的电子器件，其特征在于，该电子器件是直径大于等于150mm的晶片。10.根据权利要求1至8中任意一项所述的电子器件，其特征在于，该电子器件是芯片。11.根据权利要求1至10中任意一项所述的电子器件，其特征在于，所述表面层位于所述底层与所述半导体层之间。12.一种制造用于射频或电力应用的器件的工艺，该器件包括位于支承基板(I)上用于支承电子元件的层(2')，所述工艺包括以下连续步骤: a)在所述支承基板(I)上形成包括半导体层(2)的结构， b)在所述半导体层(2)中制造所述电子元件， 所述工艺的特征在于，在步骤(a)中使用...
【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪埃·朗德吕，卢恰娜·卡佩罗，E·德斯邦内特斯，克里斯托夫·菲盖，奥列格·科农丘克，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：
国别省市：
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