层状半导体基板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及层状半导体基板，其包括-单晶的第一层(1)，其含有至少80％的硅，并且具有第一厚度和第一晶格常数(a1)，所述第一晶格常数(a1)由第一掺杂剂元素和第一掺杂剂浓度决定，和-单晶的第二层(2)，其含有至少80％的硅，并且具有第二厚度和第二晶格常数(a2)，所述第二晶格常数(a2)由第二掺杂剂元素和第二掺杂剂浓度决定，所述第二层(2)与所述第一层直接接触，和-单晶的第三层(4)，其包含III族氮化物，使得所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间，其中所述第二晶格常数(a2)大于所述第一晶格常数(a1)，其中所述第一层(1)和所述第二层(2)的晶格是晶格匹配的，并且其中所述层状半导体基板的弓形在-50μm至50μm的范围内。本发明专利技术还涉及制造该层状半导体基板的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层状半导体基板及其制造方法本专利技术涉及基于硅的层状半导体基板，还涉及制造该基板的方法，所述层状半导体基板可以被用作III族氮化物层的沉积的基板。由于GaN和Si(111)之间的材料不匹配，在硅(Si)基板(GaN-Si层结构，GaN在上)上外延沉积的氮化镓(GaN)层存在一些基本问题。例如，GaN的热膨胀系数(TEC)大于硅的热膨胀系数。对于周期表中3族的其他元素的氮化物存在同样的问题。在将III族氮化物层的沉积温度冷却至室温的过程中，热膨胀系数的这个不同导致晶片的大范围凹面弓形(bow)。弓形的量随着III族氮化物层的厚度增加而增加。如果晶片的弓形太高，则不可能进一步处理。因此，必须保持低弓形。已经提出了一些解决方法。最先进的方法是在产生压应力的GaN层堆叠体内沉积中间层，例如在低温下沉积氮化铝(AlN)中间层。例如，US2003／0136333A1公开了在硅基板上的GaN层堆叠体内沉积一些AlN中间层。AlN具有比GaN更小的晶格常数。因此，在生长期间，在AlN上生长的GaN层处于压力下。这个压力补偿了冷却期间发生的拉应力。这使得可以在硅基板上生长厚且无裂纹的GaN层。AlN层必本文档来自技高网...

【技术保护点】
层状半导体基板，其包括?单晶的第一层(1)，其含有至少80％的硅，并且具有第一厚度和第一晶格常数(a1)，所述第一晶格常数(a1)由第一掺杂剂元素和第一掺杂剂浓度决定，和?单晶的第二层(2)，其含有至少80％的硅，并且具有第二厚度和第二晶格常数(a2)，所述第二晶格常数(a2)由第二掺杂剂元素和第二掺杂剂浓度决定，所述第二层(2)与所述第一层直接接触，和?单晶的第三层(4)，其由III族氮化物组成，使得所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间，其中所述第二晶格常数(a2)大于所述第一晶格常数(a1)，其中所述第一层(1)和所述第二层(2)的晶格是晶格匹配的，并且其中所述层状半导体基板的弓形在?...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 EP 11172250.0;2011.12.01 EP 11191535.11.层状半导体基板，其包括-构成单晶的第一层(1)的晶片，所述单晶的第一层(1)含有至少80％的硅，具有(111)晶格取向，并且具有第一厚度和第一晶格常数(a1)，所述第一晶格常数(a1)由第一掺杂剂元素和第一掺杂剂浓度决定，和-单晶的第二层(2)，其含有至少80％的硅，并且具有第二厚度和第二晶格常数(a2)，所述第二晶格常数(a2)由第二掺杂剂元素和第二掺杂剂浓度决定，所述第二层(2)与所述第一层直接接触，和-单晶的第三层(4)，其由III族氮化物组成，使得所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间，其中处于放松状态的所述第二晶格常数(a2)大于所述第一晶格常数(a1)，其中所述第一层(1)和所述第二层(2)的晶格是晶格匹配的，从而所述第二层(2)应变，并且根据单晶的第三层，选择所述第一层厚度、第一晶格常数(a1)、第二层厚度和第二晶格常数(a2)，从而所述层状半导体基板的弓形在-50μm至50μm的范围内，并且其中所述第一掺杂剂元素和第二掺杂剂元素相同，其共价原子半径小于硅的共价原子半径，或者其中所述第一掺杂剂元...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·施托克，G·萨克塞，U·罗特哈默尔，S·B·塔帕，H·施文克，P·德赖尔，F·幕莫勒，R·迈尔胡贝尔，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：
国别省市：