【技術實現步驟摘要】
本公開涉及半導體，尤其涉及復合襯底、半導體結構及復合襯底的制作方法。
技術介紹
1、寬禁帶半導體材料gan基材料作為第三代半導體材料的典型代表，具有禁帶寬度大、耐高壓、耐高溫、電子飽和速度和漂移速度高、容易形成高質量異質結構的優異特性，非常適合制造耐高溫、高頻、大功率電子器件。
2、由于sic材料和gan材料的晶格常數相近，因此，在sic單晶材料上生長的gan基材料中的缺陷更少，性能更好。但sic單晶材料成本較高，以sic單晶材料作為半導體襯底需要較多或較大尺寸的sic單晶材料，從而造成較高成本。
3、因此，需要提供一種sic復合襯底。
技術實現思路
1、有鑒于此，本公開提供一種復合襯底。實現在sic單晶材料上生長gan基外延材料的同時，有效減少sic單晶材料的尺寸，進而降低成本。此外，本公開進一步通過超結結構增強了復合襯底的穩定性。
2、第一方面，本公開提供一種復合襯底，包括：支撐層；位于所述支撐層上的sic單晶層，所述sic單晶層包括第一超結結構，所述第一超結結構包括若干第一p型層與若干第一n型層，所述若干第一p型層與所述若干第一n型層自所述sic單晶層遠離所述支撐層一側的表面沿著所述sic單晶層的厚度方向向內延伸且在平行所述sic單晶層所在平面的方向上交替分布。
3、在一些實施例中，所述復合襯底還包括sic外延層，所述sic外延層位于所述sic單晶層遠離所述支撐層的一側。
4、在一些實施例中，所述sic外延層包括第二
5、在一些實施例中，沿著所述sic單晶層的厚度方向，所述若干第一p型層與所述若干第二p型層相互連接，所述若干第一n型層與所述若干第二n型層相互連接。
6、在一些實施例中，沿著所述sic單晶層的厚度方向，所述若干第一p型層與所述若干第二n型層相互連接，所述若干第一n型層與所述若干第二p型層相互連接。
7、在一些實施例中，所述復合襯底還包括埋氧層，所述埋氧層位于所述支撐層與所述sic單晶層之間。
8、在一些實施例中，所述支撐層靠近所述sic單晶層的一側具有多個孔洞，所述孔洞部分貫穿所述支撐層，所述埋氧層填充所述孔洞并覆蓋所述支撐層靠近所述sic單晶層一側的表面。
9、在一些實施例中，所述多個孔洞呈陣列排布或錯位排布。
10、在一些實施例中，所述支撐層的材料為多晶材料，所述支撐層的材料包括氮化鋁陶瓷襯底、氧化鋁陶瓷襯底、碳化硅陶瓷襯底、氮化硼陶瓷襯底、氧化鋯陶瓷襯底、氧化鎂陶瓷襯底、氮化硅陶瓷襯底、氧化鈹陶瓷襯底或多晶硅中的任意一種。
11、第二方面，本公開還提供了一種半導體結構，包括上述任意一項所述的復合襯底，所述半導體結構還包括高電子遷移率晶體管器件、垂直功率器件、射頻器件及發光二極管器件中任意一種。
12、第三方面，本公開還提供了一種復合襯底的制作方法，所述方法包括：提供支撐層；在所述支撐層上形成單晶si；對所述單晶si離子注入以形成第一超結結構，所述第一超結結構包括若干第一p型層與若干第一n型層，所述若干第一p型層與所述若干第一n型層自所述單晶si遠離所述支撐層一側的表面沿著所述單晶si的厚度方向向內延伸且在平行所述單晶si所在平面的方向上交替分布；在對所述單晶si進行離子注入以形成所述第一超結結構后，碳化所述單晶si以獲得sic單晶層。
13、在一些實施例中，所述碳化所述單晶si以獲得sic單晶層之后，所述制作方法還包括：在所述sic單晶層遠離所述支撐層一側形成sic外延層。
14、在一些實施例中，所述在所述sic單晶層遠離所述支撐層一側形成sic外延層之后，所述制作方法還包括：對所述sic外延層離子注入以形成第二超結結構，所述第二超結結構包括若干第二p型層與若干第二n型層，所述若干第二p型層與所述若干第二n型層自所述sic外延層遠離所述sic單晶層一側的表面沿著所述sic外延層的厚度方向向內延伸且在平行所述sic外延層所在平面的方向上交替分布。
15、在一些實施例中，沿著所述sic單晶層的厚度方向，所述若干第一p型層與所述若干第二p型層相互連接，所述若干第一n型層與所述若干第二n型層相互連接。
16、在一些實施例中，沿著所述sic單晶層的厚度方向，所述若干第一p型層與所述若干第二n型層相互連接，所述若干第一n型層與所述若干第二p型層相互連接。
17、在一些實施例中，所述在所述支撐層上形成單晶si包括：在所述支撐層上形成埋氧層；在所述埋氧層遠離所述支撐層一側形成所述單晶si。
18、在一些實施例中，所述在所述支撐層上形成埋氧層，還包括：在所述支撐層上形成多個孔洞，所述孔洞部分貫穿所述支撐層，在所述支撐層上形成埋氧層，其中，所述埋氧層填充所述孔洞并覆蓋所述支撐層具有所述孔洞一側的表面。
19、在一些實施例中，所述多個孔洞呈陣列排布或錯位排布。
20、本公開采用支撐層和sic單晶層相結合的方案，可以有效減小sic單晶層的厚度，從而降低成本。此外，本公開進一步提供了第一超結結構來增強sic單晶層的電阻率及穩定性。第一超結結構中具有多個由若干第一p型層和若干第一n型層12b構成的pn結，可以提高復合襯底的電阻率及穩定性，從而提高復合襯底的擊穿電壓。關態時，超結結構中的第一p型層與第一n型層中的載流子互相耗盡，減少了復合襯底內的自由載流子的數目，因而由本實施例提供的復合襯底制備而成的器件可實現高的關態擊穿電壓。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種復合襯底，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的復合襯底，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的復合襯底，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的復合襯底，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的復合襯底，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的復合襯底，其特征在于，
9.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，
10.一種復合襯底的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
11.根據權利要求10所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，所述碳化所述單晶Si以獲得SiC單晶層(12)之后，還包括：
12.根據權利要求11所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，所述在所述SiC單晶層(12)遠離所述支撐層(11)一側形成SiC外延層(13)之后，還包括：
13.根據權利要求12所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，
1
15.根據權利要求10所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，所述在所述支撐層(11)上形成單晶Si包括：
16.根據權利要求15所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，所述在所述支撐層(11)上形成埋氧層(14)，還包括：
17.根據權利要求16所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，
18.一種半導體結構，其特征在于，包括權利要求1-9中任意一項所述的復合襯底，所述半導體結構還包括高電子遷移率晶體管器件、垂直功率器件、射頻器件及發光二極管器件中任意一種。
...【技術特征摘要】
1.一種復合襯底，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的復合襯底，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的復合襯底，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的復合襯底，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的復合襯底，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的復合襯底，其特征在于，
9.根據權利要求1所述的復合襯底，其特征在于，
10.一種復合襯底的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
11.根據權利要求10所述的復合襯底的制作方法，其特征在于，所述碳化所述單晶si以獲得sic單晶層(12)之后，還包括：
12.根據權利要求11所述的復...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程凱，
申請(專利權)人：蘇州晶湛半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。