[發明專利]半導體器件的制作方法

有效

• 申請號: 201510557555.0
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105185824A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 陳一峰
• 申請（專利權）人: 成都嘉石科技有限公司
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;H01L21/683
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 胡川

技術領域

本發明涉及半導體器件制造技術領域，特別是涉及一種半導體器件的制作方法。

背景技術

大功率半導體器件，尤其是以GaN、SiC為代表的第三代半導體器件，在電力電子領域和通信領域有著廣闊的應用前景。在電力電子領域，GaN器件具有以下優點：開態電阻小，有利于提高設備電能利用效率和節省能源；工作頻率可以達到1MHz以上，有利于提高集成度、減小設備體積。在通信領域，第三代半導體器件禁帶寬度大、工作溫度高、操作電壓高，有利于廣泛地應用到高頻大功率場合。

大功率GaN器件通常采用Si、SiC和藍寶石襯底，Si、SiC和藍寶石襯底分別具有如下優劣勢：

目前，在高頻大功率領域一般采用SiC襯底，但是，一方面，SiC基片與Si晶圓相比尺寸較小、價格昂貴，不利于與傳統Si器件集成，尤其是進行多功能數模集成。因此，業界希望GaN器件的襯底能夠集成Si、藍寶石和SiC襯底的優點，但是，目前還沒有一種襯底可以達到這種要求。

另一方面，隨著科技的不斷發展，GaN器件的輸出功率不斷提高，SiC襯底雖然熱導率高，但也無法滿足人們的需求，目前金剛石載板已經逐漸應用于更高功率的GaN器件，因此希望采用Si或藍寶石等相對便宜的襯底來替代SiC襯底制作GaN器件，提高器件的散熱特性，降低器件成本。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種半導體器件的制作方法，能夠通過外延片轉移的方式集成不同材料襯底的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種半導體器件的制作方法，包括：提供生長襯底，在所述生長襯底上制作多個孔洞；在所述生長襯底上形成外延片，所述外延片包括位于所述生長襯底上橫向生長的成核層和位于所述成核層上的器件結構；提供支撐襯底，在所述器件結構上覆蓋膠體，將所述支撐襯底與所述膠體粘合固定；將所述外延片與所述生長襯底分離；利用所述支撐襯底將所述外延片轉移至目標載體，并在轉移后去除所述膠體，得到半導體器件。

優選地，所述生長襯底的材料為Si、GaN、SiC或藍寶石。

優選地，所述孔洞為盲孔或貫穿所述生長襯底的通孔。

優選地，所述孔洞在所述生長襯底上均勻分布，所述孔洞的形狀為圓形、橢圓形、三角形或四邊形。

優選地，所述孔洞的大小為1-500μm，所述孔洞的間距為5-500μm。

優選地，所述成核層的厚度為0.1μm-1mm，所述成核層的材料為SiC、GaN、AlN或AlGaN。

優選地，所述支撐襯底的材料為Si、SiC、藍寶石或GaN。

優選地，所述目標載體的材料為金剛石、SiC、GaN或Si。

優選地，所述將所述外延片與所述生長襯底分離的步驟具體為：采用濕法腐蝕工藝或激光切割工藝將所述外延片與所述生長襯底分離。

優選地，所述半導體器件為HEMT器件、MISFET器件或MOSFET器件。

區別于現有技術的情況，本發明的有益效果是：

1.可以在較為廉價的生長襯底上實現半導體器件外延片的制作，可以提高集成度；

2.通過外延片轉移的方式，將外延片轉移至目標載體，從而滿足半導體器件的高頻大功率應用；

3.通過外延片轉移的方式，將外延片轉移至Si襯底上，從而實現芯片級的數模集成，進一步提高集成度。

附圖說明

圖1是本發明實施例半導體器件的制作方法的流程示意圖。

圖2是采用本發明實施例半導體器件的制作方法制作生長襯底后的俯視示意圖。

圖3是采用本發明實施例半導體器件的制作方法制作外延片后的截面示意圖。

圖4是采用本發明實施例半導體器件的制作方法制作支撐襯底后的截面示意圖。

圖5是采用本發明實施例半導體器件的制作方法去除生長襯底后的截面示意圖。

圖6是采用本發明實施例半導體器件的制作方法轉移到目標載體后的截面示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，是本發明實施例半導體器件的制作方法的流程示意圖。本實施例的制作方法包括：

S1：提供生長襯底，在生長襯底上制作多個孔洞。