[發明專利]一種復合硅基板及其制備方法、一種芯片和一種電子器件

在審

• 申請號: 201810540939.5
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108682656A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 李方紅;黃進清;常嘉興
• 申請（專利權）人: 深圳市科創數字顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L23/13
• 分類號: H01L23/13;H01L21/52
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發明公開了一種復合硅基板及其制備方法、一種芯片和一種電子器件，所述復合硅基板包括硅襯底，所述硅襯底的表面具有若干凹陷區，至少一個所述凹陷區內依次覆有絕緣緩沖層和第三代半導體材料層。本發明的復合硅基板同時具有硅和第三代半導體材料兩種半導體材料區，能夠同時滿足高速通訊和快速邏輯運算的需求，在電子器件領域具有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及顯示領域，尤其是涉及一種復合硅基板及其制備方法、一種芯片和一種電子器件。

背景技術

現有技術中在硅襯底上設計電路往往只能適合邏輯控制，而目前人們對于半導體基板的需求不僅希望其能夠滿足邏輯控制，還希望其能夠適用于高頻率且高輸出運作的功率元件，如場效應晶體管(FET)等，因此需要尋找一種合適的半導體基板，能夠同時適合快速邏輯運算和高速通訊的特點。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種復合硅基板及其制備方法、一種芯片和一種顯示器，能夠同時滿足快速邏輯運算和高速通訊的需求。

本發明所采取的技術方案是：

本發明提供一種復合硅基板，包括硅襯底，所述硅襯底的表面具有若干凹陷區，至少一個所述凹陷區內依次覆有絕緣緩沖層和第三代半導體材料層。本發明根據實際在第三代半導體材料層上設計的電路來調整復合硅基板的凹陷區的位置，從而適應不同的電路設計需求。

本發明中的絕緣緩沖層的作用是間隔硅和第三代半導體材料層，其次是在制備過程中起到保護硅的作用。

優選地，所述絕緣緩沖層的材料為氮化硅、SiON(Silicon Oxynitride)、Al₂O₃中的至少一種。

在一些具體實施例中，優選所述硅襯底為SOI絕緣硅片。

進一步地，所述SOI晶片中的絕緣襯底為藍寶石(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN)中的至少一種。氮化鋁的禁帶寬度＞6ev，屬于半導體材料但接近于絕緣材料，在本申請中可以作為絕緣襯底材料使用。

優選地，所述第三代半導體材料層的材料為氮化鎵、碳化硅、氧化鋅、金剛石、氮化鋁中的至少一種。

本發明還提供一種上述的復合硅基板的制備方法，包括以下步驟：

(1)取硅襯底，在所述硅襯底的表面刻蝕出凹陷區；

(2)在所述凹陷區內制備氮化硅緩沖層；

(3)在所述凹陷區的氮化硅緩沖層上制備第三代半導體材料層。

優選地，步驟(1)中采用黃光制程、激光刻蝕、干法刻蝕、濕法刻蝕中的任一種工藝刻蝕出凹陷區。

優選地，步驟(2)中采用化學氣相沉積法、等離子體增強化學的氣相沉積法、蒸鍍工藝、濺鍍工藝中的任一種工藝制備氮化硅緩沖層；

優選地，步驟(3)中采用金屬有機化合物化學氣相沉淀法制備第三代半導體材料層。

本發明還提供一種芯片，包括上述的復合硅基板或上述復合硅基板的制備方法制得的復合硅基板。通過在上述的復合硅基板上的不同半導體材料區域上設計不同的電路，經封裝后形成滿足不同電路需求的芯片。

本發明還提供一種電子器件，包括上述的芯片。

進一步地，所述電子器件為LED顯示器、LCOS顯示器、高電子遷移率晶體管(HEMT)中任一種。

本發明的有益效果是：