[發明專利]用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法

有效

• 申請號: 202011023502.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112201567B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王琦;梁智文;王忠強;劉南柳;汪青;張國義
• 申請（專利權）人: 北京大學東莞光電研究院
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/04;H01L23/373
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 鄧燕

1.一種用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、選用基礎襯底的材料，并對基礎襯底進行預處理，所述預處理的方法為對基礎襯底的上表面進行圖形化處理；

步驟二、在基礎襯底上沉積一層金剛石導熱層，所述金剛石導熱層在所述基礎襯底的圖形化處理的表面生長至平整，所述在基礎襯底上沉積一層金剛石導熱層的步驟為：采用MPCVD技術在圖形化基礎襯底的上表面沉積一層厚度為20μm-1000μm的金剛石導熱層，獲得金剛石復合襯底；

步驟三、對基礎襯底背向所述金剛石導熱層的一側進行拋光減薄，最終獲得復合層襯底，所述對基礎襯底進行拋光減薄，最終獲得復合層襯底的步驟包括：

步驟A、對金剛石復合襯底的基礎襯底一面進行拋光減?。?/p>

步驟B、對拋光減薄后的金剛石復合襯底進行高溫退火；

不斷重復步驟A和步驟B，直至步驟A中拋光減薄后基礎襯底的厚度為0.01μm-0.1μm結束，獲得復合層襯底。

2.根據權利要求1所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，在步驟一中，所述基礎襯底的材料為硅、藍寶石、碳化硅、氮化鋁或者氮化鎵中的一種。

3.根據權利要求2所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，所述圖形化處理的方法為：對基礎襯底進行無序蝕刻粗化或采用增光刻工藝制備成規格的PSS圖形。

4.根據權利要求3所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，所述步驟B中對金剛石復合襯底進行高溫退火的方法為：放入高溫退火爐中進行高溫退火或者采用溫度高低溫脈沖的方法進行高溫退火。

5.根據權利要求4所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，所述步驟B采用放入高溫退火爐中進行高溫退火的條件包括：退火溫度為700-1700度，退火氣氛為氮氣或氬氣。

6.根據權利要求1所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，所述金剛石導熱層為多晶金剛石薄膜、單晶金剛石薄膜或者單晶與多晶金剛石薄膜的復合結構中的一種。

7.根據權利要求2中所述的用于氮化物材料外延的高導熱襯底的制備方法，其特征在于，在步驟一中，所述基礎襯底的材料選用晶向為4H的碳化硅襯底，其尺寸為2英寸，厚度為430μm，電阻率小于0.01Ω·cm。