[發明專利]一種多層襯底、電子元器件及多層襯底制備方法

有效

• 申請號: 202011615980.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112750686B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 李真宇;楊超;李洋洋;張秀全;劉阿龍;韓智勇
• 申請（專利權）人: 濟南晶正電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種多層襯底，其特征在于，所述多層襯底從下至上依次為：

襯底層、缺陷層、絕緣層以及有源層；

其中，所述缺陷層包括缺陷基體以及以第一預設濃度摻雜在所述缺陷基體中的雜質；所述第一預設濃度小于或等于所述缺陷層自身的陷阱可容納載流子達到飽和狀態時的摻雜濃度；

其中，構成所述襯底層的材質中摻雜有第二預設濃度的所述雜質；并且所述第一預設濃度的濃度數值高于所述第二預設濃度的濃度數值；

其中，所述缺陷層與所述襯底層之間，且所述缺陷層與所述絕緣層之間設置有接觸面層；構成所述接觸面層的材質與構成缺陷層的材質相同；構成所述接觸面層的材質中摻雜有第三預設濃度的所述雜質；

其中，所述第三預設濃度的濃度數值低于所述第一預設濃度的濃度數值。

2.根據權利要求1所述的多層襯底，其特征在于，所述第一預設濃度大于或等于1×10¹³/cm³且小于或等于2×10¹⁷/cm³。

3.根據權利要求1所述的多層襯底，其特征在于，構成所述接觸面層的晶粒的體積小于構成所述缺陷層的晶粒的體積。

4.根據權利要求1所述的多層襯底，其特征在于，所述第三預設濃度的濃度數值小于所述第二預設濃度的濃度數值。

5.根據權利要求1所述的多層襯底，其特征在于，所述襯底層的材質為硅、鍺、鈮酸鋰、鉭酸鋰、砷化鎵或碳化硅中的任意一種；

所述缺陷基體的材質為多晶硅、多晶鍺或非晶硅中的任意一種；

所述雜質的材質為硼、磷、砷、鋁或鎵中的任意一種或多種；

所述絕緣層的材質為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的任意一種；

所述有源層的材質為硅、鍺、砷化鎵、碳化硅、石英、陶瓷、四硼酸鋰、鈮酸鋰或鉭酸鋰中的任意一種。

6.一種電子元器件，其特征在于，所述電子元器件包含權利要求1至5中的任意一項所述的多層襯底。

7.一種多層襯底制備方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1至5中任意一項所述的多層襯底，所述方法包括：

制備襯底層；

在所述襯底層上通過摻入第一預設濃度的雜質的方法制備缺陷層；其中，所述第一預設濃度小于或等于所述缺陷層自身的陷阱可容納載流子達到飽和狀態時的摻雜濃度；

在所述缺陷層上制備絕緣層；

采用離子注入與鍵合分離的方式，或直接鍵合與研磨拋光的方式在所述絕緣層上制作有源層，得到多層襯底；

其中，在所述襯底層上通過摻入第一預設濃度的雜質的方法制備缺陷層，之后還包括：

在所述缺陷層的上面以及下面處通過摻入第三預設濃度的所述雜質的方法制備接觸面層；其中，所述第三預設濃度的濃度數值低于所述第一預設濃度的濃度數值。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述襯底層上通過摻入第一預設濃度的雜質的方法制備缺陷層，包括：

在所述襯底層上制備缺陷基體；

對所述缺陷基體采用離子注入的方式注入所述雜質，形成所述缺陷層；

對所述缺陷層進行退火處理；其中，所述退火處理的溫度高于或等于500℃且低于或等于1000℃，所述退火處理的時間大于或等于1h且小于或等于20h。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述襯底層上通過摻入第一預設濃度的雜質的方法制備缺陷層，還包括：

將所述襯底層放置在沉積爐中，通入含硅和含所述雜質的氣體，制備獲取所述缺陷層。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述襯底層上通過摻入第一預設濃度的雜質的方法制備缺陷層，還包括：

將所述襯底層放置在預先設置有硼粉或磷粉的沉積爐中，在高溫下沉積缺陷基體，所述缺陷基體混入所述硼粉或磷粉形成缺陷層。