[發(fā)明專利]半導(dǎo)體的外延片的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110057873.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112885710A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林大野;蔡欽銘;王治中
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州愛思威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L23/373
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 關(guān)向蘭

本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體的外延片的制備方法及其應(yīng)用，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。所述半導(dǎo)體的外延片的制備方法，包括以下步驟：在襯底上沉積散熱層，并在所述散熱層上沉積外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片；或者，在襯底上沉積第一功能層，在所述第一功能層上沉積散熱層，在所述散熱層上沉積第二功能層，所述第一功能層和第二功能層構(gòu)成外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片。本發(fā)明制備的半導(dǎo)體的外延片，能快速使半導(dǎo)體的外延片內(nèi)部溫度趨于均勻一致，使得在不改變半導(dǎo)體的外延片性能的基礎(chǔ)上，散熱效果會明顯增強(qiáng)，最終使半導(dǎo)體器件的壽命提高，工作環(huán)境更穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體的外延片的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，半導(dǎo)體技術(shù)已融入人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗Ｓ冒雽?dǎo)體材料制成的具有一定功能的器件，統(tǒng)稱半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件的發(fā)展受到廣泛關(guān)注，尤其是第三代半導(dǎo)體器件。第三代半導(dǎo)體器件的應(yīng)用涉及很多領(lǐng)域，例如光伏照明領(lǐng)域、電子電力器件、激光和探測器、微波器件、功率器件、電動汽車、5G射頻領(lǐng)域，手機(jī)快速充電等。

半導(dǎo)體器件在工作過程中會產(chǎn)生熱損耗，如果放任熱損耗存在器件中，會導(dǎo)致器件因高溫而損壞。為使器件正常高效工作，散熱模塊非常重要。目前的散熱方式為外部封裝散熱，將半導(dǎo)體器件安裝在散熱器中間，利用外加的散熱器將熱量散到周圍，必要時加上散熱風(fēng)扇或者水冷，以增加散熱效率。半導(dǎo)體器件發(fā)生故障時，主要問題來自于溫度因素，元件受熱過度會極速損壞，使用氧化鋁來散熱已不能配合功率的增加，銅來散熱會存在發(fā)熱太集中引起電子流聚熱的缺點(diǎn)，半導(dǎo)體器件功率的提高已經(jīng)接近現(xiàn)有封裝散熱技術(shù)的極限。外部的封裝散熱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱效率差，會導(dǎo)致器件的功率密度無法實(shí)現(xiàn)突破，功率器件的熱量無法第一時間排出，隱性的故障率一直無法消除，縮短器件使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提出一種半導(dǎo)體的外延片的制備方法及其應(yīng)用，旨在制備一種散熱效率好的半導(dǎo)體的外延片。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體的外延片的制備方法，包括以下步驟：

在襯底上沉積散熱層，并在所述散熱層上沉積外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片；或者，

在襯底上沉積第一功能層，在所述第一功能層上沉積散熱層，在所述散熱層上沉積第二功能層，所述第一功能層和第二功能層構(gòu)成外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片。

可選地，所述散熱層的材質(zhì)包括碳化硅。

可選地，所述散熱層采用化學(xué)氣相沉積法沉積。

可選地，所述化學(xué)氣相沉積法的沉積溫度為100～500℃；和/或，

所述化學(xué)氣相沉積法通入的氣體為SiH₄和C₃H₈的混合氣。

可選地，所述散熱層的厚度為1×10^-8～6×10^-8m。

可選地，所述在襯底上沉積散熱層，并在所述散熱層上沉積外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片的步驟具體包括：

在襯底上沉積形成散熱層；

在所述散熱層上沉積形成緩沖層；

在所述緩沖層上沉積形成外延層，得到所述半導(dǎo)體的外延片。

可選地，所述在襯底上沉積第一功能層，在所述第一功能層上沉積散熱層，在所述散熱層上沉積第二功能層，得到所述半導(dǎo)體的外延片的步驟具體包括：

在襯底上沉積形成緩沖層；

在所述緩沖層上沉積形成第一功能層；

在所述第一功能層上沉積形成散熱層；