[實(shí)用新型]一種復(fù)合襯底及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222031569.7
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN219017637U
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程凱
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 北京布瑞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11505
• 代理人: 秦衛(wèi)中

1.一種復(fù)合襯底，其特征在于，包括：

層疊設(shè)置的第一半導(dǎo)體層(1)及第二半導(dǎo)體層(2)，

所述第一半導(dǎo)體層(1)靠近所述第二半導(dǎo)體層(2)的表面設(shè)有至少一個(gè)散熱凹槽(3)，所述第一半導(dǎo)體層(1)的側(cè)壁或所述第一半導(dǎo)體層(1)遠(yuǎn)離所述第二半導(dǎo)體層(2)的表面設(shè)有散熱通道(4)，所述散熱通道(4)與所述散熱凹槽(3)連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述散熱通道(4)包括第一通道(41)和第二通道(42)，所述第一通道(41)和所述第二通道(42)分別連通所述散熱凹槽(3)的兩端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述至少一個(gè)散熱凹槽(3)的水平截面形狀包括長方形、正方形、圓形和六邊形中一種或多種的組合，所述水平截面平行于所述第一半導(dǎo)體層(1)靠近所述第二半導(dǎo)體層(2)的表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述復(fù)合襯底還包括鍵合層(5)，所述鍵合層(5)位于所述第一半導(dǎo)體層(1)與所述第二半導(dǎo)體層(2)之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層(1)為Si、Al₂O₃、SiC和GaN中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述散熱凹槽(3)和/或所述散熱通道(4)的內(nèi)壁覆蓋鈍化結(jié)構(gòu)(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層(1)還包括第三通道(6)，所述散熱凹槽(3)數(shù)量為多個(gè)，所述第三通道(6)連通多個(gè)所述散熱凹槽(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，由第一半導(dǎo)體層(1)指向第二半導(dǎo)體層(2)的方向上，所述散熱凹槽(3)的寬度恒定不變、逐漸減小或逐漸增加。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述散熱凹槽(3)水平截面形狀的寬度從中心至兩端逐漸減小，所述截面平行于所述第一半導(dǎo)體層(1)靠近所述第二半導(dǎo)體層(2)的表面。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層(2)為Si、Al₂O₃、SiC和GaN中的任意一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層(2)為氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述第二半導(dǎo)體層(2)遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體層(1)的表面為N面。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層(2)的厚度不大于所述第一半導(dǎo)體層(1)的厚度。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，還包括

循環(huán)設(shè)置于所述散熱凹槽(3)內(nèi)的冷卻劑(7)。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層(1)包括中心區(qū)域(1a)和邊緣區(qū)域(1b)，所述散熱凹槽(3)數(shù)量為多個(gè)，所述散熱凹槽(3)在所述中心區(qū)域(1a)內(nèi)分布密度大于所述散熱凹槽(3)在邊緣區(qū)域(1b)內(nèi)的分布密度。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合襯底，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層(2)具有和第一半導(dǎo)體層(1)的散熱凹槽(3)對應(yīng)的散熱空洞，所述散熱空洞通過外延方式形成逐漸封閉的頂部，所述散熱空洞和所述散熱凹槽(3)互相連通形成散熱空間。

16.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求15中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合襯底，

依次位于所述復(fù)合襯底上的溝道層(8)和勢壘層(9)，以及位于所述勢壘層(9)上的源極(10)、柵極(11)和漏極(12)，所述源極(10)和所述漏極(12)分別位于所述柵極(11)的兩側(cè)。