[發明專利]一種碳化硅復合襯底及其制造方法在審
| 申請號： | 202310207459.8 | 申請日： | 2023-03-07 |
| 公開（公告）號： | CN116084011A | 公開（公告）日： | 2023-05-09 |
| 發明（設計）人： | 母鳳文;郭超 | 申請（專利權）人： | 青禾晶元（天津）半導體材料有限公司 |
| 主分類號： | C30B23/02 | 分類號： | C30B23/02;C30B25/20;C30B19/12;C30B29/36;C30B31/22;C30B31/20;H01L21/02 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 劉二艷 |
| 地址： | 300451 天津市濱海新區濱海高新區塘沽海洋*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 碳化硅 復合 襯底 及其 制造 方法 | ||
1.一種碳化硅復合襯底的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟：
在供體襯底表面的碳化硅單晶層中預埋弱化層；
將碳化硅襯底與所述碳化硅單晶層進行鍵合連接；
施加應力使所述碳化硅單晶層沿所述弱化層斷裂，得到剩余供體襯底以及碳化硅復合襯底；
所述碳化硅單晶層的缺陷密度小于所述碳化硅襯底的缺陷密度。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述供體襯底包括碳化硅單晶襯底與所述碳化硅單晶層復合形成的襯底、臨時支撐襯底與碳化硅單晶層復合形成的襯底或碳化硅單晶層獨立形成的襯底；
所述碳化硅單晶層的缺陷密度小于所述碳化硅單晶襯底的缺陷密度，所述碳化硅單晶襯底的缺陷密度小于所述碳化硅襯底的缺陷密度；
所述臨時支撐襯底包括硅襯底或藍寶石襯底；
所述碳化硅單晶層獨立形成的襯底的厚度大于50μm。
3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述碳化硅單晶襯底與所述碳化硅單晶層復合形成的襯底的制備方法包括：在所述碳化硅單晶襯底的表面外延生長所述碳化硅單晶層。
4.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述臨時支撐襯底與碳化硅單晶層復合形成的襯底的制備方法包括：
在碳化硅單晶襯底的表面外延生長所述碳化硅單晶層；
將所述碳化硅單晶層與所述臨時支撐襯底通過鍵合方式連接；
將所述碳化硅單晶襯底與所述碳化硅單晶層分離。
5.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述碳化硅單晶層獨立形成的襯底的制備方法包括：
在碳化硅單晶襯底的表面外延生長所述碳化硅單晶層；
將所述碳化硅單晶襯底與所述碳化硅單晶層分離。
6.根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述外延生長的方法包括真空升華法、化學氣象沉積法或液相法中的任意一種；
所述外延生長前，對所述碳化硅單晶襯底的生長表面進行蝕刻。
7.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，預埋所述弱化層的方法包括離子注入或激光照射；
所述離子注入采用的離子包括氫離子和/或氦離子；
所述離子注入的深度≤5μm；
所述激光照射采用的激光包括脈沖激光；
所述脈沖激光包括固態激光或光纖激光；
所述脈沖激光的寬度為100~300?fs；
所述激光照射形成的弱化層深度≤150μm。
8.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述施加應力的方式包括熱處理和/機械分離；
所述剩余供體襯底重復用于所述碳化硅復合襯底的制造；
所述剩余供體襯底重復使用的次數不少于1次。
9.一種碳化硅復合襯底，其特征在于，所述碳化硅復合襯底由權利要求1-8任一項所述的制造方法制備得到，所述碳化硅復合襯底包括碳化硅襯底以及碳化硅單晶層，所述碳化硅單晶層的缺陷密度小于所述碳化硅襯底的缺陷密度。
10.根據權利要求9所述碳化硅復合襯底，其特征在于，所述碳化硅單晶層的BPD密度為0；
所述碳化硅單晶層的晶型包括4H或6H；
所述碳化硅單晶層的厚度為0.1~10μm；
所述碳化硅襯底的材質包括碳化硅單晶或碳化硅多晶；
所述碳化硅襯底的晶型包括4H、6H或3C；
所述碳化硅襯底的厚度為200~1000μm。
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