[发明专利]复合衬底及其制备方法、半导体器件、电子设备

权利要求书

1.一种复合衬底，其特征在于，包括：

承载层；

碳化硅层，设置在所述承载层上，与所述承载层键合；所述碳化硅层的材料包括单晶碳化硅；

至少一层外延层，设置在所述碳化硅层远离所述承载层一侧。

2.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述碳化硅层与所述承载层直接接触键合。

3.根据权利要求2所述的复合衬底，其特征在于，所述碳化硅层与所述承载层直接接触键合形成的第一键合层的厚度小于或等于5nm。

4.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述复合衬底还包括过渡层，所述过渡层位于所述碳化硅层和所述承载层之间；所述碳化硅层和所述承载层分别与所述过渡层键合。

5.根据权利要求4所述的复合衬底，其特征在于，所述碳化硅层与所述过渡层键合形成第二键合层，所述承载层与所述过渡层键合形成第三键合层；

所述过渡层、所述第二键合层以及所述第三键合层的厚度之和小于或等于100nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合衬底，其特征在于，所述外延层的材料包括III-V族氮化物。

7.根据权利要求1-5任一项所述的复合衬底，其特征在于，所述碳化硅层的材料包括4H晶型或6H晶型的碳化硅。

8.根据权利要求1-5任一项所述的复合衬底，其特征在于，所述承载层的材料的熔点大于或等于1260℃。

9.根据权利要求1-5任一项所述的复合衬底，其特征在于，所述碳化硅层的厚度小于或等于350um；

和/或，

所述承载层的厚度小于或等于3000um；

和/或，

所述至少一层外延层的厚度之和小于或等于3000um。

10.一种复合衬底的制备方法，其特征在于，包括：

从碳化硅单晶晶锭的背表面向所述碳化硅单晶晶锭进行氢离子注入，使得注入离子到达预设深度，在预设深度处形成缺陷层，所述缺陷层朝向所述碳化硅单晶晶锭背表面的一侧形成碳化硅层；

将所述碳化硅单晶晶锭的背表面与承载层键合，形成第一复合结构；

对所述第一复合结构进行第一退火处理，使得所述碳化硅层沿着所述缺陷层剥离，形成第二复合结构；所述第二复合结构包括从所述缺陷层中分离得到的损伤层、以及键合的所述碳化硅层和所述承载层；

对所述碳化硅层远离所述承载层的表面进行表面处理，去除所述损伤层，形成第三复合结构；

对所述第三复合结构进行第二退火处理，修复所述碳化硅层中因氢离子注入导致的缺陷；所述第二退火处理的退火温度大于所述第一退火处理的温度；

在所述碳化硅层远离所述承载层的表面形成至少一层外延层，形成所述复合衬底。

11.根据权利要求10所述的复合衬底的制备方法，其特征在于，对所述第三复合结构进行第二退火处理之前，所述制备方法还包括：

在所述碳化硅层远离所述承载层的表面形成碳保护膜；

在所述碳化硅层远离所述承载层的表面外延生长至少一层外延层之前，所述制备方法还包括：去除所述碳保护膜。

12.根据权利要求10所述的复合衬底的制备方法，其特征在于，将所述碳化硅单晶晶锭的背表面与承载层键合，包括：

在所述碳化硅单晶晶锭的背表面或者所述承载层上形成过渡层；

将所述碳化硅单晶晶锭的背表面与承载层通过所述过渡层键合；

所述复合衬底还包括位于所述碳化硅层和所述承载层之间的所述过渡层。

13.根据权利要求10所述的复合衬底的制备方法，其特征在于，将所述碳化硅单晶晶锭的背表面与承载层键合，包括：

将所述碳化硅单晶晶锭的背表面与所述承载层直接接触键合。