[发明专利]键合材料和制备方法以及半导体器件有效
申请号: | 202210345230.6 | 申请日: | 2022-03-31 |
公开(公告)号: | CN114975096B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 武娴 | 申请(专利权)人: | 北京清芯昇能半导体有限公司 |
主分类号: | H01L21/18 | 分类号: | H01L21/18;H01L21/60;H01L23/485 |
代理公司: | 北京知帆远景知识产权代理有限公司 11890 | 代理人: | 肖阳 |
地址: | 100000 北京市丰台区南*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 材料 制备 方法 以及 半导体器件 | ||
1.一种制备键合材料的方法,其特征在于,包括:
在第一衬底的一侧进行含H离子注入;
在所述第一衬底以及第二衬底表面的至少之一处离子注入形成键合增强层;
将所述第一衬底和所述第二衬底进行键合,并令所述键合增强层位于键合界面处,以形成第一键合结构;
对所述第一键合结构进行第一退火处理,使所述第一键合结构自所述第一衬底内部发生剥离,以获得具有所述第二衬底的所述键合材料;
所述第一衬底为SiC单晶材料,所述第二衬底为SiC材料,且所述第一衬底的SiC单晶材料晶体质量优于所述第二衬底的SiC材料晶体质量;
所述键合增强层为p型或n型半导体导电层,所述键合材料用于制备包含该键合材料的具有垂直结构的功率器件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述键合增强层至少形成在所述第一衬底上,
在所述第一衬底上注入有含H离子一侧的表面形成所述键合增强层,
或者,在所述第一衬底一侧表面形成所述键合增强层之后,对所述表面进行所述含H离子注入。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述SiC单晶材料满足基平面位错密度不高于1500/cm2。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述键合增强层为非晶层。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述离子注入包括等离子体源离子注入和等离子体浸没离子注入中的至少之一。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述离子注入的元素包括Si、C、Al、B、Ga、N、P、As、Sb中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述含H离子注入的注入剂量不低于5*1015cm-2。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在第一退火处理之前对所述第一键合结构进行第三退火处理,所述第三退火处理的温度低于所述第一退火处理。
9.一种键合材料,其特征在于,所述键合材料是利用权利要求1-8中任一项所述的方法获得的。
10.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件包括权利要求9所述的键合材料。
11.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件为具有垂直结构的IGBT、MOSFET或者SBD。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
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