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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961342A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211598971.1C30B33/00(2006.01)(22)申请日2022.12.12C30B33/06(2006.01)C30B29/36(2006.01)(71)申请人青禾晶元(天津)半导体材料有限公司地址300451天津市滨海新区滨海高新区塘沽海洋科技园新北路4668号创新创业园21-B号商务楼北3014号(72)发明人母凤文郭超谭向虎(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师王艳斋(51)Int.Cl.C30B23/02(2006.01)C30B7/00(2006.01)C30B25/18(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称一种复合碳化硅衬底及其制备方法(57)摘要本发明提供一种复合碳化硅衬底及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:(1)碳化硅单晶衬底的第一表面与石墨板粘接,激光照射碳化硅单晶衬底的第二表面,在碳化硅单晶衬底内部形成改质面;施加外力,将碳化硅单晶衬底沿着改质面断开,得到碳化硅单晶衬底与石墨板组成的复合晶体层结构;(2)在所述复合晶体层结构中的碳化硅单晶衬底的改质面上生长晶体层后,分离石墨板,得到碳化硅单晶衬底与晶体层组成的复合碳化硅衬底。本发明所述制备方法先以石墨板为支撑层,通过激光切割得到较薄的高质量碳化硅单晶衬底,之后在该碳化硅单晶衬底上生长一层低质量晶体层,不会形成键合界面层,提高了复合碳化硅衬底的制备效率,降低了制备时间。CN115961342ACN115961342A权利要求书1/2页1.一种复合碳化硅衬底的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)碳化硅单晶衬底的第一表面与石墨板粘接,激光照射碳化硅单晶衬底的第二表面,在碳化硅单晶衬底内部形成改质面;施加外力,将碳化硅单晶衬底沿着改质面断开,得到碳化硅单晶衬底与石墨板组成的复合晶体层结构;所述复合晶体层结构中碳化硅单晶衬底的厚度为1~50μm;(2)在所述复合晶体层结构中的碳化硅单晶衬底的改质面上生长晶体层后,分离石墨板,得到碳化硅单晶衬底与晶体层组成的复合碳化硅衬底。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述碳化硅单晶衬底的厚度为150~1000μm;所述碳化硅单晶衬底的晶型为4H或6H;所述碳化硅单晶衬底的第一表面包括Si面或C面;所述碳化硅单晶衬底的{0001}晶面和碳化硅单晶衬底的表面之间的夹角0°~8°。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述粘接的步骤包括依次进行涂抹胶水和加热碳化;所述加热碳化的温度为200~800℃。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述激光为脉冲激光;所述脉冲激光包括固态激光或光纤激光;所述脉冲激光的脉冲宽度为100~300fs。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述激光照射的扫描路径包括平行直线、同心圆、弯折线或曲线中的任意一种;所述激光照射的扫描路径为:将相互平行的扫描路径从头至尾每N个分为一组,假设分成M组,依次扫描第1至M组的第1个扫描路径、第1至M组的第2个扫描路径、第1至M组的第3个扫描路径……依次类推,直至所有路径都被扫描。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对步骤(1)所述复合晶体层结构中的碳化硅单晶衬底的改质面进行表面处理,使处理后的改质面的粗糙度Ra为5~500nm;所述碳化硅单晶衬底沿着改质面断开后的剩余部分,经表面研磨抛光后,重新作为籽晶使用。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述晶体层包括单晶或多晶;所述晶体层的厚度为100~1000μm;所述晶体层的生长速率为300~5000μm/h;所述晶体层的生长方法包括物理气相传输法(PVT)、溶液法(LPE)或高温化学气相沉积法(HTCVD)中的任意一种。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对步骤(2)所述复合碳化硅衬底的两个表面均进行研磨抛光;所述复合碳化硅衬底的两个表面的粗糙度Ra均<0.5nm。9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)碳化硅单晶衬底的第一表面与石墨板粘接,激光照射碳化硅单晶衬底的第二表面,在碳化硅单晶衬底内部形成改质面;施加外力,将碳化硅单晶衬底沿着改质面断开,得到碳2CN115961342A权利要求书2/2页化硅单晶衬底与石墨板组成的复合晶体层结构;所述复合晶体层结构中碳化硅单晶衬底的厚度为1~50μm;所述碳化硅单晶衬底的厚度为150~1000μm,晶型为4H或6H;所述碳化硅单晶衬底的第一表面包括Si面或C面;所述碳化硅单晶衬底的{0