半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别是涉及一种半导体器件的制作方法。
【背景技术】
[0002] 大功率半导体器件，尤其是以GaN、SiC为代表的第三代半导体器件，在电力电子 领域和通信领域有着广阔的应用前景。在电力电子领域，GaN器件具有以下优点：开态电阻 小，有利于提尚设备电能利用效率和节省能源；工作频率可以达到1MHz以上，有利于提尚 集成度、减小设备体积。在通信领域，第三代半导体器件禁带宽度大、工作温度高、操作电压 高，有利于广泛地应用到高频大功率场合。
[0003] 大功率GaN器件通常采用Si、SiC和蓝宝石衬底，Si、SiC和蓝宝石衬底分别具有 如下优劣势：
[0004]
[0005] 目前，在高频大功率领域一般采用SiC衬底，但是，一方面，SiC基片与Si晶圆相 比尺寸较小、价格昂贵，不利于与传统Si器件集成，尤其是进行多功能数模集成。因此，业 界希望GaN器件的衬底能够集成Si、蓝宝石和SiC衬底的优点，但是，目前还没有一种衬底 可以达到这种要求。
[0006] 另一方面，随着科技的不断发展，GaN器件的输出功率不断提高，SiC衬底虽然热 导率高，但也无法满足人们的需求，目前金刚石载板已经逐渐应用于更高功率的GaN器件， 因此希望采用Si或蓝宝石等相对便宜的衬底来替代SiC衬底制作GaN器件，提高器件的散 热特性，降低器件成本。
【发明内容】
[0007] 本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体器件的制作方法，能够通过外延片 转移的方式集成不同材料衬底的优点。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种半导体器件的制 作方法，包括：提供生长衬底，在所述生长衬底上制作多个孔洞；在所述生长衬底上形成外 延片，所述外延片包括位于所述生长衬底上横向生长的成核层和位于所述成核层上的器件 结构；提供支撑衬底，在所述器件结构上覆盖胶体，将所述支撑衬底与所述胶体粘合固定； 将所述外延片与所述生长衬底分离；利用所述支撑衬底将所述外延片转移至目标载体，并 在转移后去除所述胶体，得到半导体器件。
[0009] 优选地，所述生长衬底的材料为Si、GaN、SiC或蓝宝石。
[0010] 优选地，所述孔洞为盲孔或贯穿所述生长衬底的通孔。
[0011] 优选地，所述孔洞在所述生长衬底上均匀分布，所述孔洞的形状为圆形、椭圆形、 三角形或四边形。
[0012] 优选地，所述孔洞的大小为1-500 y m，所述孔洞的间距为5-500 y m。
[0013] 优选地，所述成核层的厚度为0. 1 ym-lmm，所述成核层的材料为SiC、GaN、A1N或 AlGaN。
[0014] 优选地，所述支撑衬底的材料为Si、SiC、蓝宝石或GaN。
[0015] 优选地，所述目标载体的材料为金刚石、SiC、GaN或Si。
[0016] 优选地，所述将所述外延片与所述生长衬底分离的步骤具体为：采用湿法腐蚀工 艺或激光切割工艺将所述外延片与所述生长衬底分离。
[0017] 优选地，所述半导体器件为HEMT器件、MISFET器件或M0SFET器件。
[0018] 区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：
[0019] 1.可以在较为廉价的生长衬底上实现半导体器件外延片的制作，可以提高集成 度；
[0020] 2.通过外延片转移的方式，将外延片转移至目标载体，从而满足半导体器件的高 频大功率应用；
[0021] 3.通过外延片转移的方式，将外延片转移至Si衬底上，从而实现芯片级的数模集 成，进一步提尚集成度。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明实施例半导体器件的制作方法的流程示意图。
[0023] 图2是采用本发明实施例半导体器件的制作方法制作生长衬底后的俯视示意图。
[0024] 图3是采用本发明实施例半导体器件的制作方法制作外延片后的截面示意图。
[0025] 图4是采用本发明实施例半导体器件的制作方法制作支撑衬底后的截面示意图。
[0026] 图5是采用本发明实施例半导体器件的制作方法去除生长衬底后的截面示意图。
[0027] 图6是采用本发明实施例半导体器件的制作方法转移到目标载体后的截面示意 图。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 参见图1，是本发明实施例半导体器件的制作方法的流程示意图。本实施例的制作 方法包括：
[0030] S1 :提供生长衬底，在生长衬底上制作多个孔洞。
[0031] 其中，生长衬底的材料可以为Si、GaN、SiC或蓝宝石，当然，也可以是其他材料。 孔洞可以为盲孔或贯穿生长衬底的通孔，可以通过光刻或刻蚀等方式制作。在本实施例 中，孔洞在生长衬底上均匀分布，孔洞的形状可以是规则图形，例如为圆形、椭圆形、三角形 或四边形孔洞，也可以为不规则图形。需要注意的是，本发明并不对孔洞的分布方式作限 定，在其他一些实施例中，孔洞也可以在生长衬底上非均匀分布。可选地，孔洞的大小为 1-500 y m，孔洞的间距为5-500 y m。
[0032] S2:在生长衬底上形成外延片，外延片包括位于生长衬底上横向生长的成核层和 位于成核层上的器件结构。
[0033] 其中，成核层可以采用具有良好横向生长特性的材料，该材料横向生长覆盖孔洞， 形成连续薄膜，由于材料与生长衬底的接触面减小，可以有效地释放接触面由于晶格匹配 和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。在本实施例中，成核层的 厚度为〇. 1 y m-lmm，成核层的材料为SiC、GaN、A1N或AlGaN。
[0034] S3 :提供支撑衬底，在器件结构上覆盖胶体，将支撑衬底与胶体粘合固定。
[0035] 其中，胶体覆盖器件结构后，与器件结构粘合固定。支撑衬底在胶体上方，与胶体 粘合固定。在本实施例中，支撑衬底的材料为Si、SiC、蓝宝石或GaN。
[0036] S4 :将外延片与生长衬底分离。
[0037] 其中，步骤S4具体为：采用湿法腐蚀工艺或激光切割工艺将外延片与生长衬底分 离。
[0038] 采用湿法腐蚀工艺时，生长衬底可用K0H溶液去除，例如当生长衬底的