[发明专利]制备具有垂直结构的半导体器件的方法以及半导体器件

权利要求书

1.一种制备具有垂直结构的半导体器件的方法，其特征在于，包括：

在第一衬底的一侧进行含H离子注入，所述第一衬底为非硅晶体材料形成的；

在所述第一衬底以及第二衬底表面的至少之一处形成导电层，所述第二衬底的电阻率不高于0.2Ω·cm；

将所述第一衬底和所述第二衬底在所述导电层处进行键合以形成第一键合体；

对所述第一键合体进行第一退火处理，使所述第一键合体在含H离子注入深度处剥离，以形成具有所述第二衬底的第二键合体；

对所述第二键合体具有第一衬底的一侧表面进行抛光处理；

在所述第二键合体具有第一衬底一侧表面形成第一外延层，所述第一外延层与所述第一衬底的晶格相匹配；

在所述第一外延层远离所述第一衬底的一侧形成栅极和第一电极；

在所述第二键合体具有第二衬底一侧形成第二电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电层满足以下条件的至少之一：

所述导电层为非晶层，优选地所述导电层包括碳化硅；

所述导电层包括金属硅化物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一衬底为SiC单晶材料，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3所述的方法，其特征在于，所述第二衬底为SiC材料，且所述第一衬底的SiC材料晶体质量优于所述第二衬底的SiC材料晶体质量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电层至少形成在所述第一衬底上，

在所述第一衬底上含H离子注入一侧的表面形成所述导电层，

或者，在所述第一衬底一侧表面形成所述导电层之后，对所述表面进行所述含H离子注入。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电层包括碳化硅，所述导电层是通过磁控溅射、离子注入中的一种或两种方法获得的；或者，

所述导电层包括金属硅化物，并在形成所述导电层之后对具有所述导电层一侧的第一衬底进行所述含H离子注入。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述导电层包括金属硅化物时，形成所述导电层进一步包括在所述金属硅化物表面形成金属导电亚层。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制作所述第二电极之前对所述第二键合体具有第二衬底一侧进行减薄。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述含H离子注入之前，进一步包括在所述第一衬底表面外延形成第二外延层，所述含H离子注入是对所述第二外延层进行的，所述第二外延层作为所述半导体器件的离子注入层，所述剥离是在所述第二外延层中完成的。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一外延层之后形成所述栅极之前，进一步包括：

对所述第一外延层的局部区域进行刻蚀，以形成沟槽，并在所述沟槽内形成沟槽型栅堆叠结构。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一外延层是通过金属有机化学气相沉积形成的。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体器件为IGBT器件，所述第一外延层和所述第一衬底均为n型导电，所述第二衬底为p型导电，所述第一电极为发射极，所述第二电极为集电极。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体器件为MOSFET器件，所述第二衬底、所述第一衬底以及所述第一外延层均为n型导电，所述第一电极为源极，所述第二电极为漏极。