本技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件制備領(lǐng)域，尤其涉及碳化硅襯底及其制備方法、半導(dǎo)體器件、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體器件(semiconductor?device)可以理解為把一個電路中所需的元件制作在一小塊或幾小塊襯底上，然后封裝成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。元件可以包括但不限于：晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件。

2、碳化硅(sic)具有禁帶寬度大、電阻率及熱導(dǎo)率高、擊穿場強大等優(yōu)異的物理性能。因此，sic作為襯底材料被廣泛應(yīng)用。通常，sic以單晶的形式存在與襯底內(nèi)，因此，采用sic的襯底可以稱之為碳化硅單晶襯底，簡稱為碳化硅襯底。

3、相關(guān)技術(shù)公開的碳化硅襯底內(nèi)部存在較大的應(yīng)力，并且，碳化硅襯底易出現(xiàn)應(yīng)力分布不均的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)公開一種碳化硅襯底及其制備方法、半導(dǎo)體器件、電子設(shè)備。碳化硅襯底的應(yīng)力差小于或等于35mpa，碳化硅襯底具有較小的應(yīng)力差，碳化硅襯底內(nèi)應(yīng)力分布均勻。另外，碳化硅襯底的應(yīng)力絕對值小于或等于30mpa，即碳化硅襯底具有較小的應(yīng)力。

2、本技術(shù)第一方面公開一種碳化硅襯底，包括：第一表面和與第一表面相對設(shè)置的第二表面。碳化硅襯底的應(yīng)力差小于或等于35mpa，碳化硅襯底的應(yīng)力絕對值小于或等于30mpa。應(yīng)力差為分布在第一表面與第二表面之間的兩個測試點的應(yīng)力之差。碳化硅襯底的應(yīng)力絕對值為分布在第一表面與第二表面之間的測試點的應(yīng)力的絕對值。

3、本技術(shù)公開的碳化硅襯底的測試點均布在自第一表面向第二表面的方向延伸1μm-250μm的碳化硅襯底內(nèi)，保證測試點的應(yīng)力為碳化硅襯底內(nèi)部的應(yīng)力。本技術(shù)公開的碳化硅襯底，可以實現(xiàn)兩個測試點的應(yīng)力之差小于或等于35mpa，使碳化硅襯底具有較小的應(yīng)力差，以使得碳化硅襯底內(nèi)部的應(yīng)力分布均勻。另外，本技術(shù)公開的碳化硅襯底還可以實現(xiàn)一個測試點的應(yīng)力絕對值小于或等于30mpa，使得碳化硅襯底具有較小的應(yīng)力?；诖?，將本技術(shù)公開的具有較小應(yīng)力、且內(nèi)部應(yīng)力分布均勻的碳化硅襯底應(yīng)用在半導(dǎo)體器件中，可以使半導(dǎo)體器件具有較高的良率。

4、結(jié)合第一方面的一種可行性實現(xiàn)方式，分布在第一表面與第二表面之間的至少8個點滿足預(yù)設(shè)條件，預(yù)設(shè)條件包括：兩個測試點的間距大于或等于0.5mm。

5、結(jié)合第一方面的一種可行性實現(xiàn)方式，分布在第一表面與第二表面之間的至少8個點滿足預(yù)設(shè)條件，預(yù)設(shè)條件包括：測試點在平行于碳化硅襯底的中心軸的方向上等間距排布。

6、結(jié)合第一方面的一種可行性實現(xiàn)方式，分布在第一表面與第二表面之間的至少8個點滿足預(yù)設(shè)條件，預(yù)設(shè)條件包括：測試點在垂直于碳化硅襯底的中心軸的方向上等間距排布。

7、結(jié)合第一方面的一種可行性實現(xiàn)方式，至少40個測試點滿足預(yù)設(shè)條件。

8、結(jié)合第一方面的一種可行性實現(xiàn)方式，測試點分布在自第一表面向第二表面的方向延伸1μm-250μm的碳化硅襯底內(nèi)，保證測試點的位于碳化硅襯底的內(nèi)部。

9、結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，測試點包括：徑向測試點。徑向測試點為分布在平行于第一表面的平面上的測試點。兩個徑向測試點的應(yīng)力差小于或等于27mpa。本實現(xiàn)方式公開的碳化硅襯底的徑向上應(yīng)力分布均勻。

10、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，測試點還包括：軸向測試點，軸向測試點為分布在垂直于第一表面的垂線上的測試點；兩個軸向測試點的應(yīng)力差小于或等于35mpa。本實現(xiàn)方式公開的碳化硅襯底軸向上應(yīng)力分布均勻。

11、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，碳化硅襯底包括：碳化硅襯底包括：第一應(yīng)力區(qū)間，分布在第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差小于或等于20mpa。本實現(xiàn)方式中，第一應(yīng)力區(qū)間的徑向上應(yīng)力均勻分布。

12、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，碳化硅襯底還包括：第二應(yīng)力區(qū)間；第一應(yīng)力區(qū)間設(shè)置在第二應(yīng)力區(qū)間的從碳化硅襯底中心軸向碳化硅襯底側(cè)壁延伸的方向上；第一應(yīng)力區(qū)間延伸距離為第一應(yīng)力區(qū)間的內(nèi)徑到第一應(yīng)力區(qū)間的外徑的距離；分布在第二應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差大于20mpa。

13、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，碳化硅襯底還包括：還包括：第三應(yīng)力區(qū)間，第三應(yīng)力區(qū)間設(shè)置在第一應(yīng)力區(qū)間的從碳化硅襯底中心軸向碳化硅襯底側(cè)壁延伸的方向上；分布在第三應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差大于20mpa。

14、結(jié)合第一方面的第一實現(xiàn)方式，第三應(yīng)力區(qū)間的延伸距離與第三距離的比值小于10％；第三應(yīng)力區(qū)間延伸距離為第三應(yīng)力區(qū)間的內(nèi)徑到第三應(yīng)力區(qū)間的外徑的距離，第三距離為中心軸到碳化硅襯底側(cè)壁的距離。

15、本實現(xiàn)方式中，第三應(yīng)力區(qū)間的延伸距離與第三距離的比值小于10％，即碳化硅襯底中，第三應(yīng)力區(qū)間的尺寸較小，相應(yīng)的，碳化硅襯底具有較大尺寸的第一應(yīng)力區(qū)間，第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)應(yīng)力分布的均勻性優(yōu)于第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)應(yīng)力分布的均勻性。

16、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第三應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差小于或等于27mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力在第三應(yīng)力區(qū)間的徑向上分布均勻。

17、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第三應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個軸向測試點的應(yīng)力差小于或等于35mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力在第三應(yīng)力區(qū)間的軸向上分布均勻。

18、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第二應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差小于或等于20mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力在第二應(yīng)力區(qū)間的徑向上分布均勻。

19、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第二應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個軸向測試點的應(yīng)力差小于或等于30mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力在第二應(yīng)力區(qū)間的軸向上分布均勻。

20、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個徑向測試點的應(yīng)力差小于或等于10mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的徑向上均勻分布。

21、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，分布在第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的兩個軸向測試點的應(yīng)力差小于或等于26mpa。本實現(xiàn)方式中，應(yīng)力第一應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的軸向上均勻分布。

22、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，碳化硅襯底的晶型包括：4h、6h、3c、15r中的一種。

23、結(jié)合第一方面的一種實現(xiàn)方式，碳化硅襯底電阻率高于105ω·cm；或碳化硅襯底的電阻率在0.01ω·cm-105ω·cm。

24、在碳化硅襯底電阻率高于105ω·cm，碳化硅襯底可以作為絕緣襯底。在碳化硅襯底電阻率0.01ω·cm-105ω·cm，碳化硅襯底可以作為半導(dǎo)體襯底。

25、本技術(shù)第二方面公開一種碳化硅襯底的制備方法，包括：向坩堝的開口內(nèi)通入原料；控制原料在目標(biāo)生長參數(shù)的環(huán)境下生長，得到第一方面任一種實現(xiàn)方式公開的碳化硅襯底。

26、本實現(xiàn)方式公開的制備方法采用拉曼測試應(yīng)力法獲得碳化硅的應(yīng)力分布情況，通過多輪次改進(jìn)碳化硅長晶過程中生長參數(shù)，最終得到目標(biāo)生長參數(shù)；最后控制原料在目標(biāo)生長參數(shù)的環(huán)境下生長，得到應(yīng)力差小于或等于35mpa，且的應(yīng)力絕對值小于或等于30mpa的碳化硅襯底。

27、結(jié)合第二方面的第二種實現(xiàn)方式，目標(biāo)生長參數(shù)的生成過程包括：測試樣本應(yīng)力，樣本應(yīng)力為樣本碳化硅襯底測試點的應(yīng)力；基于樣本應(yīng)力調(diào)整樣本碳化硅襯底的生長參數(shù)，得到目標(biāo)生長參數(shù)。

28、本實現(xiàn)方式采用的坩堝包括：基底和涂層。涂層包括：第一材料層和第二材料層。第一材料層位于第二材料層與基底之間，第一材料層可以改善因熱膨脹系數(shù)失配導(dǎo)致第二材料層中產(chǎn)生裂紋的問題。另外，第一材料層可以緩解基底與第二材料層之間的熱膨脹系數(shù)失配，起到調(diào)節(jié)碳化硅襯底應(yīng)力的作用，進(jìn)而制備出應(yīng)力差小于或等于35mpa，且的應(yīng)力絕對值小于或等于30mpa的碳化硅襯底。

29、本技術(shù)第三方面公開一種半導(dǎo)體器件，包括：元件和第一方面提供的碳化硅襯底。元件集成在碳化硅襯底上。

30、第三方面所能達(dá)到的效果可以參閱第一方面和第二方面任意一種可能性實現(xiàn)方式所能達(dá)到的效果，此處不再贅述。

31、本技術(shù)第四方面公開一種電子設(shè)備包括：殼體和第三方面公開的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件設(shè)置在殼體的腔體內(nèi)。

32、第四方面所能達(dá)到的效果可以參閱第一方面-第三方面任意一種可能性實現(xiàn)方式所能達(dá)到的效果，此處不再贅述。