CN117438391B - 一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法 - Google Patents

一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高热导率3C‑SiC多晶基板及其制备方法，涉及半导体材料制备技术领域，所述高热导率3C‑SiC多晶基板的热导率为400‑450，晶型为100%的3C‑SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向，通过化学气相沉积方法，在一定温度和压力下，在Si单晶基底上，且Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长晶粒尺寸较大和取向一致的3C‑SiC多晶层，消除了晶界对沿厚度方向导热过程中晶格振动的散射作用，增加了沿厚度方向的热导率，使得基于3C‑SiC多晶基板的复合3C‑SiC基板具有优异的散热性能。

Description

一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体材料制备技术领域，具体涉及一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法。
背景技术
碳化硅材料具有耐高温、耐高压、耐辐射、耐化学腐蚀、硬度大、热导率大等优点。由3C-SiC材料构成的基板可用来制作半导体工艺中的加热板、聚焦环、保护环等零件。
由于3C-SiC基板相较于4H-SiC晶圆具有更低的生产成本，最近，较厚的3C-SiC基板被用来作为支撑层，与较薄的4H-SiC晶圆复合，形成比完全含4H-SiC的晶圆更低成本的复合碳化硅晶圆。该复合碳化硅晶圆在经历外延、刻蚀、离子注入、封装等步骤后被制作成MOSFET等器件。相较于其他用途的碳化硅基板，该类型的3C-SiC基板希望具有更高的热导率，以提高复合碳化硅基板的散热性能。
化学气相沉积（CVD）方法是制造3C-SiC基板的常用方法。其主要过程为含Si和C的气态物质在基材表面经历化学反应形成固态的3C-SiC，并生长在基材表面。随着时间延长，在基材上形成一定厚度的3C-SiC基板，通过研磨或化学反应等方法剥离基材，形成单一材质的3C-SiC基板。
通过CVD方法形成的3C-SiC一般呈现无特定取向的多晶结构。其原因在于用来生长3C-SiC多晶的基底为石墨板，石墨板的表面呈现各个晶体方向，导致在石墨板上生长的3C-SiC多晶呈现各种晶粒取向。由于固体导热依赖于晶格振动传递，晶界对于晶格振动具有散射作用，导致晶界降低材料的导热系数。现有技术已经公开了晶界显著降低3C-SiC多晶的热导率，并进一步公开了在石墨上沉积3C-SiC多晶，获得了306的热导率。但是，相较于3C-SiC单晶约500/>的热导率，3C-SiC多晶基板的热导率仍有显著的提升空间。
综上所述，需要开发一种新的3C-SiC多晶基板及其制备方法，以提高3C-SiC多晶基板的热导率。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，晶型为100%的3C-SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向，通过化学气相沉积方法，在一定温度和压力下，在Si单晶基底上，且Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长晶粒尺寸较大和取向一致的3C-SiC多晶层，消除了晶界对沿厚度方向导热过程中晶格振动的散射作用，增加了沿厚度方向的热导率，使得基于3C-SiC多晶基板的复合3C-SiC基板具有优异的散热性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种高热导率3C-SiC多晶基板，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，晶型为100%的3C-SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向。
本发明所述高热导率3C-SiC多晶基板呈现晶粒尺寸较大和取向一致的3C-SiC柱状晶多晶厚膜，消除了晶界对沿厚度方向导热过程中晶格振动的散射作用，增加了沿厚度方向的热导率，提高了基于3C-SiC多晶基板的复合3C-SiC基板的散热性能。
需要说明的是，本发明中，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，例如400/>、410/>、420/>、430/>、440/>或450/>等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述高热导率3C-SiC多晶基板的厚度≥0.5mm，柱状晶的平均晶粒直径为0.5-3mm，例如0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明中，高热导率3C-SiC多晶基板的晶粒为沿厚度方向的柱状晶，而柱状晶的近圆形端面平行于Si单晶基底的表面，且柱状晶的平均晶粒直径为0.5-3mm。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用化学气相沉积在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，得到Si/3C-SiC复合体；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面进行切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体去除Si单晶基底，依次进行研磨与抛光，得到高热导率3C-SiC多晶基板。
本发明提出通过化学气相沉积方法，在一定温度和压力下，在Si单晶基底上，且Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长晶粒取向一致的3C-SiC多晶层，使得3C-SiC多晶层沿厚度方向热导率在400-450之间，使得基于3C-SiC多晶基板的复合3C-SiC基板具有优异的散热性能。
需要说明的是，本发明中，Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，法向为完全正轴的(111)方向。假如使用表面法向为(110)、(100)或其他方向的Si单晶基底，则在生长时会呈现(111)和其他取向混合的晶粒，导致柱状晶生长特征减弱，3C-SiC多晶层的热导率降低。假如使用偏转(111)方向一定角度的Si单晶基底，则在生长时会呈现(111)和其他取向混合的晶粒，导致柱状晶生长特征减弱，3C-SiC多晶层的热导率降低。
作为本发明优选的技术方案，步骤（1）中，所述Si单晶基底的表面粗糙度＜0.5nm。
需要说明的是，本发明中，需要控制Si单晶基底的表面粗糙度小于0.5nm，过大的表面粗糙度会导致SiC在生长时形成更多晶界，晶粒尺寸变小，晶界缺陷的增多导致3C-SiC多晶热导率降低。
作为本发明优选的技术方案，步骤（1）中，所述化学气相沉积的生长温度为1200-1300℃，例如1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1250℃、1260℃、1270℃、1280℃、1290℃或1300℃等，生长压力为2000-10000Pa，例如2000Pa、3000Pa、4000Pa、5000Pa、6000Pa、7000Pa、8000Pa、9000Pa或10000Pa等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明中，由于采用的是Si单晶基底，生长温度需低于1300℃，以防止Si单晶基底软化。而控制生长温度为1200-1300℃，通过工艺参数的调控，易择优生长(111)取向的晶粒。若生长温度低于1200℃，生长速度降低，且柱状晶生长转变为树枝状生长；若生长温度高于1300℃，Si单晶基底发生软化。生长压力需要控制在2000-10000Pa，若生长压力低，会导致生长速度降低，若生长压力过高，会导致柱状晶生长转变为树枝状生长。
作为本发明优选的技术方案，步骤（1）中，所述化学气相沉积的气源为三氯甲基硅烷和氢气，控制三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:(10-20)，例如1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19或1:20等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明中，采用的化学气相沉积装置可以是水平进气或竖直进气，优选竖直进气；采用的化学气相沉积装置可以是热壁式或冷壁式，优选热壁式。将Si单晶基底固定于腔体内，可以通过悬挂丝固定，也可以是通过其他连接件连接固定。悬挂丝可以是石墨绳子或钼丝，优选钼丝。
需要说明的是，本发明中，用来经过化学反应生成SiC的原料气体为三氯甲基硅烷（CH3SiCl3）。采用鼓泡方法将在常温下呈现液态的三氯甲基硅烷转变为气态。鼓泡时通入的载气为氢气（H2）。通入腔体的稀释气为氢气。生长开始时，先将腔体加热至生长温度，并维持在一定压力，接着通入原料气体和稀释气进行生长，原料气体为三氯甲基硅烷和氢气，三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:(10-20)，若三氯甲基硅烷浓度过高，易导致柱状晶生长转变为树枝状生长，若三氯甲基硅烷浓度过低，易导致生长速度降低。
作为本发明优选的技术方案，步骤（1）中，所述3C-SiC多晶层的生长速度为50-100μm/h，例如50μm/h、55μm/h、60μm/h、65μm/h、70μm/h、75μm/h、80μm/h、85μm/h、90μm/h、95μm/h或100μm/h等，所述3C-SiC多晶层的厚度为1-10mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明中，控制3C-SiC多晶层的生长速度为50-100μm/h，过低的生长速度会降低生产效率，过高的生长速率易导致柱状晶生长转变为树枝状生长。
作为本发明优选的技术方案，步骤（2）中，所述切割为金刚线切割。
作为本发明优选的技术方案，步骤（3）中，所述去除Si单晶基底采用化学腐蚀方法，例如化学原料采用HF酸溶液。
作为本发明优选的技术方案，步骤（3）中，所述研磨使得表面粗糙度＜30nm。
需要说明的是，本发明中，所述研磨采用金刚石砂轮双面研磨3C-SiC多晶层表面，使得研磨后的表面粗糙度小于30nm。
作为本发明优选的技术方案，步骤（3）中，所述抛光采用化学机械抛光，使得表面粗糙度＜1nm。
需要说明的是，本发明中，所述抛光采用化学机械抛光方法对3C-SiC多晶基板进行单面抛光。抛光面为接近CVD最后生长的表面，相对于接近Si单晶基底的表面，该面附近组织含有较少的位错类缺陷；进一步地，所述抛光包括依次进行的粗抛和精抛，粗抛时，抛光液所用磨料包括金刚石颗粒，抛光后表面粗糙度小于3nm，精抛时，抛光液所用磨料包括二氧化硅颗粒，抛光后表面粗糙度小于1nm。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，晶型为100%的3C-SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向，通过化学气相沉积方法，在一定温度和压力下，在Si单晶基底上，且Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长晶粒尺寸较大和取向一致的3C-SiC多晶层，消除了晶界对沿厚度方向导热过程中晶格振动的散射作用，增加了沿厚度方向的热导率，使得基于3C-SiC多晶基板的复合3C-SiC基板具有优异的散热性能。
附图说明
图1是本发明所述高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法的流程示意图；
图2是本发明步骤（1）中在Si单晶基底上生长的3C-SiC多晶层为择优取向的示意图；
图3是本发明实施例1所得高热导率3C-SiC多晶基板的X射线衍射仪检测谱图；
图4是本发明实施例1所得高热导率3C-SiC多晶基板的截面组织。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
本发明所述高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法的流程示意图如图1所示，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用化学气相沉积在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，得到Si/3C-SiC复合体；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面进行切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体去除Si单晶基底，依次进行研磨与抛光，得到高热导率3C-SiC多晶基板。
需要说明的是，如图2所示，步骤（1）中，Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长的3C-SiC多晶层为择优取向的柱状晶，取向方向为(111)方向；此外，步骤（3）中去除Si单晶基底后，会得到两块圆形的高热导率3C-SiC多晶基板粗品，依次进行研磨与抛光后，同样会得到两块圆形的高热导率3C-SiC多晶基板，但是图1中仅示出了其中一块作为示意说明。
实施例1
本实施例提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用竖直进气的热壁式化学气相沉积装置在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面粗糙度为0.25nm，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，所述Si单晶基底通过钼丝固定于腔体中；生长开始时，先将腔体加热至生长温度，并维持在一定压力，生长温度为1300℃，生长压力为10000Pa，接着通入原料气体和稀释气进行生长，原料气体为三氯甲基硅烷和氢气，控制三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:10。生长速度为100μm/h，生长时间为10h，共生长了1mm的3C-SiC多晶层，得到Si/3C-SiC复合体；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面采用金刚线切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体采用HF酸溶液腐蚀去除Si单晶基底，两块圆形的高热导率3C-SiC多晶基板粗品，采用金刚石砂轮双面研磨3C-SiC多晶层表面，研磨后表面粗糙度为20nm，采用化学机械抛光方法对3C-SiC多晶层进行单面抛光，抛光面为接近CVD最后生长的表面，抛光包含依次进行的粗抛和精抛，粗抛时，抛光液所用磨料包括金刚石颗粒，抛光后表面粗糙度为2.5nm，精抛时，抛光液所用磨料包括二氧化硅颗粒，抛光后表面粗糙度为0.8nm，分别得到两块高热导率3C-SiC多晶基板。
本实施例制备得到的高热导率3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向具有择优取向，为单一的(111)方向，如图3所示；高热导率3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，柱状晶的平均晶粒直径为0.5mm，所得高热导率3C-SiC多晶基板的截面组织如图4所示；经激光闪光法测量，沿厚度方向，高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400。
实施例2
本实施例提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用竖直进气的热壁式化学气相沉积装置在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面粗糙度为0.35nm，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，所述Si单晶基底通过钼丝固定于腔体中；生长开始时，先将腔体加热至生长温度，并维持在一定压力，生长温度为1300℃，生长压力为6000Pa，接着通入原料气体和稀释气进行生长，原料气体为三氯甲基硅烷和氢气，控制三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:15。生长速度为80μm/h，生长时间为12.5h，共生长了1mm的3C-SiC多晶层，得到Si/3C-SiC复合体；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面采用金刚线切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体采用HF酸溶液腐蚀去除Si单晶基底，两块圆形的高热导率3C-SiC多晶基板粗品，采用金刚石砂轮双面研磨3C-SiC多晶层表面，研磨后表面粗糙度为20nm，采用化学机械抛光方法对3C-SiC多晶层进行单面抛光，抛光面为接近CVD最后生长的表面，抛光包含依次进行的粗抛和精抛，粗抛时，抛光液所用磨料包括金刚石颗粒，抛光后表面粗糙度为2.5nm，精抛时，抛光液所用磨料包括二氧化硅颗粒，抛光后表面粗糙度为0.8nm，分别得到两块高热导率3C-SiC多晶基板。
本实施例制备得到的高热导率3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向具有择优取向，为单一的(111)方向；高热导率3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，柱状晶的平均晶粒直径为1.5mm；经激光闪光法测量，沿厚度方向，高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为420。
实施例3
本实施例提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用竖直进气的热壁式化学气相沉积装置在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面粗糙度为0.45nm，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，所述Si单晶基底通过钼丝固定于腔体中；生长开始时，先将腔体加热至生长温度，并维持在一定压力，生长温度为1300℃，生长压力为2000Pa，接着通入原料气体和稀释气进行生长，原料气体为三氯甲基硅烷和氢气，控制三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:20。生长速度为50μm/h，生长时间为20h，共生长了1mm的3C-SiC多晶层，得到Si/3C-SiC复合体；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面采用金刚线切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体采用HF酸溶液腐蚀去除Si单晶基底，两块圆形的高热导率3C-SiC多晶基板粗品，采用金刚石砂轮双面研磨3C-SiC多晶层表面，研磨后表面粗糙度为20nm，采用化学机械抛光方法对3C-SiC多晶层进行单面抛光，抛光面为接近CVD最后生长的表面，抛光包含依次进行的粗抛和精抛，粗抛时，抛光液所用磨料包括金刚石颗粒，抛光后表面粗糙度为2.5nm，精抛时，抛光液所用磨料包括二氧化硅颗粒，抛光后表面粗糙度为0.8nm，分别得到两块高热导率3C-SiC多晶基板。
本实施例制备得到的高热导率3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向具有择优取向，为单一的(111)方向；高热导率3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，柱状晶的平均晶粒直径为3mm；经激光闪光法测量，沿厚度方向，高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为450。
对比例1
本对比例提供了一种3C-SiC多晶基板的制备方法，相比于实施例1，区别仅在于：步骤（1）中Si单晶基底的表面并不是完全正轴的Si(111)面，而是(111)面偏[001]方向8度。
本对比例制备得到的3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向为80%的(111)方向和20%的(110)方向；3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到为树枝晶；经激光闪光法测量，沿厚度方向，3C-SiC多晶基板的热导率为350。
对比例2
本对比例提供了一种3C-SiC多晶基板的制备方法，相比于实施例1，区别仅在于：步骤（1）中化学气相沉积的生长压力为1000Pa。
本对比例生长速度为20μm/h，生长时间为50h，共生长了1mm的3C-SiC多晶层。制备得到的3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向具有择优取向，为单一的(111)方向；高热导率3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，柱状晶的平均晶粒直径为2.8mm；经激光闪光法测量，沿厚度方向，高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为430。但是，本对比例所述制备方法的生长速度较慢，生长时间较长，会拉低生产效率。
对比例3
本对比例提供了一种3C-SiC多晶基板的制备方法，相比于实施例1，区别仅在于：步骤（1）中化学气相沉积的生长压力为15000Pa。
本对比例制备得到的3C-SiC多晶基板的厚度为0.5mm；经拉曼光谱仪检测，晶型为100%的3C-SiC；经X射线衍射仪检测，晶粒生长方向为65%的(111)方向和35%的(110)方向；3C-SiC多晶基板的截面经KOH腐蚀后，观察到树枝晶；经激光闪光法测量，沿厚度方向，3C-SiC多晶基板的热导率为290。
综上所述，本发明提供了一种高热导率3C-SiC多晶基板及其制备方法，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，晶型为100%的3C-SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向，通过化学气相沉积方法，在一定温度和压力下，在Si单晶基底上，且Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，生长晶粒尺寸较大和取向一致的3C-SiC多晶层，消除了晶界对沿厚度方向导热过程中晶格振动的散射作用，增加了沿厚度方向的热导率，使得基于3C-SiC多晶基板的复合3C-SiC基板具有优异的散热性能。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种高热导率3C-SiC多晶基板，其特征在于，所述高热导率3C-SiC多晶基板的热导率为400-450，晶型为100%的3C-SiC，组织为多晶，晶粒为沿厚度方向的柱状晶，晶粒取向为(111)方向；
所述高热导率3C-SiC多晶基板采用如下制备方法得到，包括如下步骤：
（1）采用化学气相沉积在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，得到Si/3C-SiC复合体；所述化学气相沉积的生长温度为1200-1300℃，生长压力为2000-10000Pa；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面进行切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体去除Si单晶基底，依次进行研磨与抛光，得到高热导率3C-SiC多晶基板。
2.根据权利要求1所述的高热导率3C-SiC多晶基板，其特征在于，所述高热导率3C-SiC多晶基板的厚度≥0.5mm，柱状晶的平均晶粒直径为0.5-3mm。
3.一种根据权利要求1或2所述的高热导率3C-SiC多晶基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）采用化学气相沉积在Si单晶基底上生长3C-SiC多晶层，所述Si单晶基底的表面为完全正轴的Si(111)面，得到Si/3C-SiC复合体；所述化学气相沉积的生长温度为1200-1300℃，生长压力为2000-10000Pa；
（2）对步骤（1）所述Si/3C-SiC复合体的侧面进行切割，并将其切割成圆形，得到3C-SiC/Si/3C-SiC复合体；
（3）将步骤（2）所述3C-SiC/Si/3C-SiC复合体去除Si单晶基底，依次进行研磨与抛光，得到高热导率3C-SiC多晶基板。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述Si单晶基底的表面粗糙度＜0.5nm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述化学气相沉积的气源为三氯甲基硅烷和氢气，控制三氯甲基硅烷和氢气的流量比为1:(10-20)。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述3C-SiC多晶层的生长速度为50-100μm/h，所述3C-SiC多晶层的厚度为1-10mm。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述去除Si单晶基底采用化学腐蚀方法。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述研磨使得表面粗糙度＜30nm。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述抛光采用化学机械抛光，使得表面粗糙度＜1nm。
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