[发明专利]一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法

权利要求书

1.一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基于光刻、电镀、刻蚀技术实现片内衬底散热区域的前期图形；

步骤2、利用ICP分步刻蚀技术对片内衬底散热区内部刻蚀表面形貌；

步骤3、采用蒸发或溅射技术，引入高导热缓冲层材料进行刻蚀表面预生长；

步骤4、进行片内定向金刚石生长，实现其片内嵌入金刚石复合衬底的制备；

步骤5、最后进行氮化镓晶体管的制备。

2.根据权利要求1所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，片内衬底散热区的刻蚀是采用ICP分步刻蚀控制其内部刻蚀表面形貌，其刻蚀表面的粗糙度小于15nm。

3.根据权利要求2所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，所述ICP分步刻蚀是基于刻蚀速率和刻蚀气氛的调节，第一步刻蚀的速率控制在1um/min以内，第二步刻蚀的速率控制在0.2um/min以内，并引入气体含量5-10％的Ar气。

4.根据权利要求1所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，引入高导热缓冲层材料进行刻蚀表面预生长厚度不超过15nm，其材料为SiN介质。

5.根据权利要求1或4所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，高导热缓冲层热阻小于等于50m²K/GW。

6.根据权利要求1所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法，其特征在于，片内衬底为SiC、Si或蓝宝石。