[发明专利]具有热沉结构的GaN器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供GaN器件结构，所述GaN器件结构依次包括SiC衬底层及功能层；

提供临时键合片，并将所述功能层与所述临时键合片键合；

于所述SiC衬底层背面进行离子注入，以在所述SiC衬底层内形成缺陷层；

于所述SiC衬底层背面沉积应力诱导产生层，当所述应力诱导产生层产生的应力使所述SiC衬底层自所述缺陷层开始分裂，产生分裂口时，停止所述应力诱导产生层的沉积，然后自该分裂口插入隔离物以完成所述SiC衬底层的减薄；

于减薄后的所述SiC衬底层背面进行平坦化处理；

于平坦化处理后的所述SiC衬底层背面依次形成粘附层、种子层及Cu层；

提供Cu热沉衬底，并于所述Cu热沉衬底上形成In层；

将所述Cu热沉衬底的所述In层与所述SiC衬底层的所述Cu层进行键合，并在键合面形成CuIn金属间化合物层，从而形成具有热沉结构的GaN器件。

2.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：所述功能层为HEMT器件层；形成所述具有热沉结构的GaN器件后还包括去除所述临时键合片的步骤。

3.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：于所述SiC衬底层背面进行离子注入时采用的注入离子为质子。

4.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于，于所述SiC衬底层背面沉积应力诱导产生层的具体步骤包括：

采用溅射工艺于所述SiC衬底层背面沉积Ti层及第一Ni层；

采用电镀工艺于所述第一Ni层上沉积第二Ni层，当所述SiC衬底层自所述缺陷层开始分裂，产生所述分裂口时，停止所述第二Ni层的沉积。

5.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：采用溅射工艺形成所述粘附层及所述种子层，且所述粘附层的材料为Ti，所述种子层的材料为Au或Cu；采用电镀工艺形成所述Cu层。

6.根据权利要求5所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：所述粘附层的厚度介于10nm～50nm之间，所述种子层的厚度介于50nm～200nm之间，所述Cu层的厚度介于45μm～55μm之间。

7.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：于所述Cu热沉衬底上形成所述In层前，还包括对所述Cu热沉衬底进行电抛光处理的步骤，以使所述Cu热沉衬底的表面粗糙度介于100nm～200nm之间。

8.根据权利要求1所述的具有热沉结构的GaN器件的制备方法，其特征在于：采用热蒸镀工艺形成所述In层；将所述In层与所述Cu层进行键合的具体步骤包括，先在200℃～250℃之间的温度下使所述Cu层与熔融的所述In层粘合5min～10min，然后降温至145℃～155℃之间继续粘合70min～90min。