[发明专利]一种改善GaN HEMT器件散热性能的方法有效

专利信息
申请号: 201510486509.6 申请日: 2015-08-10
公开(公告)号: CN105140122B 公开(公告)日: 2018-07-20
发明(设计)人: 周建军;孔岑;郁鑫鑫 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第五十五研究所
主分类号: H01L21/335 分类号: H01L21/335;H01L23/373
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 黄天天
地址: 210016 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种改善GaN HEMT器件散热性能的方法,具体实施步骤包括(1)衬底上深孔的刻蚀;(2)AlN材料的沉积以及平坦化;(3)AlGaN/GaN异质结生长及GaN HEMT器件的制备;(4)样品和临时载体的键合;(5)衬底的减薄以及背面金属的制作;(6)样品和临时载体的分离。本发明针对Si以及蓝宝石衬底低热导率导致在该类衬底上研制的GaN HEMT散热能力差的问题,提出在衬底中引入具有高热导率AlN的方法解决上述问题,可有效改善器件散热能力,同时与传统AlGaN/GaN工艺完全兼容的优点。
搜索关键词: 一种 改善 gan hemt 器件 散热 性能 方法
【主权项】:
1.一种改善GaN HEMT器件散热性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)提供一衬底,利用激光刻蚀工艺在衬底上刻蚀出深孔;(2)用磁控溅射方法在步骤(1)获得深孔的衬底上溅射一层AlN材料;(3)采用退火炉在氮气氛下对样品进行高温处理,然后采用CMP工艺使AlN材料平坦化,其中,步骤(3)中,所述高温处理温度为800℃~1100℃,所述CMP平坦化工艺采用金刚石抛光液实现,其中,所述金刚石的平均颗粒粒径小于5μm,抛光后表面粗糙度低于1nm,以衬底材料无孔区域表面为基准,AlN层剩余厚度50nm到1μm;(4)采用MOCVD在AlN材料上生长AlGaN/GaN异质结;(5)在步骤(4)中生长了AlGaN/GaN异质结的样品上采用GaN HEMT通用工艺刻蚀出台面隔离区域、制备欧姆接触和肖特基接触,完成GaN HEMT正面工艺;(6)在步骤(5)完成GaN HEMT正面工艺的样品表面通过甩胶的方法涂覆一层蜡,通过低温键合的方法将样品和蓝宝石临时载体键合;(7)采用机械研磨的方法减薄衬底,直到AlN材料漏出;(8)在减薄后的样品背面通过电镀的方法电镀一层Au;(9)将经过步骤(8)处理的样品放入有机溶剂中使样品和蓝宝石临时载体分离。
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