[发明专利]一种SiC基GaN晶体的深孔刻蚀方法

摘要

本发明公开了一种SiC基GaN晶体的深孔刻蚀方法，主要包括刻蚀前处理、刻出预刻孔，对SiC衬底层在第一刻蚀参数下进行第一干法刻蚀，对GaN基层在第二刻蚀参数下进行第二干法刻蚀，经刻蚀后最终形成背孔，此刻蚀方法在大尺寸特别是六英寸SiC基GaN晶体上刻蚀时，实现了对SiC衬底层刻蚀时，SiC对GaN的选择比大于30:1、对Ni选择比大于30:1、侧壁角度85°‑87°，对GaN基层刻蚀时，GaN对SiC选择比大于3:1、侧壁角度大于85°，最终刻蚀出的背孔颗粒玷污少、金属侵蚀弱，孔内刻蚀均匀，器件本身的翘曲度得到了有效控制。

主权项

一种SiC基GaN晶体的深孔刻蚀方法，所述SiC基GaN晶体从下至上依次为SiC衬底层、GaN层、源金属层，其特征在于，包括以下步骤：S1：刻蚀前处理，对所述SiC衬底层进行机械研磨将其减薄至90um‑110μm，在所述SiC衬底层背面光刻出背孔图形并沉积Ti，形成Ti种子层，在所述Ti种子层上电镀金属Ni掩膜直至金属Ni掩膜的厚度为8μm‑11μm；S2：去除背孔图形处的金属Ni掩膜、Ti种子层，形成底部平整的预刻孔；S3：沿所述预刻孔对SiC衬底层在第一刻蚀参数下进行第一干法刻蚀，所述第一干法刻蚀包括顺次进行的主刻蚀工序、过刻蚀工序及打底层处理工序，所述主刻蚀工序刻蚀SiC衬底层直至刻蚀的孔深度达到85‑90μm，所述过刻蚀工序延续主刻蚀工序刻通SiC衬底层并停留在GaN层，所述打底层处理工序除去因过刻蚀工序而在GaN层上形成的聚合物；S4：沿SiC衬底层上的孔对GaN层在第二干法刻蚀参数下进行第二干法刻蚀，所述第二干法刻蚀包括顺次进行的主刻蚀工序、过刻蚀工序及打底层处理工序，所述主刻蚀工序刻通GaN层，所述过刻蚀工序刻到源金属层的背面，所述打底层处理工序除去因过刻蚀工序而形成的镓聚合物。