[发明专利]一种基于非自支撑GaN对粘制备金刚石基GaN的方法

摘要

本发明是基于GaN原始衬底去除生长金刚石的一种方法，属于半导体工艺技术领域，通过非自支撑氮化镓对粘及粘结剂中加入低热膨胀系数、高热导率材料，以CVD法在氮化镓上沉积金刚石膜，实现金刚石基氮化镓晶片。其步骤如下：1)非自支撑的GaN晶片清洗；2)将两个GaN面旋涂高温粘结剂对粘，粘结剂添加填充材料；3)固化粘结剂；4)用湿法刻蚀和ICP选择性刻蚀GaN原衬底；5)在暴露的GaN表面沉积介电层，然后将晶片在金刚石乙醇悬浮液中超声处理；6)将处理后的晶片沉积金刚石膜；7)刻蚀另一面衬底并沉积介电层和金刚石薄膜；8)双面沉积金刚石的晶片去除粘结剂。与传统的键合方法相比，可以更高效快捷得到低界面热阻的金刚石基GaN复合晶片。

主权项

1.一种基于非自支撑GaN对粘制备金刚石基GaN的方法，其特征是在于使用含有填充材料的粘结剂将两块非自支撑氮化镓晶片对粘来缓解因去除衬底和热膨胀系数失配引入的应力，使用含有填充材料的粘结剂，既能解决粘结剂固化收缩率过大的问题，又能增加粘结剂的导热系数和机械强度；刻蚀单侧原始衬底，在暴露的氮化镓表面沉积介电层，沉积金刚石，获得单侧具有金刚石基氮化镓晶片；接下来刻蚀另一侧原始衬底，沉积介电层，沉积金刚石薄膜；去除中间的粘结剂，获得两块金刚石基氮化镓晶片；其中：粘结剂为陶瓷基复合型耐高温修补剂，填充材料为高热导率、低热膨胀系数的金刚石细粉，在陶瓷基复合型耐高温修补剂中按质量比1：1的比例添加金刚石细粉，粒度为w10。