[發(fā)明專利]基于原子鍵合的片內(nèi)微流散熱氮化鎵晶體管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711413503.1
• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN108172556B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭懷新;孔月嬋;吳立樞;黃宇龍;陳堂勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L23/46
• 分類號: H01L23/46;H01L23/473
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于原子鍵合的片內(nèi)微流散熱氮化鎵晶體管的制造方法，晶體管自上而下依次包括有源區(qū)功能層(1)、勢壘層(2)、緩沖層(3)和襯底(4)，襯底(4)中設(shè)置有微流體通道(5)，所述微流體通道(5)設(shè)置在有源區(qū)功能層下方，通過原子鍵合工藝形成，微流體通道(5)內(nèi)設(shè)置有微流體；所述微流體通道(5)距離緩沖層(3)10-20微米，距離襯底背面10-20微米，其特征在于，制造方法包括氮化鎵晶體管的制備和微流體通道的制備，微流體通道的制備包括以下步驟：

1)在已完成的氮化鎵晶體管的正面涂一層保護層，對功能區(qū)進行保護，并采用鍵合技術(shù)進行將晶體管正面和臨時載片進行鍵合；

2)利用磨片機將氮化鎵晶體管的襯底進行研磨減薄，減薄后剩余襯底厚度在10-20微米；

3)在新的襯底片的一面涂一層保護層，對該襯底面進行保護；并采用鍵合技術(shù)進行將新的襯底和臨時載片進行鍵合；

4)利用磨片機將新襯底片進行研磨減薄，減薄后剩余襯底厚度在80-200微米；

5)依據(jù)在氮化鎵晶體管有源區(qū)的位置和尺寸，在減薄后的新襯底上的對應(yīng)位置處光刻出設(shè)計的微流道的刻蝕圖形，利用等離子體刻蝕機對襯底進行近結(jié)區(qū)微流道刻蝕，直至距離襯底背面層10-20微米停止，完成襯底微流道的刻蝕；

6)分別在氮化鎵晶體管的襯底減薄面和嵌入微流道新襯底的減薄面的表面濺射一層納米級氧化物或氮化物，厚度小于50um；隨后將氮化鎵晶體管的襯底減薄面與嵌入微流道新襯底的減薄面相對鍵合，同時保證微流道位置和有源區(qū)位置的一一對應(yīng)，完成片內(nèi)微流道的密封；

7)將兩組臨時鍵合載片除去，完成基于原子鍵合的片內(nèi)微流散熱氮化鎵晶體管的制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于原子鍵合的片內(nèi)微流散熱氮化鎵晶體管的制造方法，其特征在于，步驟6中將氮化鎵晶體管的襯底減薄面與嵌入微流道新襯底的減薄面相對在200℃溫度和2000Mpa壓力條件下鍵合。