[發(fā)明專利]金剛石基氮化鎵器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810667077.2
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108598036B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪賢鋒;范謙;何偉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州漢驊半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/335;H01L29/778
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種金剛石基氮化鎵器件制造方法，包括：在襯底上生長氮化鎵緩沖層；在所述氮化鎵緩沖層上粘合臨時載片；去除所述襯底，并倒置形成的臨時載片?氮化鎵緩沖層結(jié)構(gòu)；在倒置后的氮化鎵緩沖層上形成介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層上按預(yù)設(shè)圖案選擇性的生長金剛石形核層；所述金剛石形核層生長形成圖案化的金剛石層；去除所述臨時載片，并將形成的氮化鎵緩沖層?介質(zhì)層?金剛石層結(jié)構(gòu)倒置。綜上所示，本申請所提供的金剛石基的氮化鎵器件制造方法，通過形成圖案化的金剛石層，大幅降低金剛石與氮化鎵之間的應(yīng)力，從而降低大晶圓尺寸金剛石基氮化鎵器件的制造難度，有利于大晶圓尺寸金剛石基氮化鎵器件的產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種金剛石基氮化鎵器件制造方法。

背景技術(shù)

作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，氮化鎵(氮化鎵)具有許多優(yōu)良的特性，高臨界擊穿電場、高電子遷移率、高二維電子氣濃度和良好的高溫工作能力等。基于氮化鎵的第三代半導(dǎo)體器件，如高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(HFET)等已經(jīng)得到了應(yīng)用，尤其在射頻、微波等需要大功率和高頻率的領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。

現(xiàn)有的基于金剛石的氮化鎵射頻器件在制造過程中,由于金剛石和氮化鎵之間存在晶格失配和熱失配，隨著晶圓尺寸的增大，會形成巨大的晶片彎曲，增加后續(xù)工藝的難度。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種金剛石基氮化鎵器件制造方法。

本發(fā)明提供一種金剛石基氮化鎵器件制造方法，包括：

在襯底上生長氮化鎵緩沖層；

在所述氮化鎵緩沖層上粘合臨時載片；

去除所述襯底，并倒置形成的臨時載片-氮化鎵緩沖層結(jié)構(gòu)；

在倒置后的氮化鎵緩沖層上形成介質(zhì)層；

在所述介質(zhì)層上按預(yù)設(shè)圖案選擇性的生長金剛石形核層；

所述金剛石形核層生長形成圖案化的金剛石層；

去除所述臨時載片，并將形成的氮化鎵緩沖層-介質(zhì)層-金剛石層結(jié)構(gòu)倒置。

在一個實施例中，形成所述金剛石形核層的步驟包括：

在所述介質(zhì)層上依次形成掩膜層；

在所述掩膜層上光刻出需要刻蝕的圖案部分；

對圖案部分進行刻蝕，暴露出部分介質(zhì)層；

在暴露出的部分介質(zhì)層上生長金剛石形核層；

去除剩余的掩膜層。

在一個實施例中，形成所述金剛石形核層的步驟包括，所述氮化鎵緩沖層上粘合臨時載片的步驟包括：

在所述臨時載片的正面旋涂粘合劑；

將所述臨時載片正面朝上進行烘烤；

待所述臨時載片冷卻后，將所述氮化鎵緩沖層與所述臨時載片正面相對進行粘合。

在一個實施例中，將形成的氮化鎵緩沖層-介質(zhì)層-金剛石層結(jié)構(gòu)倒置之后，還包括：在所述氮化鎵緩沖層上依次生長勢壘層和溝道層。

在一個實施例中，在所述溝道層上設(shè)置源極、漏極和柵極。

在一個實施例中，將形成的氮化鎵緩沖層-介質(zhì)層-金剛石層結(jié)構(gòu)倒置之后，還包括：在所述暴露出的氮化鎵緩沖層上依次生長溝道層和勢壘層。

在一個實施例中，在所述勢壘層上設(shè)置源極、漏極和柵極。