[發(fā)明專利]GaN器件用陶瓷基板及其制備方法和GaN器件及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310245635.7 | 申請日： | 2023-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN116230643A | 公開（公告）日： | 2023-06-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙少峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 東科半導體（安徽）股份有限公司 |
| 主分類號： | H01L23/14 | 分類號： | H01L23/14;H01L23/15;H01L23/373;H01L29/20 |
| 代理公司： | 北京慧誠智道知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539 | 代理人： | 白潔 |
| 地址： | 243071 安徽省馬鞍山市馬鞍山經(jīng)濟技術(shù)*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | gan 器件 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明實施例涉及一種GaN器件用陶瓷基板及其制備方法和GaN器件及其制備方法。對陶瓷基板的粘結(jié)側(cè)表面進行粗糙化處理；在所述粗糙化處理后的陶瓷基板上淀積粘結(jié)層；在所述粘結(jié)層上淀積生長導電層；在所述導電層上淀積生長阻擋層；在所述阻擋層上生長GaN器件結(jié)合層；對所述GaN器件結(jié)合層進行表面平坦化處理，用以承載所述GaN器件。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及GaN器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GaN器件用陶瓷基板及其制備方法和GaN器件及其制備方法。
背景技術(shù)
功率器件本來是屬于半導體產(chǎn)業(yè)中的分立器件子類別，但隨著制造工藝的不斷提升，目前有部分產(chǎn)品可以與集成電路復合生產(chǎn)。自功率IC出現(xiàn)以后，功率半導體市場從單一的功率器件產(chǎn)品，豐富為功率器件、功率集成電路產(chǎn)品并存，而又由于各代功率半導體產(chǎn)品在自身結(jié)構(gòu)體系內(nèi)不斷迭代、在不同的應(yīng)用領(lǐng)域及生產(chǎn)成本方面各有優(yōu)勢，當前整個功率半導體市場呈現(xiàn)出多代產(chǎn)品共存的局面。
寬禁帶功率器件因禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率高、抗輻射能力強、頻率高，在高壓、高溫、高頻應(yīng)用領(lǐng)域相較于傳統(tǒng)硅基器件有更強優(yōu)勢，但伴隨著功率器件不斷發(fā)展，散熱成為影響器件性能與可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。對于電子器件而言，通常溫度每升高10℃，器件有效壽命就降低30％-50％。因此，如何能提高器件散熱能力就成為發(fā)展功率器件的技術(shù)瓶頸。
陶瓷材料本身具有熱導率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料熱匹配等性能，非常適合作為功率器件封裝基板。但是對于GaN器件來說，由于異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力對襯底的機械特性和界面的附著能力都產(chǎn)生了影響,這些不利因素將影響元件可靠度。
因而在保持良好散熱性能的前提下，如何進一步提升陶瓷基板的附著力和幫助降低晶片應(yīng)力，就成為了亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種GaN器件用陶瓷基板及其制備方法和GaN器件及其制備方法。通過陶瓷基板的結(jié)構(gòu)有助于降低晶片應(yīng)力，通過粗糙化處理和生長GaN器件結(jié)合層及表面處理有利于提升陶瓷基板的附著力、形成良好接觸、保持良好散熱性能，通過阻擋層的設(shè)置能有效防止陶瓷基板中的雜質(zhì)影響到GaN器件的性能。
為此，第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種GaN器件用陶瓷基板的制備方法，包括：
對陶瓷基板的粘結(jié)側(cè)表面進行粗糙化處理；
在所述粗糙化處理后的陶瓷基板上淀積粘結(jié)層；
在所述粘結(jié)層上淀積生長導電層；
在所述導電層上淀積生長阻擋層；
在所述阻擋層上生長GaN器件結(jié)合層；
對所述GaN器件結(jié)合層進行表面平坦化處理，用以承載所述GaN器件。
優(yōu)選的，所述粗糙化處理包括：
將所述陶瓷基板浸入陶瓷粗化液進行粗化，時間為2-10mi?n，取出后洗滌，烘干。
優(yōu)選的，所述淀積粘結(jié)層具體為通過低壓化學氣相淀積(LPCVD)的方式進行，所述粘結(jié)層為四乙基正硅酸鹽(TEOS)淀積形成的氧化硅，厚度為50-200nm。
優(yōu)選的，所述導電層為多晶硅，通過低壓化學氣相淀積(LPCVD)或等離子體增強化學的氣相沉積(PECVD)的方法獲得，所述多晶硅的厚度為100-200nm。
優(yōu)選的，所述多晶硅為摻雜的多晶硅，摻雜類型為n型或p型，摻雜濃度為5×1018-1×1020cm-3。
優(yōu)選的，所述阻擋層為氮化硅通過低壓化學氣相淀積(LPCVD)或等離子體增強化學的氣相沉積(PECVD)的方法獲得，所述氮化硅的厚度為100-500nm。
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