本实用新型专利技术提供了一种Si基GaAs器件。其包括：包括Si基片和外延片，外延片包括横向生长形成的GaAs成核层和位于GaAs成核层上的GaAs器件结构，Si基片上具有与外延片的尺寸相匹配的集成区域，Si基片在集成区域处减薄一定厚度，且集成区域内具有多个贯穿Si基片的接地孔，外延片集成在集成区域内，接地孔中电镀有铜。本实用新型专利技术能够实现Si基片与GaAs器件的集成。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体器件
，特别是涉及一种Si基GaAs器件。
技术介绍
Si基片具有功能多样、集成度高等优点，常被用作半导体器件的衬底，但随着现代无线通讯技术朝向高频、高速、高功率、高效率发展，Si基片由于高频特性不足，所以其应用受限。另一方面，GaAs作为第二代半导体的典型代表，由于高频特性好、工艺成熟度高等特点，广泛地应用于无线通讯中，但GaAs器件由于集成度不高，所以其应用受到限制。因此，如何将Si基片的高集成度特性与GaAs器件的高频特性相结合，一直是当前研究的热点。然而，由于GaAs材料与Si材料存在晶格常数、热膨胀系数等方面的差异，目前无法在Si基片上直接外延出高质量的GaAs薄膜。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种Si基GaAs器件，能够实现Si基片与GaAs器件的集成。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是:提供一种Si基GaAs器件，所述Si基GaAs器件包括Si基片和外延片，所述外延片包括横向生长形成的GaAs成核层和位于所述GaAs成核层上的GaAs器件结构，所述Si基片上具有与所述外延片的尺寸相匹配的集成区域，所述Si基片在所述集成区域处减薄一定厚度，且所述集成区域内具有多个贯穿所述Si基片的接地孔，所述外延片集成在所述集成区域内，所述接地孔中电镀有铜。优选地，所述Si基GaAs器件为HEMT器件、pHEMT器件、HBT器件，BiHEMT器件或MESFET 器件。优选地，所述接地孔的形状为圆形、方形、长方形、六边形或椭圆形。优选地，所述Si基片在所述集成区域的厚度为50-200μπι。区别于现有技术的情况，本技术的有益效果是:1.通过Si基片与GaAs器件的集成，可在单一芯片上实现射频通信功能、信号处理功能、数据存储功能等的集成，进一步提高器件集成度；2.采用铜作为接地孔的电镀金属，与GaAs器件常用的金相比，有利于进一步降低成本，减少对Si基片的影响。【附图说明】图1是本技术实施例Si基GaAs器件的结构示意图。图2-6是采用本技术实施例Si基GaAs器件的制备流程图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，是本技术实施例Si基GaAs器件的结构示意图。本技术实施例的Si基GaAs器件包括Si基片1和外延片，外延片包括横向生长形成的GaAs成核层20和位于GaAs成核层20上的GaAs器件结构30，Si基片1上具有与外延片的尺寸相匹配的集成区域11，Si基片1在集成区域11处减薄一定厚度，且集成区域11内具有多个贯穿Si基片1的接地孔12，外延片集成在集成区域11内，接地孔12中电镀有铜3。在本实施例中，Si基GaAs器件为HEMT器件、pHEMT器件、HBT器件，BiHEMT器件或MESFET 器件。在本实施例中，Si基片1在集成区域11的厚度为50-200μπι。接地孔12的位置与外延片的接地位置对应，以便外延片可以通过该接地孔12与地连接。可选地，接地孔12的形状为圆形、方形、长方形、六边形或椭圆形。下面，将结合图2至图6对本技术实施例的的具体应用进行详细说明:步骤一:提供GaAs衬底，在GaAs衬底上制作多个孔洞。其中，如图2所示，GaAs衬底100上具有多个均匀分布，排列为阵列的孔洞101。孔洞101可以为盲孔或贯穿GaAs衬底的通孔，且盲孔既可以仅在GaAs衬底100的上表面分布，也可以在GaAs衬底100的上下两个表面分布，孔洞101可以通过光刻或刻蚀等方式形成。在本实施例中，孔洞101在GaAs衬底100上均匀分布，孔洞101的形状可以是规则图形，例如为圆形、椭圆形、三角形或四边形孔洞，也可以为不规则图形。需要注意的是，本技术并不对孔洞101的分布方式作限定，多个孔洞101可以均匀分布，例如排列为阵列，也可以非均匀分布。可选地，孔洞101的大小为5-200μπι，孔洞101的间距为5-500μπι。步骤二:在GaAs衬底上形成外延片，外延片包括位于GaAs衬底上横向生长的GaAs成核层和位于GaAs成核层上的GaAs器件结构。其中，如图3所示，GaAs成核层20位于GaAs衬底100上，GaAs器件结构30位于GaAs成核层20上。GaAs是具有良好横向生长特性的材料，GaAs材料可以在GaAs衬底上横向生长覆盖孔洞，形成连续薄膜，由于GaAs材料与GaAs衬底的接触面减小，可以有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。在具体形成外延片时，可以在GaAs衬底100上通过M0CVD(Metal-organicChemical Vapor DePosit1n，金属有机化合物化学气相淀积)方式沉积GaAs材料，使GaAs材料形成薄膜并横向生长覆盖通孔，得到GaAs成核层20，并在GaAs成核层20上形成GaAs器件结构30。步骤三:提供支撑衬底，将支撑衬底与外延片粘合固定。其中，如图4所示，支撑衬底400通过胶体500与外延片粘合固定。在本实施例中，支撑衬底400的材料为S1、SiC、蓝宝石或GaN。步骤四:将外延片与GaAs衬底分离，并提供Si基片，其中，Si基片上具有与外延片的尺寸相匹配的集成区域，Si基片在集成区域处减薄一定厚度，且集成区域内具有多个贯穿Si基片的接地孔。其中，如图5所示，GaAs衬底100已被去除。GaAs衬底100可以采用湿法腐蚀工艺或激光切割工艺去除，采用湿法腐蚀工艺去除GaAs衬底100时，由于GaAs衬底100具有孔洞101，可以极大地缩短腐蚀时间，使腐蚀更加彻底。Si基片1在集成区域11处可以通过光刻或刻蚀工艺进行减薄。步骤五:利用支撑衬底将外延片转移至集成区域，并在转移后移除支撑衬底。其中，GaAs衬底100去除后，利用支撑衬底400来承受外延片的重量和对外延片进行保护，由于集成区域11的尺寸与外延片的尺寸相匹配，可以方便外延片11转移至Si基片1上的集成区域。如图6所示，外延片被转移到集成区域11内，而支撑衬底400和胶体500被移除。步骤六:在接地孔中电镀铜，得到Si基GaAs器件。其中，如图1所示，接地孔12中通过电镀的方式灌满了铜3，可以使外延片具有良好的接地效果。通过上述方式，本技术实施例的Si基GaAs器件利用已制作好的外延片直接集成到Si基片上，从而可以实现Si基片与GaAs器件的集成，达到兼具高集成度特性和高频特性的效果。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。【主权项】1.一种Si基GaAs器件，其特征在于，所述Si基GaAs器件包括Si基片和外延片，所述外延片包括横向生长形成的GaAs成核层和位于所述GaAs成核层上的GaAs器件结构，所述Si本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Si基GaAs器件，其特征在于，所述Si基GaAs器件包括Si基片和外延片，所述外延片包括横向生长形成的GaAs成核层和位于所述GaAs成核层上的GaAs器件结构，所述Si基片上具有与所述外延片的尺寸相匹配的集成区域，所述Si基片在所述集成区域处减薄一定厚度，且所述集成区域内具有多个贯穿所述Si基片的接地孔，所述外延片集成在所述集成区域内，所述接地孔中电镀有铜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈一峰，
申请(专利权)人：成都嘉石科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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