SiC基GaN器件的衬底通孔制作方法技术

本发明专利技术提供了一种SiC基GaN器件的衬底通孔制作方法，其包括：将SiC基GaN器件远离SiC衬底的表面键合到蓝宝石载托上；在SiC衬底表面溅射金属形成起镀层；在起镀层上电镀金属掩膜层；在金属掩膜层上涂敷PBO纤维，并对PBO纤维进行烘烤形成光刻掩膜层；对光刻掩膜层进行光刻以在光刻掩膜层上形成光刻孔，其中，金属掩膜层露出在光刻孔中；依次对光刻孔中的金属掩膜层和起镀层进行腐蚀以露出SiC衬底；对光刻孔中的SiC衬底进行干法刻蚀以在SiC衬底上形成通孔。通过上述方式，本发明专利技术能够在减小金属掩膜层厚度的情况下为通孔刻蚀提供有效的掩膜保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及半导体工艺
，特别是设及一种SiC基GaN器件的衬底通孔制作 方法。
技术介绍
半导体材料发展至今已历经=代:娃（Si)和错(Ge)属于第一代半导体材料;第二 代半导体材料的主要代表为神化嫁(GaAs)和憐化铜（InP);氮化嫁(GaN)与碳化娃(SiCWJ 属于第S代半导体材料。其中，GaN是半导体与微电子产业的新星，其高电子能量的特性使 其拥有极高的电能转换效率和优秀的高频特性。业界已经公认GaN器件产品将统治微波放 大和电能转换领域，市场规模大于150亿美元。 由于GaN同质外延技术尚难W大规模商用，异质外延是目前的主流技术。SiC材料 具有散热性能好、与GaN晶格匹配度高等优势，因此成为目前GaN外延生长的首选衬底。GaN 器件在高频应用中，其背面需要大面积接地，因此，背孔接地技术便成为GaN器件走向实用 的必由之途，而背孔接地技术的首要前提便是SiC衬底背孔的刻蚀。 目前，SiC衬底通孔的常规刻蚀方法为:运用电锻设备在SiC衬底背面电锻上厚度 高达数微米乃至十微米的金属掩膜层，接下来在金属表面涂敷光刻胶，光刻出需要刻蚀通 孔的区域，再通过酸液腐蚀金属掩膜层及其下面的起锻层，最后去掉光刻胶，采用ICP-RIE (InductivelyCoupledPlasma-ReactiveIon!Etching，感应禪合等离子体刻蚀-反应离 子刻蚀)设备对SiC衬底进行刻蚀。但是，该常规刻蚀方法主要有W下不足之处： 1、为确保实现掩膜保护之效果，金属掩膜层的厚度须达到数个微米乃至十个微 米，然而厚度过大会带来较大应力，存在很大的裂片风险； 2、过厚的金属掩膜层会带来更大的物料成本及时间成本。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种，能够 在减小金属掩膜层厚度的情况下为通孔刻蚀提供有效的掩膜保护。[000引为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种SiC基GaN器件的 衬底通孔制作方法，包括:将SiC基GaN器件远离SiC衬底的表面键合到蓝宝石载托上;在所 述SiC衬底表面瓣射金属形成起锻层;在所述起锻层上电锻金属掩膜层;在所述金属掩膜层 上涂敷PBO纤维，并对所述PBO纤维进行烘烤形成光刻掩膜层;对所述光刻掩膜层进行光刻 W在所述光刻掩膜层上形成光刻孔，其中，所述金属掩膜层露出在所述光刻孔中；依次对所 述光刻孔中的金属掩膜层和起锻层进行腐蚀W露出所述SiC衬底;对所述光刻孔中的SiC衬 底进行干法刻蚀W在所述SiC衬底上形成通孔。优选地，所述在所述SiC衬底表面瓣射金属形成起锻层的步骤之前，还包括:对所 述SiC衬底进行减薄。优选地，所述起锻层的金属为Ti/Au，所述起锻层的厚度为500/10Q0A。优选地，所述金属掩膜层的金属为Ni，所述金属掩膜层的厚度为2-3]im。 优选地，所述PBO纤维的涂敷厚度为15皿。 优选地，所述PBO纤维的烘烤溫度为120°C，烘烤环境为真空，烘烤时间为4分钟。 优选地，所述金属掩膜层采用浓硫酸、双氧水、去离子水的混合溶液进行腐蚀。 优选地，所述起锻层中的Au采用KI和12的混合溶液进行腐蚀，所述起锻层中的Ti 采用氨氣酸进行腐蚀。 优选地，对所述光刻孔中的SiC衬底进行干法刻蚀时采用F基等离子体进行刻蚀， 并利用化清除刻蚀副产物。 区别于现有技术的情况，本专利技术的有益效果是： 1、采用PBO替代传统光刻胶，具有更好的耐刻蚀性，更易去除刻蚀副产物，可减小 金属掩膜层厚度； 2、可用光刻掩膜层和金属掩膜层进行应力对冲，降低裂片风险； 3、与常规刻蚀方法相比，不引入额外工艺步骤，在具备良好可行性的同时，可节约 成本、提升产能。【附图说明】 图1-7是采用本专利技术实施例制作衬底通孔的流 程图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。 请结合参见图1至图7,本专利技术实施例提供一种SiC基GaN器件的衬底通孔制作方 法，该制作方法包括： Sl:将SiC基GaN器件远离SiC衬底11的表面键合到蓝宝石载托2上。 其中，如图1所示，SiC基GaN器件具有SiC衬底11和GaN器件结构12。SiC基GaN器件 远离SiC衬底11的表面即为GaN器件结构12的表面，GaN器件结构12的表面键合到蓝宝石衬 托2上。 S2:在SiC衬底11表面瓣射金属形成起锻层3。 其中，如图2所示，SiC衬底11表面形成有起锻层3。可选地，起锻层3的金属为Ti/ Au,起锻层3的厚度为500/1000.A。 在本实施例中，在步骤S2之前，该制作方法还包括:对SiC衬底11进行减薄。S3:在起锻层3上电锻金属掩膜层4。 其中，如图3所示，金属掩膜层4电锻在起锻层3的表面。可选地，金属掩膜层4的金 属为Ni,金属掩膜层4的厚度为2-3WI1。 S4:在金属掩膜层4上涂敷PBO纤维，并对PBO纤维进行烘烤形成光刻掩膜层5。 其中，如图4所示，光刻掩膜层5形成在金属掩膜层4表面。可选地，PBO纤维的涂敷 厚度为15皿，PBO纤维的烘烤溫度为120°C，烘烤环境为真空，烘烤时间为4分钟。在具体应用 时，可W采用型号为CRC-8000的PBO设备进行涂敷。PBO为聚苯并嗯挫，是一种新型复合纤维 材料，具有很高的强度，比传统光刻胶耐刻蚀性好，并且可W像光刻胶一样直接光刻、显影。S5:对光刻掩膜层5进行光刻W在光刻掩膜层5上形成光刻孔51，其中，金属掩膜层 4露出在光刻孔51中。 其中，如图5所示，光刻掩膜层5进行光刻后，经过显影等形成光刻孔51，光刻孔51 贯通光刻掩膜层5,使金属掩膜层4露出在光刻孔51中。S6:依次对光刻孔51中的金属掩膜层4和起锻层3进行腐蚀W露出SiC衬底11。 其中，如图6所示，光刻孔51中的金属掩膜层4和起锻层3被刻蚀掉后，露出SiC衬底 11。在本实施例中，金属掩膜层4可W采用浓硫酸、双氧水、去离子水的混合溶液进行腐蚀， 起锻层3中的Au可W采用KI和12的混合溶液进行腐蚀，起锻层3中的Ti可W采用氨氣酸进行 腐蚀。S7:对光刻孔51中的SiC衬底11进行干法刻蚀W在SiC衬底11上形成通孔111。 其中，如图7所示，经过干法刻蚀后，SiC衬底11上形成通孔111。在本实施例中，对 光刻孔51中的SiC衬底11进行干法刻蚀时，可W使用ICP-RIE设备，采用F基等离子体进行刻 蚀，刻蚀过程中产生刻蚀副产物可W利用化清除。 通过上述方式，本专利技术实施例的通过采用金属 掩膜层和光刻掩膜层的组合掩膜结构，金属掩膜层的厚度可W做到很小，从而能够在减小 金属掩膜层厚度的情况下为通孔刻蚀提供有效的掩膜保护，在提高生产效率的同时可W节 省一部分成本。W上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本发 明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技 术领域，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。【主权项】1. 一种，其特征在于，包括： 将SiC基GaN器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC基GaN器件的衬底通孔制作方法，其特征在于，包括：将SiC基GaN器件远离SiC衬底的表面键合到蓝宝石载托上；在所述SiC衬底表面溅射金属形成起镀层；在所述起镀层上电镀金属掩膜层；在所述金属掩膜层上涂敷PBO纤维，并对所述PBO纤维进行烘烤形成光刻掩膜层；对所述光刻掩膜层进行光刻以在所述光刻掩膜层上形成光刻孔，其中，所述金属掩膜层露出在所述光刻孔中；依次对所述光刻孔中的金属掩膜层和起镀层进行腐蚀以露出所述SiC衬底；对所述光刻孔中的SiC衬底进行干法刻蚀以在所述SiC衬底上形成通孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔欣，陈一峰，
申请(专利权)人：成都嘉石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51