【技术实现步骤摘要】
一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法
本专利技术属于氮化镓大功率器件热管理开发
,特别是一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法。
技术介绍
随着器件高功率和小型集成化的发展,现阶段在GaN功率器件的研制和应用进程中,GaN器件在高功率状态下的可靠性面临严峻挑战,导致其大功率性能优势远未充分发挥。其主要原因之一是GaN微波功率芯片在工作时存在自热效应,且随功率的增大而增加,加大了在输出大功率的同时芯片有源区的热积累效应,使器件的性能和可靠性下降,氮化镓器件芯片级热管理技术已成为大功率器件领域重要研究热点之一。目前,应用于功率器件的芯片级热管理技术主要包括采用金刚石衬底材料、金刚石钝化层材料和嵌入金刚石高效散热区等途径。而采用嵌入金刚石高效散热区的氮化镓晶体管的片内热输运能力严重依赖与金刚石和SiC衬底的界面热阻,因此,如何提升金刚石和SiC衬底的界面质量,降低其界面热阻,是进一步提升内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的重要研究内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法,包括以下步骤:步骤1、基于光刻、电镀、刻蚀完成片内衬底散热区域的前期图形;步骤2、利用ICP分步刻蚀技术对片内衬底散热区内部刻蚀表面形貌;步骤3、采用蒸发或溅射技术,引入高导热缓冲层材料进行刻蚀表面预生长;步骤4、进行片内定向金刚石生长,实现其片内嵌入金刚石复合衬底的制备;步骤5、最后进行氮化镓晶体管的制备。与 ...
【技术保护点】
1.一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、基于光刻、电镀、刻蚀技术实现片内衬底散热区域的前期图形;步骤2、利用ICP分步刻蚀技术对片内衬底散热区内部刻蚀表面形貌;步骤3、采用蒸发或溅射技术,引入高导热缓冲层材料进行刻蚀表面预生长;步骤4、进行片内定向金刚石生长,实现其片内嵌入金刚石复合衬底的制备;步骤5、最后进行氮化镓晶体管的制备。
【技术特征摘要】
1.一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、基于光刻、电镀、刻蚀技术实现片内衬底散热区域的前期图形;步骤2、利用ICP分步刻蚀技术对片内衬底散热区内部刻蚀表面形貌;步骤3、采用蒸发或溅射技术,引入高导热缓冲层材料进行刻蚀表面预生长;步骤4、进行片内定向金刚石生长,实现其片内嵌入金刚石复合衬底的制备;步骤5、最后进行氮化镓晶体管的制备。2.根据权利要求1所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法,其特征在于,片内衬底散热区的刻蚀是采用ICP分步刻蚀控制其内部刻蚀表面形貌,其刻蚀表面的粗糙度小于15nm。3.根据权利要求2所述的提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭怀新,黄语恒,孔月婵,陈堂胜,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十五研究所,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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