GaN基半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种GaN基半导体器件及其制备方法，所述制备方法依次包括下列步骤：步骤1)，提供一个GaN基半导体外延片，其从下至上依次包括非金属衬底，GaN基半导体外延层；步骤2)，在所述GaN基半导体外延层上表面制备多组电极，将所述多组电极中相邻两组电极之间的GaN基半导体外延层去除，以使得所述相邻两组电极之间具有刻蚀间道；步骤3)，将过渡基板粘附在所述多组电极的表面上；步骤4)，移除所述非金属衬底；步骤5)，在所述GaN基半导体外延层的下表面上制备与所述多组电极相对应的多组金属基板组件；步骤6)，移除所述过渡基板。本发明专利技术的制备方法避免了划片机对GaN基半导体器件结构带来的损伤和性能的降低，且便于分片，提高了成品率。

【技术实现步骤摘要】
GaN基半导体器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种GaN基半导体器件及其制备方法。
技术介绍
由于GaN体系的AlGaN/GaN异质结存在非常强的压电极化和自发极化效应，会在靠近GaN一侧形成很高的二维电子气(2DEG)浓度，因此特别适合制备新一代高频大功率器件和高速低损耗电力电子器件。但是单晶态的GaN制备工艺复杂，且价格昂贵，故GaN基外延材料生长的衬底多采用异质衬底。其中Si材料作为AlGaN/GaN异质结生长衬底已初步实现商品化。而作为大功率GaN基半导体器件(例如GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT))随着功率密度的提高，器件的自热效应明显，器件的自热效应将导致结温有一个明显的上升，如无法快速有效将这部分热量散发出去，将严重影响器件的电学和热学性能，甚至影响器件的安全可靠性。而器件的散热主要通过传导的方式经由外延层、半导体衬底以及键合层、封装外壳向外传递。由于发热的有源区面积很小，与有源层相近的外延层及半导体衬底的散热能力成为影响器件散热能力的主要因素。而Si衬底GaN基HEMT的散热能力很差，严重影响了器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括下列步骤：/n步骤1)，提供一个GaN基半导体外延片，其从下至上依次包括非金属衬底，GaN基半导体外延层；/n步骤2)，在所述GaN基半导体外延层上表面制备多组电极，将所述多组电极中相邻两组电极之间的GaN基半导体外延层去除，以使得所述相邻两组电极之间具有刻蚀间道；/n步骤3)，将过渡基板粘附在所述多组电极的表面上；/n步骤4)，移除所述非金属衬底；/n步骤5)，在所述GaN基半导体外延层的下表面上制备与所述多组电极相对应的多组金属基板组件，所述多组金属基板组件中相邻的金属基板组件之间具有隔离墙；/n步骤6)，移除所述过渡基...

【技术特征摘要】
1.一种GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括下列步骤：
步骤1)，提供一个GaN基半导体外延片，其从下至上依次包括非金属衬底，GaN基半导体外延层；
步骤2)，在所述GaN基半导体外延层上表面制备多组电极，将所述多组电极中相邻两组电极之间的GaN基半导体外延层去除，以使得所述相邻两组电极之间具有刻蚀间道；
步骤3)，将过渡基板粘附在所述多组电极的表面上；
步骤4)，移除所述非金属衬底；
步骤5)，在所述GaN基半导体外延层的下表面上制备与所述多组电极相对应的多组金属基板组件，所述多组金属基板组件中相邻的金属基板组件之间具有隔离墙；
步骤6)，移除所述过渡基板并清洗，以使得相邻的金属基板组件之间具有分离槽；
步骤7)，沿所述分离槽进行分片。


2.根据权利要求1所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀间道的深度小于或等于所述GaN基半导体外延层的厚度。


3.根据权利要求1所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述非金属衬底为Si衬底。


4.根据权利要求1所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述步骤5)还包括：在所述GaN基半导体外延层的下表面制备散热层，以及在所述散热层表面制备所述多组金属基板组件。


5.根据权利要求1所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述步骤5)包括：
在所述GaN基半导体外延层的下表面上制备打底金属层；
在所述打底金属层上通过光刻技术制备与所述刻蚀间道相对齐的隔离墙；
在所述打底金属层的表面上制备多个金属基板，其中所述多个金属基板中相邻的金属基板之间具有所述隔离墙。


6.根据权利要求1所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，所述步骤5)包括：
在所述GaN基半导体外延层的下表面上制备打底金属层；
在所述打底金属层的表面上制备厚度为50纳米-10微米的金属薄膜；
在所述金属薄膜上通过光刻技术制备与所述刻蚀间道相对齐的隔离墙；
在所述金属薄膜上制备多个金属基板，其中所述多个金属基板中相邻的金属基板之间具有所述隔离墙。


7.根据权利要求5或6所述的GaN基半导体器件的制备方法，其特征在于，通过电镀或化学镀制备所述多个金属基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾海强，赵明龙，陈弘，杜春花，江洋，马紫光，王文新，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11