一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件及其制备方法，包括在硅衬底上生长金刚石薄膜层；在金刚石薄膜层中开窗，得到第一开窗，第一开窗贯穿所述金刚石薄膜层；在第一开窗中的硅衬底上生长外延层，制作欧姆接触，并通过临时键合的方式将硅衬底替换为金刚石衬底；继续生长所述金刚石薄膜层，使得金刚石薄膜层完全覆盖所述外延层和欧姆接触；在欧姆接触上方的金刚石薄膜层上开窗，得到第二窗口，在AlGaN层上方的金刚石薄膜层上开窗，得到第三窗口；在第二窗口中制作源极和漏极，在第三窗口中制作栅介质，并制作栅极，得到GaN HEMT功率器件。通过将金刚石散热区设计在器件的周围及表面，避免键合问题，可以根据实际功率需要，灵活设定散热区域的面积，取得性能和产出的优化。产出的优化。产出的优化。

【技术实现步骤摘要】
一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件及其制备方法
[0001]目案：申请号2023101546977，名称：一种GaN基HEMT器件及其制备方法


[0002]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件及其制备方法。

技术介绍

[0003]GaN禁带宽度大，载流子迁移率高，基于GaN材料制造的HEMT器件(High Electron Mobility Transistor)具有耐压高、工作频率高，且可以高温工作的特点。但是，随着GaN基微波功率器件功率的提高和器件尺寸的缩小，散热问题成为制约其可靠工作的重要因素，因此需要增强其散热能力。传统的散热方法是在器件正面或者背面沉积或者键合具有高热导率的材料。在目前所知的天然材料中，金刚石具有最高的热导率(800W/m.K～1800W/m.K)，是应用于GaN基高功率器件的优异导热材料。
[0004]目前使用金刚石进行散热的主流方法有两种，一种是在器件表面通过化学器件沉积的方式生长金刚石，一种是将原来硅基衬底磨掉，然后利用中间键合层将GaN层与金刚石衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、在硅衬底上生长金刚石薄膜层；S2、在所述金刚石薄膜层中开窗，得到第一开窗，所述第一开窗贯穿所述金刚石薄膜层；其中，所述第一开窗延伸至所述硅衬底中；S3、在所述第一开窗中的硅衬底上生长外延层，所述外延层包括依次连接的缓冲层、GaN层以及AlGaN层，在所述AlGaN层上制作欧姆接触；并通过临时键合的方式将硅衬底替换为金刚石衬底；S4、继续生长所述金刚石薄膜层，使得所述金刚石薄膜层完全覆盖所述外延层和欧姆接触；S5、在所述欧姆接触上方的金刚石薄膜层上开窗，得到第二窗口，在所述AlGaN层上方的金刚石薄膜层上开窗，得到第三窗口；S6、在所述第二窗口中制作源极和漏极，在所述第三窗口中制作栅介质，并在所述栅介质上制作栅极，得到GaN HEMT功率器件。2.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述第一开窗的高度与所述步骤S1中金刚石薄膜层的厚度相同。3.根据权利要求2所述的一种使用金刚石衬底的高导热HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中金刚石薄膜层的厚度为3um
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【专利技术属性】
技术研发人员：王中健，曹远迎，
申请(专利权)人：成都功成半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：