CN106952812A - 一种GaN器件键合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种GaN器件键合方法，采用在晶圆背面沉积一定应力的Si化物，调节GaN器件正面工艺完成后晶圆的翘曲度，使得GaN更好地键合在载体上面，方便后续的减薄、光刻、通孔等工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种GaN器件的制作方法，属于半导体制造领域。
背景技术
作为宽禁带半导体的典型代表，GaN具有更宽的禁带宽度、更高的饱和电子漂移速度、更大的临界击穿电场强度、更好的导热性能优点特点，更重要的是它与AlGaN能够形成AlGaN/GaN异质结，便于制作HEMT器件。
由于GaN材料的自身特性，GaN器件具有很强极化效应，例如GaN HEMT器件二维电子气（2DEG）的产生主要是由于压电极化和应力极化产生的。因此，为了优化GaN器件性能，在GaN器件外延和器件流片正面工艺中，往往需要进行较大的应力调谐，例如，在GaN HEMT器件中，表面的张应力有利于2DEG的产生；另一方面，正面工艺较大的应力，往往会导致晶圆有较大的翘曲度，会对GaN器件背面工艺制作造成困难：采用常规工艺键合后，翘曲度不会发生变化，较大的翘曲度，会严重影响背面光刻对准精度，导致背孔位置存在偏差，不仅导致接地能力变差，特征阻抗变化，而且还会恶化GaN器件散热能力，严重的会导致GaN器件实效。
本专利提出一种GaN背面工艺的键合方法，即采用一定应力的Si化物，调谐GaN晶圆翘曲度，使其完整的键合在载体上，采用刻蚀方法去除Si化物，再进行减薄，光刻，背孔刻蚀等常规GaN背面工艺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种GaN器件键合方法，其特征在于，包括；其GaN器件外延结构的键合过程，主要包括如下步骤：
步骤1：在传统GaN器件完成正面工艺后，在其背面沉积一层Si化物；
步骤2：利用光刻胶键合，将所述GaN器件键合到载体上；
步骤3：利用刻蚀工艺，将背面沉积的Si化物去除，完成键合。
其中，所述Si化物具有应力，其应力包括张应力和压应力，方向与正面工艺后GaN晶圆应力方向相反。
优选地，所述GaN器件包括GaN HEMT器件、GaN HBT器件和GaN PIN器件。
优选地，所述Si化物包括SiN和SiO2。
区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：
用该方法可以通过调整Si化物的应力种类和大小，调整整个晶圆的翘曲度，使得整个晶圆达到减薄，背孔等背面工艺标准，使得GaN器件在设计时，具有更大的灵活度。
附图说明
图1是本发明GaN器件键合方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参见图1一种GaN器件键合方法，其特征在于，包括；其GaN HEMT器件外延结构的键合过程，主要包括如下步骤：
步骤1：在传统GaN HEMT器件完成正面工艺后，在其背面沉积一层Si化物；
步骤2：利用光刻胶键合，将所述GaN HEMT器件键合到载体上；
步骤3：利用刻蚀工艺，将背面沉积的Si化物去除，完成键合。
其中，所述Si化物具有应力，其应力包括张应力和压应力，方向与正面工艺后GaN晶圆应力方向相反。
优选地，所述GaN器件包括GaN HEMT器件、GaN HBT器件和GaN PIN器件。
优选地，所述Si化物包括SiN和SiO2。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种GaN器件键合方法，其特征在于，包括；其GaN器件外延结构的键合过程，主要包括如下步骤：
步骤1：在传统GaN器件完成正面工艺后，在其背面沉积一层Si化物；
步骤2：利用光刻胶键合，将所述GaN器件键合到载体上；
步骤3：利用刻蚀工艺，将背面沉积的Si化物去除，完成键合。
2.根据权利要求1所述的GaN器件键合方法，其特征在于：所述Si化物具有应力，其应力包括张应力和压应力，方向与正面工艺后GaN晶圆应力方向相反。
3.根据权利要求1所述的GaN器件键合方法，其特征在于：所述GaN器件包括GaN HEMT器件、GaN HBT器件和GaN PIN器件。
4.根据权利要求1所述的GaN器件键合方法，其特征在于：所述Si化物包括SiN和SiO2。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107611012A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种预制背面薄膜的应力控制方法及结构 |
| CN107731668A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-23 | 长江存储科技有限责任公司 | 3d nand混合键合工艺中补偿晶圆应力的方法 |
| CN108054143A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-05-18 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成的方法 |
| CN108376652A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-07 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆键合方法、晶圆键合结构及调整晶圆变形量的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101075588A (zh) * | 2006-05-16 | 2007-11-21 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体结构、半导体晶片及其制造方法 |
| CN102005521A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-06 | 王明利 | Led芯片的加工方法 |
| CN104555907A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 键合方法以及键合结构 |
| CN105514224A (zh) * | 2014-09-25 | 2016-04-20 | 东莞市中镓半导体科技有限公司 | 一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底的制备方法 |
| CN105810557A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 格科微电子（上海）有限公司 | 半导体晶圆及其整平方法和封装方法 |
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201710209430.8A patent/CN106952812A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101075588A (zh) * | 2006-05-16 | 2007-11-21 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体结构、半导体晶片及其制造方法 |
| CN102005521A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-06 | 王明利 | Led芯片的加工方法 |
| CN105514224A (zh) * | 2014-09-25 | 2016-04-20 | 东莞市中镓半导体科技有限公司 | 一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底的制备方法 |
| CN105810557A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 格科微电子（上海）有限公司 | 半导体晶圆及其整平方法和封装方法 |
| CN104555907A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 键合方法以及键合结构 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107611012A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种预制背面薄膜的应力控制方法及结构 |
| CN107731668A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-23 | 长江存储科技有限责任公司 | 3d nand混合键合工艺中补偿晶圆应力的方法 |
| CN108054143A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-05-18 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成的方法 |
| CN108054143B (zh) * | 2017-12-23 | 2020-07-24 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成的方法 |
| CN108376652A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-07 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆键合方法、晶圆键合结构及调整晶圆变形量的方法 |
| CN108376652B (zh) * | 2018-03-05 | 2019-08-30 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆键合方法、晶圆键合结构及调整晶圆变形量的方法 |
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