所属领域

集成电路与ICT

技术成熟度

产业化

应用行业

芯片、半导体

合作方式

技术开发

成果概况

随着半导体材料领域的不断发展，宽禁带化合物材料凭借其诸多方面的优势已经替代了硅材料。氧化镓作为新型宽禁带半导体材料，其因带隙大(Eg＝4.9eV)等特性在国际上受到广泛关注。目前，氧化镓在光电子器件方面有着巨大的前景，虽然铝镓氧/氧化镓材料在高频率高功率方面的性能研究得到了很大的进展，但是，仍然存在很多工艺问题没有解决，大功率器件的散热和接地问题就是其中之一。现在常用的氧化镓晶体为β-Ga2O3，由于作为衬底材料的β-Ga2O3是单斜晶形，在衬底的减薄抛光工艺中，对厚度的均匀性TTV，表面粗糙度Ra要求很高。但是，在目前的减薄抛光工艺过程中，由于表面张力带来的微小形变会使外延层结构发生尺寸形变，进行影响其生产良率。

关键技术

本发明提供了一种氧化镓基场效应管的工艺改进方法，通过设置缓冲层堆叠结构，修正了氧化镓衬底在减薄抛光工艺过程中发生的尺寸形变，该缓冲层堆叠结构可以使得氧化镓衬底减薄抛光过程中累计的应力得到有效释放，避免了氧化镓衬底由于单斜晶形造成的机械损伤，进而可大幅度提高生产良率。并且，通过有效的减薄工艺，其厚度均匀性得到了大大的改善，结合抛光工艺优化了氧化镓衬底的表面粗糙度，使得金属掩膜的粘附性和形貌大大改善，提高了刻蚀的效果，进而使得散热金属层的可靠性得到显著提高。

应用领域和市场前景

通过设置缓冲层堆叠结构，修正了氧化镓衬底在减薄抛光工艺过程中发生的尺寸形变，该缓冲层堆叠结构可以使得氧化镓衬底减薄抛光过程中累计的应力得到有效释放，避免了氧化镓衬底由于单斜晶形造成的机械损伤，进而可大幅度提高生产良率。并且，通过有效的减薄工艺，其厚度均匀性得到了大大的改善，结合抛光工艺优化了氧化镓衬底的表面粗糙度，使得金属掩膜的粘附性和形貌大大改善，提高了刻蚀的效果，进而使得散热金属层的可靠性得到显著提高。