[发明专利]应用于三维集成微系统的GaN外延片结构及制备方法

摘要

本发明公开了一种应用于三维集成微系统的GaN外延片结构及制备方法，属于微电子技术领域。本发明包括衬底，在衬底上刻蚀有若干呈阵列排布的深槽，每个深槽的槽底均覆盖有GaN外延层，所述GaN外延层是在槽底上直接外延生长而成的。利用本发明，芯片无需经过填埋过程即可直接应用，工艺简单，提高制备效率。

主权项

1.一种利用GaN外延片结构制备三维集成微系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、在衬底(101)上形成掩膜层(103)；二、采用光刻工艺加工深槽图形，然后使用等离子体刻蚀衬底，形成深槽(102)；三、在掩膜层(103)及深槽(102)槽底上外延生长GaN外延层，其中GaN外延层自下至上依次为GaN沟道层(202)和势垒层(203)；采用化学方法去除掩膜层(103)，掩膜层(103)上覆盖的GaN外延层一并去除，深槽(102)内的GaN外延层得到保留；四、在深槽(102)内的GaN外延层上加工芯片键合点(104)；五、在衬底(101)上制备引线(105)；六、采用键合丝(106)连接引线(105)和芯片键合点(104)，完成微系统的第一层(301)；七、制备微系统的第二层(302)，在第二层(302)的基底的背面刻蚀深槽，背面的深槽与该层正面的深槽错位设置，该层背面的深槽与第一层的深槽位置相对应，采用衬底深孔刻蚀工艺和电镀制备通孔引线(107)，该通孔引线(107)用于连接第二层(302)正面的引线与第一层(301)正面的引线；八、制备微系统的第三层(303)，第三层(303)为圆片盖板层，第三层(303)背面与第二层(302)正面的深槽对应的位置刻蚀深槽；九、三层晶片对准、接触，进行晶圆键合，形成三维集成微系统。