[发明专利]一种GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成的方法

摘要

本发明公开了一种GaN‑HEMT与Si‑CMOS单片集成的方法，其步骤如下：清洗Si‑CMOS圆片和临时载片表面，并进行临时键合；将Si‑CMOS衬底进行减薄抛光；在Si‑CMOS背面刻蚀出互联通孔；通孔中生长介质层并刻蚀出互联窗口；在通孔中和Si‑CMOS衬底背面电镀填充金属；制备图形化金属凸点；在GaN‑HEMT圆片上制备图形化金属凸点；将GaN‑HEMT和Si‑CMOS圆片对准键合；去除临时载片和临时粘合材料，得到GaN‑HEMT与Si‑CMOS单片集成圆片。本发明实现GaN‑HEMT与Si‑CMOS的高密度单片集成，互联密度数量级提升，同时解决大功率器件高密度集成的散热问题。

主权项

1.一种GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)清洗Si-CMOS圆片和临时载片表面，并进行甩干；2)在Si-CMOS圆片正面和临时载片表面旋涂临时粘合材料；3)将Si-CMOS圆片和临时载片正面相对，并加热加压进行键合；4)将以临时载片为支撑的Si-CMOS圆片衬底减薄抛光；5)在Si-CMOS圆片衬底背面光刻互联通孔图形，然后根据光刻图形刻蚀出互联通孔，露出Si-CMOS M1层金属；6)在互联通孔中生长一层介质绝缘层；7)在互联通孔中再次光刻图形，并通过光刻图形进行刻蚀或腐蚀，露出互联窗口；8)在互联通孔中和Si-CMOS衬底背面生长粘附层、扩散阻挡层和种子层；9)在Si-CMOS衬底背面光刻图形，并在互联通孔中和Si-CMOS衬底背面电镀填充互联金属；10)将Si-CMOS背面进行去胶和反刻腐蚀，将光刻胶覆盖处粘附层、扩散阻挡层和种子层去除；11)在电镀金属上制备图形化金属凸点；12)用稀释的盐酸清洗GaN-HEMT圆片，再用去离子水进行甩干；13)在GaN-HEMT圆片表面制备图形化金属凸点；14)将GaN-HEMT和Si-CMOS均正面朝上通过各自对准标记进行对准，并加热加压进行键合；15)去除临时载片和临时粘合材料，得到GaN-HEMT与Si-CMOS单片集成圆片。