[發明專利]一種新型增強型A1GaN/GaN HEMT器件的實現方法

無效

• 申請號: 200810017835.2
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101252088A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 張進城;鄭鵬天;郝躍;董作典;王沖;張金風;呂玲;秦雪雪
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 韋全生

1.?一種新型增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的實現方法，其實現步驟如下：

(1)在藍寶石或碳化硅襯底基片上，利用MOCVD或者MBE工藝，生長AlN成核層；

(2)在AlN成核層上，生長GaN外延層；

(3)在GaN外延層上采用ICP或者RIE工藝刻蝕臺面；

(4)刻蝕臺面后，將上述制成的樣品放入反應室內，二次生長GaN外延層；

(5)二次生長GaN外延層之后，外延生長AlGaN勢壘層；

(6)在AlGaN勢壘層上，采用LPCVD或者PECVD工藝淀積柵介質層，柵介質層可以是SiO₂或者SiN_x；

(7)柵介質層形成后，光刻源、漏區，獲得源、漏區窗口；

(8)采用電子束蒸發工藝，在源、漏區窗口上蒸發歐姆接觸金屬，形成源、漏電極；

(9)源、漏電極形成后，在柵介質層上光刻柵極區域窗口，并在該柵極窗口上采用電子束蒸發工藝蒸發柵極金屬，形成柵極；

(10)柵極形成后，光刻獲得加厚電極圖形，之后采用電子束蒸發工藝，加厚電極，完成器件制造。

2.?根據權利要求1所述的一種增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的制造方法，所說的生長AlN成核層其生長條件是：反應室的溫度控制在450℃～550℃之間，反應速率小于5nm/分鐘，厚度為20nm～40nm。

3.?根據權利要求1所述的增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的制造方法，所說的生長GaN外延層，其生長條件是：反應室的溫度控制在900℃～1050℃之間，反應速率小于20nm/分鐘，外延層厚度可以控制，一般在1～3μm。

4.?根據權利要求1所述的增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的制造方法，所說的在GaN外延層上刻蝕臺面，在刻蝕臺面的過程中，刻蝕的深度視器件所需要的柵長而定，臺面刻蝕的目的是為了改變之后生長在其上的處于柵極下方的AlGaN/GaN異質結材料的生長方向，使該區域的異質結材料沿著非極化的方向生長，從而極大的減弱了柵極下方異質結中的二維電子氣密度。

5.?根據權利要求1所述的增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的制造方法，所說的二次生長GaN外延層，它不僅有效地改善了臺面刻蝕后的材料表面質量，更重要的是，通過二次GaN外延層厚度的調整，可以改變非極化面的傾斜角度，從而獲得具有不同閩值電壓的增強型HEMT器件，因為傾斜角度直接影響非極化面區域的二維電子氣密度。

6.?根據權利要求1所述的增強型AlGaN/GaN?HEMT器件的制造方法，所說的在柵介質層上光刻柵極區域窗口，柵極區域窗口選擇在柵介質層的側面上，由于柵極區域下方的異質結中只有極弱的二維電子氣密度，當柵極上沒有加電壓時，導電溝道不會導通或者弱導通；當柵極上外加一定正偏壓時，導電溝道導通。