[發明專利]AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管及其制作方法

有效

• 申請號: 201010120734.5
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101853880A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 馬曉華;曹艷榮;郝躍;高海霞;王沖;楊凌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423;H01L21/335;H01L21/28
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管，包括GaN緩沖層、本征GaN層、Al_0.3Ga_0.7N層、GaN冒層和源、漏、柵電極，其特征在于柵電極采用透明的ZnO，該ZnO柵電極的下面蒸發有Ni金屬粘合層，兩側有SiN保護層。

2.根據權利要求1所述的AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管，其特征在于ZnO柵電極中摻雜有Al₂O₃。

3.根據權利要求1所述的AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管，其特征在于ZnO柵電極的長度與源、漏電極之間的距離相等。

4.一種AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管的制作方法，包括如下步驟：

(1)在藍寶石基片上，利用MOCVD工藝，依次生長GaN緩沖層、本征GaN層、Al_0.3Ga_0.7N層和GaN冒層；

(2)在生長的GaN冒層表面依次涂剝離膠和光刻膠，并光刻出柵區域；

(3)在柵極區域采用電子束蒸發Ni，形成10-30nm厚的Ni金屬層；

(4)在Ni金屬層上濺射出100-400nm厚的ZnO層，之后對其進行剝離，形成透明的ZnO柵條；

(5)在含有ZnO柵條的基片表面上，采用PECVD的工藝淀積SiN鈍化層；

(6)采用RIE刻蝕工藝干法刻蝕ZnO柵條兩側外的SiN鈍化層，形成ZnO柵條兩側的隔離側墻保護層；

(7)以具有側墻的ZnO柵電極為基準，采用自對準方法，對GaN冒層和Al_0.3Ga_0.7N層進行劑量為1-9×10¹⁵/cm²的Si⁺注入，形成摻雜的源漏電極圖形區域；

(8)采用電子束蒸發工藝，在摻雜的源漏電極圖形區蒸發歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au，并進行500℃退火，形成源漏電極。

5.根據權利要求4所述的AlGaN/GaN絕緣柵電子遷移率晶體管制作方法，其中步驟(4)所述的在Ni金屬層上，濺射一層摻4％的Al₂O₃的ZnO薄膜，是采用磁控濺射的方法將靶材為摻有2％Al₂O₃的的ZnO粉末，在壓強為1-3Pa，襯底溫度為220-270℃，濺射功率為30-80W的條件下，預濺射ZnO15分鐘，以清潔靶材表面和使系統穩定；再在99.9999％的高純氬氣氣氛中進行濺射，形成100-400nm厚的ZnO柵電極層。