[發(fā)明專利]集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610099350.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN107104048A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉美華;孫輝;林信南;陳建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/335
• 分類號(hào): H01L21/335;H01L29/778;H01L29/872
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 馬爽,黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的制造方法。

背景技術(shù)

氮化鎵是國(guó)際上廣泛關(guān)注的新型寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料，由于其具有較寬的禁帶寬度，高電子飽和漂移速率，較高的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，良好的熱穩(wěn)定性，耐腐蝕和抗輻射性能，所以在高壓、高頻、高溫、大功率和抗輻照環(huán)境條件下具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。憑借其優(yōu)良的材料特性，氮化鎵晶體管被廣泛使用。

可將氮化鎵晶體管應(yīng)用在低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器等器件上時(shí)，由于氮化鎵晶體管的導(dǎo)通電壓較高，使器件的開關(guān)損耗增加，增加了無(wú)用功耗，進(jìn)而降低了器件的轉(zhuǎn)換效率及性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的制造方法，由于集成了肖特基二極管，所以降低了導(dǎo)通電壓，減少了開關(guān)損耗，減少了無(wú)用功耗，進(jìn)而提高了器件的轉(zhuǎn)換效率及性能。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的制造方法，包括：

在硅襯底上表面依次生長(zhǎng)氮化鎵緩沖層和鋁鎵氮?jiǎng)輭緦樱?/p>

在所述鋁鎵氮?jiǎng)輭緦由系矸e氧化層；

對(duì)左側(cè)部分區(qū)域的氧化層進(jìn)行刻蝕，形成源極接觸孔；

對(duì)右側(cè)部分區(qū)域的氧化層進(jìn)行刻蝕，形成氧化層開孔，在所述氧化層開孔內(nèi)刻蝕鋁鎵氮?jiǎng)輭緦印⒌壘彌_層及部分硅襯底，形成漏極接觸孔；

制造所述集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的源極及漏極；

制造所述集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的柵極；

在所述硅襯底下表面形成肖特基電極，以使在所述漏極中的源漏極金屬層、所述硅襯底及所述肖特基電極形成肖特基二極管。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述制造所述集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的源極及漏極具體包括：

在所述源極接觸孔內(nèi)、所述漏極接觸孔內(nèi)、所述源極接觸孔上方、所述漏極接觸孔上方及所述氧化層上方沉積源漏極金屬層；

采用電子束工藝蒸發(fā)所述源漏極金屬層中的金屬；

對(duì)所述氧化層上方的源漏極金屬層進(jìn)行光刻，刻蝕，形成源極及漏極。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述制造所述集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的柵極具體包括：

對(duì)中間部分區(qū)域的氧化層和鋁鎵氮?jiǎng)輭緦舆M(jìn)行刻蝕，形成柵極接觸孔；

在所述柵極接觸孔內(nèi)、所述柵極接觸孔上方及所述源極及所述漏極之間的氧化層上方沉積柵極金屬層；

采用電子束工藝蒸發(fā)所述柵極金屬層中的金屬；

對(duì)所述氧化層上方的柵極金屬層進(jìn)行光刻，刻蝕，形成柵極。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述在所述硅襯底下表面形成肖特基電極具體為：

在所述硅襯底下表面依次生長(zhǎng)鎳層及金層，以形成肖特基電極。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述在所述源極接觸孔內(nèi)、所述漏極接觸孔內(nèi)、所述源極接觸孔上方、所述漏極接觸孔上方及所述氧化層上方沉積源漏極金屬層具體為：

在所述源極接觸孔內(nèi)、所述漏極接觸孔內(nèi)、所述源極接觸孔上方、所述漏極接觸孔上方及所述氧化層上方采用磁控濺射鍍膜工藝依次沉積鈦層，鋁層，鈦層及氮化鈦層，以形成源漏極金屬層。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述在所述柵極接觸孔內(nèi)、所述柵極接觸孔上方及所述源極及所述漏極之間的氧化層上方沉積柵極金屬層具體為：

在所述柵極接觸孔內(nèi)、所述柵極接觸孔上方及所述源極及所述漏極之間的氧化層上方采用磁控濺射鍍膜工藝依次沉積氮化鈦層，鈦層，鋁層，鈦層及氮化鈦層，以形成柵極金屬層。

進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述氧化層為二氧化硅層。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的制造方法，通過(guò)在硅襯底上表面依次生長(zhǎng)氮化鎵緩沖層和鋁鎵氮?jiǎng)輭緦樱辉阡X鎵氮?jiǎng)輭緦由系矸e氧化層；對(duì)左側(cè)部分區(qū)域的氧化層進(jìn)行刻蝕，形成源極接觸孔；對(duì)右側(cè)部分區(qū)域的氧化層進(jìn)行刻蝕，形成氧化層開孔，在氧化層開孔內(nèi)刻蝕鋁鎵氮?jiǎng)輭緦印⒌壘彌_層及部分硅襯底，形成漏極接觸孔；制造集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的源極及漏極；制造集成肖特基二極管的氮化鎵晶體管的柵極；在硅襯底下表面形成肖特基電極，以使在漏極中的源漏極金屬層、硅襯底及肖特基電極形成肖特基二極管。降低了導(dǎo)通電壓，減少了開關(guān)損耗，減少了無(wú)用功耗，進(jìn)而提高了器件的轉(zhuǎn)換效率及性能。

附圖說(shuō)明