[發明專利]一種GaN HEMT器件制作方法

在審

• 申請號: 201610141799.5
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105655251A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 陳一峰
• 申請（專利權）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 胡川

技術領域

本發明涉及GaNHEMT(HighElectronMobilityTransistor，高電子 遷移率晶體管)器件制作技術領域，特別是涉及一種采用圖形化襯底制 作GaNHEMT器件的方法。

背景技術

目前，GaN器件多生長在Si襯底、藍寶石襯底和SiC襯底上，異 質外延由于晶格常數、熱膨脹系數等差異，在界面處易形成缺陷，從而 影響外延質量，導致器件性能下降。以常用的SiC襯底為例，雖然SiC 和GaN均為六方晶系，且晶格常數差異僅有3％，但外延過程中，SiC 與GaN生長界面處仍有較多的位錯出現，影響GaN器件性能。

鑒于上述情況，圖形化襯底逐漸應用于外延中，但一般的圖形化襯 底的圖形尺寸較大，在數百納米到數微米之間，形成的外延下方多有孔 洞或部分懸空，不方便芯片背面工藝制作和器件的特殊環境使用；以 GaN器件為例，減薄、背孔等工藝需考慮位置、大小等因素，實際應用 中需考慮高溫、高壓等環境因素對器件可靠性的影響。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種GaNHEMT器件制作方法， 能夠有效減少生長缺陷并進一步避免通常的圖形化襯底在外延過程中 引入的孔洞，有利于后續的器件制作和使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種 GaNHEMT器件制作方法，包括步驟：S1：在襯底上外延Al_XGa_1-XN成 核層；S2：在所述Al_XGa_1-XN成核層上形成周期性的壓印膠；S3：在所 述Al_XGa_1-XN成核層上制作圖形，形成圖形化的Al_XGa_1-XN成核層；S4： 在所述圖形化的Al_XGa_1-XN成核層上生長外延層；S5：在所述外延層上 制作源極、漏極和柵極；其中，0≤X≤1。

優選地，利用MOCVD(Metal-organicChemicalVaporDeposition， 金屬有機化合物化學氣相沉淀)或MBE(MolecularBeamEpitaxy，分 子束外延)技術，在Si、SiC、藍寶石或金剛石襯底上外延厚度小于100nm 的所述Al_XGa_1-XN成核層。

優選地，利用納米壓印技術，在所述Al_XGa_1-XN成核層上形成周期 性的壓印膠。

優選地，利用干法刻蝕或者濕法刻蝕技術，以及去膠技術，在所述 Al_XGa_1-XN成核層上制作圖形，形成圖形化的Al_XGa_1-XN成核層；其中， 所述圖形為正方形、長方形或圓形，所述圖形的深度、寬度及間隔均小 于100nm。

優選地，在所述圖形化的Al_XGa_1-XN成核層上生長外延層，包括依 次生長GaN溝道層和Al_YGa_1-YN勢壘層，其中，0.1≤Y≤0.3。

優選地，在所述外延層上制作源極、漏極和柵極，其中，所述源極 和所述漏極為歐姆接觸，所述柵極為肖特基接觸。

區別于現有技術的情況，本發明的有益效果是：先在襯底上外延一 層圖形化的Al_XGa_1-XN成核層，并以此作為外延面外延GaN，制作GaN HEMT器件；Al_XGa_1-XN成核層的圖形小，在100nm以下，能有效減少 生長缺陷并進一步避免通常的圖形化襯底在外延過程中引入的孔洞，有 利于后續的器件制作和使用。

附圖說明

圖1是本發明實施例一種GaNHEMT器件制作方法的流程示意圖；

圖2是本發明實施例一種GaNHEMT器件制作方法的各個步驟的 示意圖。

具體實施方式