[發明專利]氮化鎵場效應晶體管的制作方法及氮化鎵場效應晶體管

在審

• 申請號: 201610178245.2
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107230626A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 劉美華;孫輝;林信南;陳建國
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L21/285;H01L29/45;H01L29/778
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 張蓮蓮,劉芳

技術領域

本發明涉及半導體技術，尤其涉及一種氮化鎵場效應晶體管的制作方法及氮化鎵場效應晶體管。

背景技術

隨著高效完備的功率轉換電路和系統需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件最近吸引了很多關注。GaN是第三代寬禁帶半導體材料，由于其具有大禁帶寬度(3.4eV)、高電子飽和速率(2e7cm/s)、高擊穿電場(1e10V/cm-3e10V/cm)，較高熱導率，耐腐蝕和抗輻射性能，在高壓、高頻、高溫、大功率和抗輻照環境條件下具有較強的優勢，被認為是研究短波光電子器件和高壓高頻率大功率器件的最佳材料。因此，以氮化鎵以及鋁氮化鎵為基礎材料的氮化鎵場效應晶體管(Gallium Nitride Field-effect Transistor)具有好的散熱性能、高的擊穿電場、高的飽和速度，氮化鎵場效應晶體管在大功率高頻能量轉換和高頻微波通訊等方面有著遠大的應用前景。

由于GaN材料的帶隙較寬和非摻雜本征材料的使用使得具有低歐姆接觸電阻的氮化鎵場效應晶體管較難獲得.而對于大功率高頻器件,低的接觸電阻能夠產生較低的熱量并且能夠使器件的可靠性較高，所以歐姆接觸工藝屬于氮化鎵場效應晶體管的關鍵工藝。

發明內容

本發明提供一種氮化鎵場效應晶體管的制作方法及氮化鎵場效應晶體管，以提供可靠性較高的氮化鎵場效應晶體管。

本發明第一個方面提供一種氮化鎵場效應晶體管的制作方法，包括：

在氮化鎵基底上形成鈍化層；

在所述鈍化層中形成歐姆接觸電極，所述歐姆接觸電極的底部接觸所述 氮化鎵基底，所述歐姆接觸電極包括自下而上依次形成的Ti層、AlSi層和Mo層；

在所述鈍化層中和所述氮化鎵基底中形成柵極，所述柵極的底部位于所述氮化鎵基底中。

本發明另一個方面提供一種氮化鎵場效應晶體管，包括：

氮化鎵基底；

鈍化層，形成在所述氮化鎵基底上；

歐姆接觸電極，形成于所述鈍化層中，所述歐姆接觸電極的底部接觸所述氮化鎵基底，所述歐姆接觸電極包括自下而上依次形成的Ti層、AlSi層和Mo層；

柵極，形成于所述鈍化層中，所述柵極的底部位于所述氮化鎵基底中。

由上述技術方案可知，本發明提供的氮化鎵場效應晶體管的制作方法及氮化鎵場效應晶體管，采用包括Ti層、AlSi層和Mo層的歐姆接觸電極，由于AlSi作為歐姆接觸電極中的一部分，其能夠得到較低的歐姆接觸電阻，例如比現有技術中的Al更容易得到較低的歐姆接觸電阻，而Mo作為勢壘金屬，其硬度使得歐姆接觸電極在經過退火工藝之后幾乎不會產生變形，因此可使氮化鎵場效應晶體管的表面有更好的形貌，進而能夠提高歐姆接觸電阻的可靠性，改善氮化鎵場效應晶體管的整體性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據本發明一實施例的氮化鎵場效應晶體管的制作方法的制作方法；

圖2A至圖2G為根據本發明另一實施例的氮化鎵場效應晶體管的制作方法的制作方法中各個步驟的剖面結構示意圖；

圖3為根據本發明再一實施例的氮化鎵場效應晶體管的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一

本實施例提供一種氮化鎵場效應晶體管的制作方法，用于制作氮化鎵場效應晶體管。

如圖1所示，為根據本實施例的氮化鎵場效應晶體管的制作方法的流程示意圖。該氮化鎵場效應晶體管的制作方法包括：

步驟101，在氮化鎵基底上形成鈍化層。

該氮化鎵基底可以是現有技術中任意一種用于制作氮化鎵場效應晶體管的基底。本實施例中該氮化鎵基底可以包括自下而上依次形成的Si襯底、GaN層和AlGaN層。