[發明專利]低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法

在審

• 申請號: 201710274143.5
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107393958A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 周建軍;孔岑;郁鑫鑫;張凱;孔月嬋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

(1)在襯底上利用外延生長方法依次外延生長緩沖層、溝道層、插入層和勢壘層；

(2)在器件表面生長一層選擇生長掩模層；

(3)通過常規光刻、顯影工藝，利用光刻膠定義柵掩模，然后利用刻蝕方法刻蝕無光刻膠區域的選擇生長掩模層；

(4)利用有機溶劑，進行超聲清洗，去除光刻膠，利用外延生長方法生長外溝道層8；

(5)利用酸溶液超聲去除選擇生長掩模層及其上的外溝道層；

(6)再次在器件表面生長一層選擇生長掩模層；

(7)通過常規光刻、顯影工藝，利用光刻膠定義柵再生區域，然后利用刻蝕方法刻蝕無光刻膠區域的選擇生長掩模層；

(8)利用有機溶劑，進行超聲清洗，去除光刻膠，利用外延生長方法，生長柵勢壘層9；

(9)利用酸溶液超聲去除選擇生長掩模層及其上的柵勢壘層；

(10)通過常規光刻、顯影工藝、金屬蒸發和剝離工藝，定義并制備源漏金屬，在惰性氣體下通過退火形成歐姆接觸；

(11)通過常規光刻、顯影工藝、金屬蒸發和剝離工藝，定義并制備柵金屬。

2.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：襯底為SiC、Si、藍寶石或金剛石；緩沖層為AlN、AlGaN、GaN材料中一種或多種組成的單層或多層結構；溝道層為GaN或InGaN材料；插入層為AlN或AlGaN材料；勢壘層為AlN、AlGaN或者InAlGaN材料。

3.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：選擇生長掩模層為SiO₂、Si₃N₄或Al₂O₃。

4.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：刻蝕方法包括干法刻蝕和濕法刻蝕。

5.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：酸溶液為鹽酸、氫氟酸或磷酸。

6.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：外延生長方法包括MOCVD和MBE。

7.根據權利要求1所述的低導通電阻高閾值電壓增強型GaN器件的制備方法，其特征在于：外延溝道層為n型摻雜的AlGaN/GaN或InAlGaN/GaN，n型摻雜濃度低于5E18cm^-3，厚度低于100nm；柵勢壘層為p型摻雜的GaN、AlGaN，InGaN，InAlGaN、AlGaN/GaN、InGaN/GaN或InAlGaN/GaN超晶格材料，p型摻雜濃度大于2E17cm^-3，厚度為20-150nm。