[發明專利]一種復合鈍化層柵場板GaN HEMT元胞結構及器件

有效

• 申請號: 201710356749.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107170800B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 袁俊;楊永江;倪煒江;張敬偉;李明山;牛喜平;胡羽中
• 申請（專利權）人: 北京華進創威電子有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/40;H01L29/778
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 張永革

1.?一種復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，制作該器件的半導體材料為GaN外延片或單晶片，襯底是Si，SiC或者藍寶石，器件表面在柵和漏之間的鈍化層為復合鈍化層，在柵場板底下的鈍化層淀積或生長的是Low-K介質層，而柵場板之外的鈍化層部分為High-K介質層。

2.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，源和漏歐姆接觸金屬為Ti/Al/Ni/Au?合金或Ti/Al/Ti/Au?合金或Ti/Al/Mo/Au?合金。

3.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述柵及柵場板金屬為Ni/Au?合金或Pt/Au?合金或Pd/Au?合金。

4.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述High-K介質層為單層或者多層復合結構。

5.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述High-K介質層的材料是SiO2、SiNx、Al2O3、AlN、HfO2、MgO、Sc2O3、Ga2O3、AlHFOx、HFSiON材料中的一種或任意幾種。

6.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述High-K介質層的厚度在10nm?～?5000nm?之間；通過等離子體增強化學氣相沉積或原子層沉積或物理氣相沉積或者磁控濺鍍，在器件接觸界面上沉積形成。

7.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于所述Low-K介質層為單層或者多層復合結構。

8.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述Low-K介質層的材料是CDO、SiOF、SiCFO、SiCOH?和各種SOD材料（Spin-on-Dielectric）中的一種或任意幾種。

9.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述Low-K介質層厚度在10nm?～?5000nm?之間；Low-k介質層通過等離子體增強化學氣相沉積或原子層沉積或物理氣相沉積或者磁控濺鍍或Spin-on，在器件接觸界面上沉積或旋涂形成；或者是Air-Gap技術形成的Air-Gap。

10.?如權利要求1所述的復合鈍化層柵場板GaN?HEMT器件元胞結構，其特征在于，所述Low-k介質層先于High-k介質層形成，然后通過光刻定義出需要填充High-K介質的窗口后，腐蝕或者刻蝕掉Low-k介質，再進行High-k介質的沉淀生長；或者先沉積生長High-k介質層后，通過光刻定義出需要填充Low-K介質的窗口，腐蝕或者刻蝕掉High-k介質，再進行Low-k介質的涂布或沉淀生長。

11.?一種GaN?HEMT器件，其特征在于，所述GaN?HEMT器件采用權利要求1至10中任一項所述的元胞結構。