[發明專利]鎵解理面III族/氮化物磊晶結構及其主動元件與其制作方法

有效

• 申請號: 201710447012.2
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107507856B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 江文章
• 申請（專利權）人: 黃知澍
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L29/872;H01L21/335;H01L21/329
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種制作加強型氮化鎵鋁/氮化鎵高速電子遷移率晶體管的方法，其特征在于，包含有下列步驟:

提供一鎵解理面氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構，其包含有:

一硅基底；

一氮化鎵碳摻雜高阻值層，其形成于該硅基底上；

一氮化鎵鋁緩沖層，其形成于該氮化鎵碳摻雜高阻值層上；

一氮化鎵通道層，其形成于該氮化鎵鋁緩沖層上；以及

一氮化鎵鋁層，其形成于該氮化鎵通道層上，其中該氮化鎵鋁層中的鋁含量范圍為X，而該X=0.1~0.3；該氮化鎵鋁緩沖層中的鋁含量范圍為Y，而該Y=0.05~0.75；以及

利用選擇性區域成長方式于該氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構上形成一P型氮化鎵倒置梯型柵極結構，以控制二維電子氣位于該P型氮化鎵倒置梯型柵極結構下方是耗盡狀態。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中于該氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構上形成該P型氮化鎵倒置梯型柵極結構的步驟更包含有:

于該氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構上形成一二氧化硅罩幕層；

對該二氧化硅罩幕層進行曝光顯影，以定義出一柵極選擇性成長區域；

使用氧化物緩沖蝕刻液對該柵極選擇性成長區域進行蝕刻，以形成一倒置梯形結構；

于該倒置梯形結構內成長P型氮化鎵，以形成該P型氮化鎵倒置梯型柵極結構;以及

移除該二氧化硅罩幕層。

3.一種P型氮化鎵柵極加強型氮化鎵鋁/氮化鎵高速電子遷移率晶體管，其特征在于，包含有:

一氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構，其包含有:

一硅基底；

一氮化鎵碳摻雜高阻值層，其形成于該硅基底上；

一氮化鎵鋁緩沖層，其形成于該氮化鎵碳摻雜高阻值層上；

一氮化鎵通道層，其形成于該氮化鎵鋁緩沖層上；以及

一氮化鎵鋁層，其形成于該氮化鎵通道層上，其中該氮化鎵鋁層中的鋁含量范圍為X，而該X=0.1~0.3；該氮化鎵鋁緩沖層中的鋁含量范圍為Y，而該Y=0.05~0.75；以及

一P型氮化鎵倒置梯型柵極結構，其位于該氮化鎵鋁層上，其中二維電子氣位于該P型氮化鎵倒置梯型柵極結構下方是呈現耗盡狀態。

4.一種加強型氮化鎵鋁/氮化鎵高速電子遷移率晶體管，其特征在于，包含有:

一氮化鎵鋁/氮化鎵磊晶結構，其包含有:

一硅基底；

一氮化鎵碳摻雜高阻值層，其位于該硅基底上；

一氮化鎵鋁緩沖層，其位于該氮化鎵碳摻雜高阻值層上；

一氮化鎵通道層，其形成于該氮化鎵鋁緩沖層上；以及

一氮化鎵鋁層，其形成于該氮化鎵通道層上，其中該氮化鎵鋁層中的鋁含量范圍為X，而該X=0.1~0.3；該氮化鎵鋁緩沖層中的鋁含量范圍為Y，而該Y=0.05~0.75；

一P型氮化鎵倒置梯型柵極結構、一第一源極金屬層與一第一漏極金屬層，其位于該氮化鎵鋁層上，二維電子氣位于該P型氮化鎵(P-GAN)倒置梯型柵極結構下方是呈現耗盡狀態；

一第一源極離子注入區與一第一漏極離子注入區，其位于該氮化鎵鋁層內，且該第一源極離子注入區是位于該第一源極金屬層下方，該第一漏極離子注入區是位于該第一漏極金屬層下方；以及

一第一柵極金屬層，其位于該P型氮化鎵倒置梯型柵極結構上。