[發明專利]一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法

在審

• 申請號: 201711385739.9
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108133961A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 林書勛
• 申請（專利權）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

1.一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a1、歐姆接觸制備：在GaN HEMT結構上進行歐姆接觸制備形成源、漏極區域；

a2、有源區隔離：在上述制備好源漏歐姆接觸電極的晶圓上，進行有源區隔離；

a3、氮化鋁阻擋層淀積：在上述完成有源區隔離的晶圓上淀積氮化鋁阻擋層；

a4、表面鈍化層淀積：在上述完成氮化鋁阻擋層淀積的晶圓上繼續淀積表面鈍化層；

a5、柵極接觸開孔：在上述完成表面鈍化層淀積的晶圓上，以光刻膠作為刻蝕掩膜，使用干法或濕法刻蝕方法移除柵極區域的表面鈍化層；

a6、氮化鋁阻擋層移除：在上述完成柵極接觸開孔的晶圓上，使用濕法腐蝕移除柵極區域的氮化鋁阻擋層；

a7、柵極金屬制備：在上述完成氮化鋁阻擋層移除的晶圓上，通過光刻顯影打開柵極區域的柵極通孔，電子束蒸發柵極金屬，其厚度為50-500nm，濕法剝離形成器件柵極；

a8、電極加厚及金屬互聯：在上述完成柵極金屬制備的晶圓上，通過光刻顯影、干法刻蝕打開源、漏極通孔，通過光刻顯影打開柵、源、漏極區域，電子束蒸發電極金屬，其厚度為50-500nm，濕法剝離形成器件電極。

2.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a1中，在GaN HEMT結構上，以光刻負膠為金屬剝離掩膜，電子束蒸發金屬Ti/Al/Ni/Au 20/150/50/100nm，850攝氏度氮氣退火持續30s，合金反應形成源、漏極區域。

3.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a2中，在制備好源漏歐姆接觸電極的晶圓上，以光刻正膠為掩膜，使用多能量氟離子注入形成有源區隔離。

4.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a3中，在完成有源區隔離的晶圓上，使用原子層淀積，在300攝氏度環境中淀積氮化鋁5nm。

5.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a4中，在完成氮化鋁阻擋層淀積的晶圓上，使用PECVD，在300攝氏度環境中淀積氮化硅100nm。

6.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a5中，在完成表面鈍化層淀積的晶圓上，以光刻膠作為刻蝕掩膜，使用氟基ICP刻蝕柵極區域的表面鈍化層，刻蝕時間為5min，刻蝕氣體為15sccm的CF4和20sccm的Ar2，刻蝕功率為50w，偏轉功率為5w。

7.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a6中，在完成柵極接觸開孔的晶圓上，使用四甲基氫氧化銨濕法腐蝕移除柵極區域的氮化鋁阻擋層，腐蝕時間為20s。

8.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a7中，在完成氮化鋁阻擋層移除的晶圓上，以光刻負膠為金屬剝離掩膜，在柵極金屬區域電子束蒸發Ni、Au，Ni、Au的厚度分別為50nm、300nm，濕法剝離形成器件柵極。

9.根據權利要求1所述一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法，其特征在于，所述步驟a8中，在完成柵極金屬制備的晶圓上，以光刻正膠為掩膜，干法刻蝕器件源、漏極區域打開源、漏極通孔，以光刻負膠為金屬剝離掩膜，在源、漏、柵極區域分別電子束蒸發Ni、Au，Ni、Au的厚度分別為50nm、500nm，濕法剝離形成器件電極。