[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711385739.9 | 申請(qǐng)日: | 2017-12-20 |
| 公開(公告)號(hào): | CN108133961A | 公開(公告)日: | 2018-06-08 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 林書勛 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 成都海威華芯科技有限公司 |
| 主分類號(hào): | H01L29/778 | 分類號(hào): | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335 |
| 代理公司: | 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223 | 代理人: | 徐豐;張巨箭 |
| 地址: | 610029 四川省成都市*** | 國(guó)省代碼: | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說(shuō)明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 氮化鋁 阻擋層 淀積 鈍化層 刻蝕 制備 器件制備 晶圓 開孔 移除 源區(qū) 表面鈍化層 隔離 氮化鋁層 淀積表面 干法刻蝕 高選擇性 刻蝕表面 歐姆接觸 濕法腐蝕 柵極接觸 柵極金屬 柵極區(qū)域 自動(dòng)停止 加厚 再使用 電極 損傷 互聯(lián) 阻擋 金屬 | ||
本發(fā)明涉及一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法,包括以下步驟:a1、歐姆接觸制備;a2、有源區(qū)隔離;a3、氮化鋁阻擋層淀積:在上述完成有源區(qū)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(xù)淀積表面鈍化層;a5、柵極接觸開孔;a6、氮化鋁阻擋層移除;a7、柵極金屬制備;a8、電極加厚及金屬互聯(lián)。本發(fā)明將氮化鋁阻擋層插入到GaN表面與鈍化層之間,在進(jìn)行T型柵極制備的過程中,先通過干法刻蝕的方法刻蝕表面鈍化層,再使用較為簡(jiǎn)便的濕法腐蝕方法移除氮化鋁層,實(shí)現(xiàn)柵極區(qū)域的開孔,而刻蝕對(duì)于氮化鋁的高選擇性,刻蝕能夠自動(dòng)停止在氮化鋁之上,同時(shí)氮化鋁能夠阻擋刻蝕時(shí)對(duì)GaN表面的損傷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化合物半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法。
背景技術(shù)
GaN HEMT器件作為第三代化合物半導(dǎo)體的代表器件,以其高電子遷移率、高擊穿電壓、高電流密度、高可靠性,廣泛應(yīng)用于微波功率放大領(lǐng)域,是現(xiàn)代軍民通信系統(tǒng)、航空航天的首選器件。由于生長(zhǎng)條件的不成熟,在GaN HEMT結(jié)構(gòu)外延過程中不可避免的會(huì)在GaN材料的內(nèi)部和表面產(chǎn)生缺陷,而這些缺陷是導(dǎo)致GaN HEMT電流崩塌的主要因素,嚴(yán)重影響器件的輸出功率,常規(guī)采用表面鈍化的方法來(lái)減小缺陷對(duì)輸出電流密度的影響。
在微波功率放大應(yīng)用層面,需要采用T型柵極技術(shù)來(lái)使器件獲取更高的截止頻率,實(shí)現(xiàn)T型柵的方法是在表面鈍化層上使用干法刻蝕方法打開柵極接觸孔,二次光刻較大孔淀積金屬形成自對(duì)準(zhǔn)的T型柵。在第一次開孔時(shí),要保證表面鈍化層被移除干凈,干法刻蝕會(huì)損傷GaN表面,引起電流崩塌,柵泄漏電流等一系列器件可靠性問題,表面鈍化效果降低會(huì)導(dǎo)致器件輸出功率降低,嚴(yán)重影響器件性能和良率,不適用于大規(guī)模生產(chǎn),因此新的工藝技術(shù)和方法亟待需要。
為了降低GaN HEMT表面缺陷對(duì)器件性能的影響,不同的鈍化層已經(jīng)在GaN表面對(duì)電流崩塌有很好的抑制作用,但是柵極開孔所導(dǎo)致的損傷也是在GaN HEMT器件制備中不可忽視的因素。對(duì)于干法刻蝕在GaN表面造成損傷的修復(fù)方法主要有以下三種:1.熱處理過程,讓等離子體轟擊造成的化學(xué)鍵在高溫中重新成鍵,達(dá)到修復(fù)損傷的作用;2.濕法處理,使用硫酸銨、鹽酸等溶液對(duì)干法刻蝕產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行修復(fù);3.干法處理,使用氮等離子體去填充表面的懸掛鍵以達(dá)到對(duì)表面缺陷的修復(fù)作用。但是,以上方法并沒有從根本上解決缺陷的問題,干法刻蝕導(dǎo)致的表面缺陷不能被完全修復(fù),器件可靠性受到嚴(yán)重影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法,將薄層氮化鋁插入到GaN HEMT的表面和鈍化層之間,利用氟基刻蝕氮化鋁的高選擇比,實(shí)現(xiàn)在T型柵極制備過程中,柵極開孔能夠自動(dòng)停止在氮化鋁之上,完全避免了等離子體對(duì)GaN表面的轟擊,不會(huì)在GaN表面產(chǎn)生附加的缺陷引起器件性能退化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種基于氮化鋁阻擋層的GaN_HEMT器件制備方法,包括以下步驟:
a1、歐姆接觸制備:在GaN HEMT結(jié)構(gòu)上進(jìn)行歐姆接觸制備形成源、漏極區(qū)域;
a2、有源區(qū)隔離:在上述制備好源漏歐姆接觸電極的晶圓上,進(jìn)行有源區(qū)隔離;
a3、氮化鋁阻擋層淀積:在上述完成有源區(qū)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(xù)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(qū)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(qū)域的氮化鋁阻擋層;
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息,商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于成都海威華芯科技有限公司,未經(jīng)成都海威華芯科技有限公司許可,擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作,請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接:http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711385739.9/2.html,轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
- 同類專利
- 專利分類
H01L 半導(dǎo)體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換,并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的半導(dǎo)體器件;具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘,例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器;半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對(duì)一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場(chǎng)變化可控的





