[發明專利]增強型GaN基功率器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201811227030.0
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109545851A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張衛;盧紅亮;黃偉;蔣西西
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，具體步驟為：

選用Si上AlGaN/GaN作為襯底；

在所述襯底上曝光出歐姆接觸的源極和漏極圖形，電子束蒸發第一金屬，經過去膠剝離和退火后，形成器件的源極和漏極；

形成掩蔽層，曝光出器件的臺面圖形，干法刻蝕所述掩蔽層和所述AlGaN層并過刻，形成器件區；

光刻、刻蝕形成柵開口；

淀積多晶硅，進行p型摻雜并退火，光刻、刻蝕形成p型多晶硅柵；

曝光金屬引線的圖形，電子束蒸發第二金屬，經過去膠剝離，得到金屬引線。

2.根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，所述掩蔽層為Si₃N₄。

3. 根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，所述多晶硅的厚度為100 nm ~150 nm。

4.根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，所述p型多晶硅柵的摻雜濃度為5e¹⁸/cm³~3e¹⁹/cm³。

5.根據權利要求4所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，利用離子注入或者擴散方法對所述多晶硅進行劑量為1e¹⁴/cm²~2e¹⁴/cm²、能量為30keV~35keV的B摻雜。

6. 根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，對所述多晶硅在800℃快速熱退火30 s或者在900℃爐退火5 min ~10 min。

7.根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，所述過刻的深度為5nm~10nm。

8. 根據權利要求1所述的增強型GaN基功率器件制備方法，其特征在于，所述第一金屬為Au/Ni/Al/Ti，自下而上依次為20 ~40nm厚的Ti層，120~150 nm厚的Al層，50~65nm厚的Ni層和65~80nm厚的Au層；所述第二金屬為Au/Ni，自下而上依次為20~40nm厚的Ni層和60~90nm厚的Au層。

9.一種由權利要求1-8之一所述的制備方法得到的增強型GaN基功率器件，其特征在于，包括：

Si上AlGaN/GaN襯底、源極、漏極和柵極；

其中，所述柵極為p型多晶硅。

10.根據權利要求9所述的增強型GaN基功率器件，其特征在于，所述p型多晶硅柵的摻雜濃度為5e¹⁸/cm³~3e¹⁹/cm³。