[發明專利]一種基于氮化鎵的毫米波過保護電路及其制備方法

在審

• 申請號: 201811379063.7
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN110752186A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 楊凌;馬曉華;蘆浩;侯斌;宓珉翰;周小偉;祝杰杰;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L21/8252
• 分類號: H01L21/8252;H01L27/02
• 代理公司: 61230 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張捷

1.一種基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，應用于AlGaN/GaN異質結，所述AlGaN/GaN異質結包括襯底層、成核層、GaN層、第一AlGaN勢壘層和第二AlGaN勢壘層，其中，所述方法包括：

S1、光刻所述第一AlGaN勢壘層，刻蝕去除所述第一AlGaN勢壘層；

S2、在所述GaN層上淀積SiN介質層；

S3、在所述SiN介質層上形成正向PIN二極管制作區域和反向PIN二極管制作區域；

S4、在所述正向PIN二極管制作區域制作正向PIN二極管；

S5、在所述反向PIN二極管制作區域制作反向PIN二極管；

S6、在所述第二AlGaN勢壘層上制作GaN基器件；

S7、將所述正向PIN二極管和所述反向PIN二極管并聯后通過金屬互聯與所述GaN基器件進行連接，得到所述基于PIN二極管的毫米波過保護電路。

2.根據權利要求1所述的基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，S4包括：

S41、在所述正向PIN二極管制作區域光刻正向P+摻雜區，刻蝕去除所述正向P+摻雜區的SiN介質層，在所述正向P+摻雜區進行P+摻雜；

S42、在所述正向PIN二極管制作區域光刻正向N+摻雜區，刻蝕去除所述正向N+摻雜區的SiN介質層，在所述正向N+摻雜區進行N+摻雜；

S43、在所述正向P+摻雜區制作歐姆接觸形成正向P+區電極，在所述正向N+摻雜區制作歐姆接觸形成正向N+區電極，得到所述正向PIN二極管。

3.根據權利要求1所述的基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，S5包括：

S51、在所述反向PIN二極管制作區域光刻反向N+摻雜區，刻蝕去除所述反向N+摻雜區的SiN介質層，在所述反向N+摻雜區進行N+摻雜；

S52、在所述反向PIN二極管制作區域光刻反向P+摻雜區，刻蝕去除所述反向P+摻雜區的SiN介質層，在所述反向P+摻雜區進行P+摻雜；

S53、在所述反向N+摻雜區制作歐姆接觸形成反向N+區電極，在所述反向P+摻雜區制作歐姆接觸形成反向P+區電極，得到所述反向PIN二極管。

4.根據權利要求1所述的基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，S6包括：

S61、刻蝕所述第二AlGaN勢壘層到所述GaN層表面；

S62、在所述第二AlGaN勢壘層上光刻源電極區和漏電極區，在所述源電極區蒸發歐姆金屬形成源極，在所述漏電極區蒸發歐姆金屬形成漏極；

S63、在所述第二AlGaN勢壘層上淀積SiN鈍化層，刻蝕所述SiN鈍化層；

S64、在所述SiN鈍化層上添加BN薄膜，形成復合介質層；

S65、在所述復合介質層光刻柵電極區，刻蝕去除所述復合介質層，形成槽柵，在所述槽柵蒸發肖特基金屬形成柵極。

5.根據權利要求1所述的基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，S7包括：

S71、在所述正向P+區電極、所述正向N+區電極、所述反向N+區電極、所述反向P+區電極、所述SiN介質層上淀積SiO₂層；

S72、在所述源極、所述漏極、所述柵極上淀積SiN保護層；

S73、在所述SiO₂層和所述SiN保護層光刻金屬互聯層開孔區，刻蝕去除所述SiO₂層和所述SiN保護層，進行互聯金屬蒸發，將所述正向PIN二極管和所述反向PIN二極管并聯后與所述柵極連接，形成所述基于氮化鎵的毫米波過保護電路。

6.根據權利要求2所述的基于氮化鎵的毫米波過保護電路的制備方法，其特征在于，所述正向P+摻雜區的摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3，摻雜元素為Mg，所述正向N+摻雜區的摻雜濃度為1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3，摻雜元素為Si。