[發明專利]一種在位生長介質層作為帽層的HEMT結構及其制作方法在審
| 申請號： | 201911031483.0 | 申請日： | 2019-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN110767746A | 公開（公告）日： | 2020-02-07 |
| 發明（設計）人： | 王曉亮;李百泉;肖紅領 | 申請（專利權）人： | 北京華進創威電子有限公司;中國科學院半導體研究所 |
| 主分類號： | H01L29/66 | 分類號： | H01L29/66;H01L29/778;H01L21/318 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100176 北京市大*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 介質層 在位 表面生長 高真空度 結構材料 生長介質 插入層 成核層 蓋帽層 溝道層 緩沖層 勢壘層 有效地 沉積 襯底 帽層 制作 玷污 室內 生長 引入 | ||
1.一種在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述HEMT結構從下至上依次包括：SiC襯底、成核層、緩沖層、溝道層、插入層、勢壘層、蓋帽層和介質層；其中，所述介質層為SiN層，其厚度不超過300μm。
2.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述成核層為GaN或AlN或AlGaN，厚度為0.01-0.50μm。
3.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述緩沖層為AlxGa1-xN，其中0≤x≤0.1，厚度為100nm-3000nm。
4.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述溝道層為GaN，厚度為10nm-100nm。
5.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述插入層為AlN，厚度為1nm-10nm。
6.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述勢壘層為AlxGa1-xN，其中0≤x≤0.3，厚度為5nm-30nm。
7.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述蓋帽層為GaN，厚度為1nm-10nm。
8.根據權利要求1所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構，其特征在于，所述SiN層直接通過MOCVD在位生長的方式沉積而成。
9.一種制作權利要求1-8任一所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
步驟1：選擇一襯底，該襯底材料為SiC材料；
步驟2：在所述襯底上生長一層成核層，該成核層為GaN或AlN或AlGaN，厚度為0.01-0.50μm；
步驟3：在所述成核層上生長緩沖層，材料為AlxGa1-xN，0≤x≤0.20，厚度為100nm-3000nm，生長溫度為950℃-1150℃，生長壓力為5.33 kPa -26.67kPa；
步驟4：在所述緩沖層上生長溝道層，該溝道層為GaN，厚度為10nm-100nm；
步驟5：在所述溝道層上生長插入層，該插入層生長厚度為1nm-10nm；
步驟6：在所述插入層上生長勢壘層，該勢壘層材料為AlxGa1-xN, 其中0≤x≤0.3，厚度為5nm-30nm；
步驟7：在所述勢壘層上生長蓋帽層，該蓋帽層為GaN，厚度為1nm-10nm；
步驟8：在所述蓋帽層上生長介質層，該介質層為SiN，厚度不超過300μm。
10.根據權利要求9所述的在位生長介質層作為帽層的HEMT結構的制作方法，其特征在于，在所述襯底上生長各層的方法包括但不局限于金屬有機物化學氣相沉積法、分子束外延、氣相外延和等離子體增強化學氣相沉積法。
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