[發明專利]一種高電子遷移率晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 202011368164.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112447841B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張富欽;張紫淇
• 申請（專利權）人: 廈門市三安集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L29/20;H01L29/06
• 代理公司: 北京超成律師事務所 11646
• 代理人: 王文賓

1.一種高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述方法包括：

在襯底上生長氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層；

在所述氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層上不間斷的生長氮化鎵犧牲層；

在所述氮化鎵犧牲層上原位生長2層氮化硅層；

所述在所述氮化鎵犧牲層上原位生長2層氮化硅層包括：

在所述氮化鎵犧牲層上生長形成氮化硅成核質點；

依托所述氮化硅成核質點橫向生長形成氮化硅鈍化層。

2.如權利要求1所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述在所述氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層上生長氮化鎵犧牲層包括：

在壓力為50至200mbar、溫度為850℃至1150℃和氮源的氮元素與鎵源的鎵元素的反應比為3000至5000的條件下，在所述氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層上通過金屬有機化合物化學氣相沉淀方法生長氮化鎵犧牲層。

3.如權利要求1所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述氮化硅成核質點的生長壓力大于所述氮化硅鈍化層的生長壓力；所述氮化硅成核質點的生長溫度小于所述氮化硅鈍化層的生長溫度；所述氮化硅成核質點的生長時間小于所述氮化硅鈍化層的生長時間；生長形成所述氮化硅成核質點的硅源與氮源的反應比大于生長形成所述氮化硅鈍化層的硅源與氮源的反應比。

4.如權利要求1所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述在所述氮化鎵犧牲層上生長形成氮化硅成核質點包括：

在壓力為100至200mbar、溫度為500℃至900℃、時間為5min至10min和硅源與氮源的反應比為3E-6至5E-6的條件下，在所述氮化鎵犧牲層上生長形成氮化硅成核質點。

5.如權利要求1所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述依托所述氮化硅成核質點橫向生長形成氮化硅鈍化層包括：

在壓力為50至100mbar、溫度為1000℃至1050℃、時間為20min至50min和硅源與氮源的反應比為6E-6至5E-6的條件下，依托所述氮化硅成核質點橫向生長形成氮化硅鈍化層。

6.如權利要求2所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述氮化鎵犧牲層的厚度為3nm至10nm。

7.如權利要求1所述的高電子遷移率晶體管制備方法，其特征在于，所述2層氮化硅層的厚度為2nm至10nm。

8.一種高電子遷移率晶體管，其特征在于，包括：襯底，所述襯底上設置氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層，在所述氮化鎵鋁/氮化鎵異質結結構層上不間斷的設置氮化鎵犧牲層，在所述氮化鎵犧牲層上原位生長形成2層氮化硅層，所述2層氮化硅層的厚度為2nm至10nm，所述2層氮化硅層包括在所述氮化鎵犧牲層上生長形成的氮化硅成核質點以及依托所述氮化硅成核質點橫向生長形成的氮化硅鈍化層。

9.如權利要求8所述的高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述氮化鎵犧牲層的厚度為3nm至10nm。