[發明專利]基于自對準技術的GaN基毫米波功率器件及其制備方法有效
| 申請號： | 202110262423.0 | 申請日： | 2021-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN113113479B | 公開（公告）日： | 2022-11-04 |
| 發明（設計）人： | 馬曉華;宓珉瀚;周雨威;劉文良;韓雨彤;張濛;侯斌;祝杰杰 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | H01L29/20 | 分類號： | H01L29/20;H01L29/205;H01L29/423;H01L29/45;H01L21/335;H01L29/778 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 劉長春 |
| 地址： | 710000 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 對準 技術 gan 毫米波 功率 器件 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于自對準技術的GaN基毫米波功率器件的制備方法，其特征在于，包括：
S1：在襯底上生長GaN基異質結；
S2：在所述GaN基異質結上原位外延生長n+ GaN帽層；
S3：利用離子注入設備，在器件的兩側形成隔離區；
S4：在歐姆區域的所述n+ GaN帽層上淀積金屬，形成源極和漏極；
S5：在所述源極和所述漏極之外的區域淀積鈍化層；
S6：采用干法刻蝕工藝對柵極區域的鈍化層進行刻蝕，形成凹槽，所述凹槽的寬度為100-1000nm；
S7：采用干法刻蝕工藝對所述凹槽下方的n+ GaN帽層進行自終止刻蝕，形成柵極凹槽，自終止刻蝕氣體為SF6與BCl3的混合氣體，其中，SF6與BCl3的氣體流量比例為1:3，SF6的氣體流量為5-15sccm，BCl3流量為15-45sccm；
S8：在所述柵極凹槽側壁淀積絕緣層，并在具有絕緣層的柵極凹槽淀積金屬形成柵極；
其中，在S1和S2中，使用MOCVD設備在襯底上自下而上依次層疊生長GaN緩沖層、AlN插入層、勢壘層和n+ GaN帽層，所述GaN緩沖層、所述AlN插入層和所述勢壘層組成所述GaN基異質結；
所述鈍化層和所述絕緣層均為SiN，其中，所述鈍化層的厚度為50-250nm，所述絕緣層的厚度為40-450nm。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述GaN緩沖層包括自下而上依次層疊設置的C摻雜GaN層以及非故意摻雜GaN層；
所述勢壘層為AlN、ScAlN或InAlN中的一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：在所述GaN基異質結上生長n+GaN帽層，其中，所述n+ GaN帽層的厚度為20nm-60nm，摻雜濃度為5×1018 cm-3-5×1020 cm-3。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S7中，刻蝕工藝參數為：ICP上電極功率為160-240W，ICP下電極功率為24-36W，壓力為2-8mTorr。
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