[發(fā)明專利]Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110896927.8
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113628962A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 寧殿華;蔣勝;柳永勝;程新
• 申請（專利權）人: 蘇州英嘉通半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/335;H01L29/06;H01L29/423;H01L29/778
• 代理公司: 蘇州三英知識產(chǎn)權代理有限公司 32412
• 代理人: 周仁青

1.一種Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

提供襯底；

在襯底上外延生長溝道層，所述溝道層為Ⅲ族氮化物溝道層；

在溝道層上外延生長絕緣介質層；

在絕緣介質層上的柵極區(qū)域中形成柵極；

刻蝕柵極區(qū)域以外的絕緣介質層；

基于選擇區(qū)域生長工藝在絕緣介質層以外的溝道層上外延生長勢壘層，所述勢壘層為Ⅲ族氮化物勢壘層，溝道層和勢壘層形成Ⅲ族氮化物異質結；

刻蝕Ⅲ族氮化物異質結，形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域；

在源極區(qū)域和漏極區(qū)域中分別形成源極和漏極。

2.根據(jù)權利要求1所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述襯底為硅襯底、藍寶石襯底、碳化硅襯底中的任意一種；和/或，

所述絕緣介質層為氮化硅層、氧化硅層、氧化鋁層、氮化鋁層、氧化鎵層中的一種或多種的組合，絕緣介質層的厚度為5～20nm；和/或，

所述襯底上形成有緩沖層，緩沖層為氮化鎵緩沖層、氮化鋁緩沖層、鋁鎵氮緩沖層中的一種或多種的組合；和/或，

所述溝道層和勢壘層中形成有隔離層，所述隔離層為氮化鋁隔離層；和/或，

所述Ⅲ族氮化物異質結為AlGaN/GaN異質結；和/或，

所述溝道層為GaN溝道層，厚度為50nm～2μm；和/或，

所述勢壘層為Al_xGaN_1-x勢壘層，厚度為10nm～30nm，其中，x＝0.1～0.3。

3.根據(jù)權利要求1所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括：

在勢壘層上外延生長若干鈍化層；及，

在鈍化層上形成若干電極場板。

4.根據(jù)權利要求1所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括：

在勢壘層及柵極、源極和漏極上方外延生長第一鈍化層；

刻蝕第一鈍化層，以露出柵極；

在第一鈍化層上形成與柵極電性連接的柵場板；

在第一鈍化層及柵場板上外延生長第二介質層；

刻蝕第二鈍化層，以露出源極和漏極；

在第二鈍化層上形成與源極電性連接的源場板和/或與漏極電性連接的漏場板；

在第二鈍化層及源場板和/或漏場板上外延生長第三介質層；

刻蝕第三介質層，以露出全部或部分源場板和/或漏場板。

5.根據(jù)權利要求4所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述柵極、源極、漏極、柵場板、柵場板、源場板和/或漏場板的材質為金屬和/或金屬化合物，金屬包括金、鉑、鎳、鈦、鋁、鈀、鉭、鎢中的一種或多種的組合，金屬化合物包括氮化鈦、氮化鉭中的一種或多種的組合；和/或，

所述第一鈍化層為氮化硅鈍化層、氧化硅鈍化層、氧化鋁鈍化層中的一種或多種的組合；和/或，

所述第二鈍化層為氮化硅鈍化層、氧化硅鈍化層、氧化鋁鈍化層中的一種或多種的組合；和/或，

所述第三鈍化層為氮化硅鈍化層、氧化硅鈍化層、聚酰亞胺鈍化層中的一種或多種的組合。

6.根據(jù)權利要求4所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法中，第一鈍化層、和/或第二鈍化層、和/或第三鈍化層采用干法刻蝕工藝和/或濕法刻蝕工藝進行刻蝕；

其中，干法刻蝕工藝采用等離子進行刻蝕，濕法刻蝕工藝采用酸性溶液或堿性溶液進行刻蝕。

7.根據(jù)權利要求1所述的Ⅲ族氮化物增強型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法中，“刻蝕Ⅲ族氮化物異質結，形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域”具體為：

刻蝕全部或部分勢壘層，形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域；或，

刻蝕全部勢壘層及部分溝道層，形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。