[發(fā)明專利]一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210943714.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN115394649A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亦斌;吳少兵;蔡利康;陳堂勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
• 主分類號(hào): H01L21/335
• 分類號(hào): H01L21/335;H01L29/778
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：所述氮化鎵高線性器件在包含襯底層、成核層、GaN緩沖層和AlGaN勢(shì)壘層的樣片上制作而成，該制備方法具體包括如下步驟：

1）在AlGaN勢(shì)壘層的樣片上制作源電極和漏電極，形成源電極歐姆接觸和漏電極歐姆接觸；

2）在步驟1）制作的源電極、漏電極和AlGaN勢(shì)壘層上生長(zhǎng)第一層介質(zhì)材料，形成介質(zhì)層；

3）在步驟2）生長(zhǎng)第一層介質(zhì)后的樣片上，通過離子注入隔離定義器件有源區(qū)，制作有源區(qū)的電隔離；

4）在步驟3）注入隔離后的樣片上光刻器件柵區(qū)域，通過刻蝕使柵腳區(qū)域暴露出AlGaN勢(shì)壘層；

5）在步驟4）形成柵腳的樣片上，通過光刻定義柵腳挖槽區(qū)域；

6）刻蝕步驟5）柵腳挖槽區(qū)域，在AlGaN勢(shì)壘層上形成凹槽結(jié)構(gòu)；

7）在步驟6）形成凹槽結(jié)構(gòu)的樣片上制作器件柵電極，形成肖特基接觸；

8）在步驟7）制作器件柵電極后的樣片上生長(zhǎng)第二層介質(zhì)層材料，得到AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管；

9）在步驟8）制作的AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管上制作互聯(lián)金屬層和金屬加厚層，得到高線性化HEMT；

10）完成器件背面工藝，得到GaN高線性器件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管，其特征在于：所述步驟5）中的柵腳挖槽區(qū)域占總柵寬的10%~90%，根據(jù)樣片材料結(jié)構(gòu)以及器件要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；可以是單根柵的任意一個(gè)區(qū)域或者任意多個(gè)區(qū)域，也可以是多根柵中某一根或者某幾根柵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管，其特征在于：所述步驟6）中在AlGaN勢(shì)壘層上形成凹槽結(jié)構(gòu)的凹槽深度小于AlGaN勢(shì)壘層的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管，其特征在于：所述步驟7）對(duì)形成凹槽結(jié)構(gòu)的樣片先進(jìn)行清洗并甩干，進(jìn)行光刻?hào)琶?；在上述樣片上采用電子束蒸發(fā)柵金屬，并進(jìn)行剝離，清洗甩干。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管，其特征在于：所述步驟9）具體操作如下：在第一保護(hù)層和第二保護(hù)層上光刻互聯(lián)層開孔區(qū)和金屬加厚區(qū)，刻蝕互聯(lián)層開孔區(qū)和金屬加厚區(qū)的第一保護(hù)層、介質(zhì)層和第二保護(hù)層，形成開孔結(jié)構(gòu)；蒸發(fā)開孔結(jié)構(gòu)的互聯(lián)和加厚金屬，形成互聯(lián)層和金屬加厚層，完成GaN高線性器件的正面工藝。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管，其特征在于：所述步驟10）具體操作如下：對(duì)步驟9）完成正面工藝的GaN高線性器件進(jìn)行鍵合和襯底減?。辉跍p薄過的樣片上進(jìn)行光刻、背孔刻蝕以及背金電鍍，完成GaN高線性器件制備。

7.一種利用權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的一種氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管的制備方法所制備的氮化鎵高線性高電子遷移率晶體管。