[發明專利]增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法

在審

• 申請號: 202211157549.2
• 申請日: 2022-09-22
• 公開（公告）號: CN115360087A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 胡旭宏
• 申請（專利權）人: 徐州金沙江半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/778;H01L33/00;H01L33/32;H01L33/44
• 代理公司: 徐州創榮知識產權代理事務所(普通合伙) 32353
• 代理人: 畢金鵬

1.增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，包括下列步驟：

(1)氮化鎵器件外延層結構分別為襯底層、緩沖層、氮化鎵溝道材料層、AlN隔離層、AlGaN勢壘層及帽層，AlGaN勢壘層設有金屬電極，在AlGaN勢壘層表面用脈沖式PECVD沉積一層介質膜，然后依次交替氣體開/關，獲得介質膜厚度10-40nm；

(2)然后采用連續氣流方式沉積介質膜,獲得介質膜厚度300-600nm，然后重復步驟(1)進行脈沖沉積介質膜，獲得介質膜厚度10-40nm；

(3)在金屬電極上增加Pd金屬層，Pd與介質膜結合形成PdO，用于增介質膜的質量和粘性，其中金屬電極層為金屬電極Ti、金屬電極Au。

2.如權利要求1所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中介質膜為SiO₂，開啟N₂O氣體，然后關閉N₂O氣體，開啟SiH₄氣體，然后關閉SiH₄氣體，依次交替開/關N₂O和SiH₄沉積SiO₂。

3.如權利要求2所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中開啟N₂O氣體及開啟SiH₄氣體的時間均為5-10s。

4.如權利要求2所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中N₂O氣體及SiH₄氣體流量比例為1：2到1：10,重復交替開關操作10-20次，等離子體射頻功率20w-100w。

5.如權利要求2所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(2)中等離子體射頻功率50w-150w，沉積時間8-15分鐘。

6.如權利要求2所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中介質膜為Si3N4,氣體流量比例為1：2到1：10，重復交替開關操作10-20次，獲得Si₃N₄厚度10-40nm，其中開啟NH₃氣體和SiH₄氣體的時間均為5-10s。

7.如權利要求6所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(2)中可以采用NH₃氣體和SiH₄氣體連續氣流方式沉積Si3N4,氣體流量比例為1：2到1：10，沉積時間16-30分鐘，獲得Si₃N₄厚度300-600nm，然后重復進行脈沖沉積Si₃N₄操作10-20次，獲得厚度10-40nm。

8.如權利要求1所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述襯底層為硅或藍寶石或碳化硅。

9.如權利要求1所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述緩沖層為氮化鋁或氮化鎵。

10.如權利要求1所述的增強氮化鎵器件的介質膜粘附性PECVD薄膜的方法，其特征在于，所述帽層為氮化硅或氮化鎵。