The invention provides a preparation method of GaN ohmic contact system based on HEMT structure, applied to the GaN HEMT epitaxial structure, the AlN is inserted into the two-dimensional electron gas channel, between AlGaN layer and the barrier layer comprises: the photoresist mask is coated on the GaN HEMT epitaxial structure, and using dry etching method etching the photoresist formed on the array aperture, removing the photoresist mask; the plasma surface treatment in any way or the combination of the three low temperature long time annealing, wet processing, repair and cleaning of the AlGaN barrier layer GaN HEMT epitaxial structure in the photoresist coating; in the AlGaN barrier layer on the top of the middle, using electron beam evaporation and magnetron sputtering method in AlGaN barrier layer on top of the two sides followed from TiN, Ni or Ti, the deposition of Au, removal of AlGaN barrier layer on top of the light Photoresist; the ohmic contact activation, allows the TiN to form a good contact with the channel electron gas, and improves the performance of GaN HEMT devices.
【技术实现步骤摘要】
一种基于GaNHEMT结构的欧姆接触制备方法
本专利技术涉及化合物半导体制造
,尤其涉及一种基于GaNHEMT结构的欧姆接触制备方法。
技术介绍
GaNHEMT器件以其高电子迁移率、高击穿电压、高电流密度是高频、高功率以及高恶环境应用的首选器件。要把氮化镓材料的本征优势完全发挥出来,GaNHEMT异质结结构生长质量非常关键,随着MOCVD、MBE等生长方式的不断进步,高质量低成本的GaNHEMT异质结结构轻易得到,器件制备工艺正逐渐成为GaNHEMT器件性能提升的瓶颈,优化的器件制备工艺亟待而出。GaNHEMT器件为三端器件,其中源、漏极分别作为信号的接地、输出端,其欧姆接触的性能好坏,直接关系器件的饱和输出电流、导通电阻、击穿电压等关键指标,同时影响器件的高频性能和高温可靠性。良好欧姆接触的目标:对欧姆接触质量的要求主要有以下几点:(1)低接触电阻率(2)接触稳定性好(3)好的表面平整度和平整欧姆边缘(4)抗腐蚀能力(5)抗辐射能力(6)低残余应力(7)好的导热导电能力。业界在GaNHEMT结构上形成欧姆接触的方法主要有两种:1、使用电子束蒸发或者磁控溅射的方式,在GaN的表面依次淀积Ti、Al、Ni(Ti,Ni,Mo)、Au四层金属,在氮气气氛下,经过800~900摄氏度的高温环境持续退火30秒,经过金属合金反应形成欧姆接触。2、使用MOCVD或者MBE等生长方式,以SiO2作为掩膜,先移除欧姆电极区域的全部势垒层以及部分缓冲层,再重新生长一层n型重掺杂的GaN层,最后覆盖金属引出电极形成欧姆接触。但是,由于上述两种形成欧姆接触的方法中基于合金反 ...
【技术保护点】
一种基于GaN HEMT结构的欧姆接触制备方法,应用于由下至上依次排布衬底、SiC层、AlN成核层、GaN缓冲层、AlN插入层、AlGaN势垒层的GaN HEMT外延结构上,在AlN插入层与AlGaN势垒层之间形成二维电子气沟道,的其特征在于,包括如下步骤:采用光刻胶掩膜涂覆于所述GaN HEMT外延结构上,并采用干法刻蚀方法在所述光刻胶上进行刻蚀形成阵列开孔,刻蚀深度具体为由光刻胶顶部到达沟道二维电子气沟道的深度或超过沟道二维电子气沟道的深度,去除光刻胶掩膜;采用200‑400摄氏度持续10‑30分钟热处理、湿法处理、等离子体表面处理中任意一种方式或者三者结合的方式,对所述GaN HEMT外延结构中的AlGaN势垒层进行修复和清洁;采用光刻胶涂覆于AlGaN势垒层顶上中部,采用电子束蒸发或磁控溅射法在所述AlGaN势垒层顶上中部两侧由下至上依次沉积TiN、Ni或Ti、Au,对金属进行剥离,去除AlGaN势垒层顶上中部的光刻胶;采用200‑400摄氏度持续10‑30分钟热处理或等离子体处理方式对欧姆接触激活,使得TiN与沟道二维电子气形成良好接触。
【技术特征摘要】
1.一种基于GaNHEMT结构的欧姆接触制备方法,应用于由下至上依次排布衬底、SiC层、AlN成核层、GaN缓冲层、AlN插入层、AlGaN势垒层的GaNHEMT外延结构上,在AlN插入层与AlGaN势垒层之间形成二维电子气沟道,的其特征在于,包括如下步骤:采用光刻胶掩膜涂覆于所述GaNHEMT外延结构上,并采用干法刻蚀方法在所述光刻胶上进行刻蚀形成阵列开孔,刻蚀深度具体为由光刻胶顶部到达沟道二维电子气沟道的深度或超过沟道二维电子气沟道的深度,去除光刻胶掩膜;采用200-400摄氏度持续10-30分钟热处理、湿法处理、等离子体表面处理中任意一种方式或者三者结合的方式,对所述GaNHEMT外延结构中的AlGaN势垒层进行修复和清洁;采用光刻胶涂覆于AlGaN势垒层顶上中部,采用电子束蒸发或磁控溅射法在所述AlGa...
【专利技术属性】
技术研发人员:林书勋,
申请(专利权)人:成都海威华芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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