一种高电子迁移率晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高电子迁移率晶体管及其制造方法，其凹栅的形成，是通过在所述第一层薄AlGaN势垒层上栅极区域制作二次外延阻挡层，然后再在所述第一层薄AlGaN势垒层上依次外延第二层AlGaN势垒层和GaN帽层，并去除阻挡层来形成，因此在制作凹栅时不需要经过任何干法和湿法刻蚀工艺，避免了刻蚀对AlGaN势垒层表面的损伤，降低界面太，以保证晶体管栅极优异的性能；另外，由于凹栅是通过AlGaN二次外延实现得，从而使得器件具有双AlGaN势垒层，保证了沟道中充足的电子，以使器件具有较大的导通电流。

A high electron mobility transistor and its manufacturing method

The invention discloses a high electron mobility transistor and its manufacturing method, the formation of the recessed gate, through the first layer of thin AlGaN barrier layer on the gate region produced two epitaxial barrier layer, and then in the first layer of thin AlGaN barrier layer in epitaxial layer second AlGaN barrier layer and GaN cap layer, and removing the barrier layer to form, so making the recessed gate do not need to go through any dry and wet etching, the etching of AlGaN barrier layer to avoid surface damage, reduce the interface too, in order to ensure the excellent performance of transistor gate; in addition, due to the recessed gate is realized through the AlGaN two extension, so that the device has a dual AlGaN barrier layer, ensure adequate electronic channel, so that the device has a larger conduction current.

【技术实现步骤摘要】
一种高电子迁移率晶体管及其制造方法
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种高电子迁移率晶体管及其制造方法。
技术介绍
氮化镓(GaN)材料具有禁带宽度大、临界击穿场强高、电子饱和漂移速度快、与AlGaN材料的异质结不掺杂即可形成高浓度的二维电子气、沟道电子迁移率高等性质，这些性质使它成为了制备高频、大功率微波晶体管的首选材料。1979年T.Mimura第一次提出了高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT)的概念，并于第二年制作了耗尽型的AlGaAs/GaAsHEMT器件，同年增强型的器件也出现了。针对AlGaN/GaNHEMT的研究始于1992年，1992年美国APA光学公司的Khan等人用低压金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)的方法在蓝宝石衬底上成功生长出了高质量单晶AlGaN/GaN薄膜异质结构，并且观察到了与AlGaAs/GaAs异质结体系类似的二维电子气的存在，紧接着在1993年该研究小组报道了世界上第一个AlGaN/GaNHEMT器件并测试了器件的直流特性。此后，与AlGaN/GaNHEMT相关的研究雨后春笋般涌现出来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电子迁移率晶体管的制造方法,其特征在于，包括：在衬底上生长GaN缓冲层；在所述GaN缓冲层上外延第一层薄AlGaN势垒层；在所述第一层薄AlGaN势垒层上栅极区域制作二次外延阻挡层；在所述第一层薄AlGaN势垒层上依次外延第二层AlGaN势垒层和GaN帽层，并去除阻挡层，以形成凹栅；依次沉积栅极介质层和栅极金属层，其中所述沉积栅极介质层和栅极金属层在所述凹栅处沉积后形成栅极窗口；定义欧姆接触区域，并刻蚀出欧姆接触区域，以形成源极窗口和漏极窗口；沉积欧姆接触金属并图形化以形成源、漏和栅电极；制备晶体管护层，并对该晶体管护层进行开孔，以打开各金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种高电子迁移率晶体管的制造方法,其特征在于，包括：在衬底上生长GaN缓冲层；在所述GaN缓冲层上外延第一层薄AlGaN势垒层；在所述第一层薄AlGaN势垒层上栅极区域制作二次外延阻挡层；在所述第一层薄AlGaN势垒层上依次外延第二层AlGaN势垒层和GaN帽层，并去除阻挡层，以形成凹栅；依次沉积栅极介质层和栅极金属层，其中所述沉积栅极介质层和栅极金属层在所述凹栅处沉积后形成栅极窗口；定义欧姆接触区域，并刻蚀出欧姆接触区域，以形成源极窗口和漏极窗口；沉积欧姆接触金属并图形化以形成源、漏和栅电极；制备晶体管护层，并对该晶体管护层进行开孔，以打开各金属电极。2.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于，所述第一层薄AlGaN势垒层的厚度为4纳米。3.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于，所述在所述第一层薄AlGaN势垒层上栅极区域制作二次外延阻挡层，包括：采用PECVD的方式在所述第一层薄AlGaN势垒层上沉积SiO2；定义栅极区域，使用BOE溶液去除栅极区域以外的SiO2，以形成二次外延阻挡层。4.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙辉，刘美华，林信南，陈东敏，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44