一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制备方法技术

一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制作方法，属于微电子技术领域，包括衬底、低温氮化镓成核层、氮化镓缓冲层、氮化镓沟道层、铝镓氮势垒层、漏电极、源电极、栅电极和介质层，其中漏电极和源电极分居栅电极的两端，栅电极与铝镓氮势垒层之间还设有介质层，在氮化镓沟道层与铝镓氮势垒层之间形成二维电子气沟道，本发明专利技术制造工艺简单，重复性好，适用于GaN基HEMT器件应用。

A Method for Preparing Low Ohmic Contact Structure of GaN HEMT

A method for fabricating low ohmic contact structure of GaN HEMT structure belongs to the field of microelectronics technology, including substrate, low temperature GaN nucleation layer, GaN buffer layer, GaN channel layer, Al-GaN-N barrier layer, drain electrode, source electrode, gate electrode and dielectric layer. The drain electrode and source electrode are separated at both ends of the gate electrode, and there is also a medium between the gate electrode and the Al-GaN barrier layer. A two-dimensional electron channel is formed between the gallium nitride channel layer and the Al-Ga-N barrier layer in the plasma layer. The invention has simple manufacturing process and good repeatability, and is suitable for the application of GaN-based HEMT devices.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制备方法
本专利技术属于微电子
，涉及半导体器件的制备和可靠性，具体而言是一种基于X/Ti/Al/Ti/Au复合结构的氮化镓HEMT低电阻欧姆接触的制作方法，其中X是一种Ⅳ族元素的单质或是合金，制备的器件可用于高压大功率应用场合。
技术介绍
第三代半导体材料即宽禁带(WideBandGapSemiconductor，简称WBGS)半导体材料是继第一代硅、锗和第二代砷化镓、磷化铟等以后发展起来。在第三代半导体材料中，氮化镓(GaN)具有宽带隙、直接带隙、高击穿电场、较低的介电常数、高电子饱和漂移速度、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等优越性质，成为继锗、硅、砷化镓之后制造新一代微电子器件和电路的关键半导体材料。特别是高温、大功率、高频和抗辐照电子器件以及全波长、短波长光电器件方面具有得天独厚的优势，是实现高温与大功率、高频及抗辐射、全波长光电器件的理想材料，是微电子、电力电子、光电子等高新技术以及国防工业、信息产业、机电产业和能源产业等支柱产业进入21世纪后赖以继续发展的关键基础材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对氮化镓HEMT功率器件高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用金属有机气相外延沉积非故意掺杂技术与设备在蓝宝石、硅或者碳化硅等衬底材料进行AlGaN/GaN异质结外延，AlGaN/GaN异质结结构依次包括GaN缓冲层(102)、低温GaN成核层(103)、GaN沟道层(104)、AlGaN势垒功能层(105)及界面处形成的高浓度2DEG的二维电子气沟道(109)；(2)采用等离子增强化学沉积方法在上述AlGaN/GaN异质结材料表面沉积一层SiNx作为介质层，厚度为100‑200nm；(3)将步骤(2)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用光刻和刻蚀技术将异质结两...

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用金属有机气相外延沉积非故意掺杂技术与设备在蓝宝石、硅或者碳化硅等衬底材料进行AlGaN/GaN异质结外延，AlGaN/GaN异质结结构依次包括GaN缓冲层(102)、低温GaN成核层(103)、GaN沟道层(104)、AlGaN势垒功能层(105)及界面处形成的高浓度2DEG的二维电子气沟道(109)；(2)采用等离子增强化学沉积方法在上述AlGaN/GaN异质结材料表面沉积一层SiNx作为介质层，厚度为100-200nm；(3)将步骤(2)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用光刻和刻蚀技术将异质结两端的薄膜介质层祛除掉，其余地方保留光刻胶涂层，形成源漏电极凹槽；(4)将步骤(3)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用电子束蒸镀技术进行金属沉积，依次沉积X、钛、铝、钛和金五种金属，其中X是一种Ⅳ-A族金属元素的单质或是合金，五层金属层的厚度分别为3nm、20nm、1500nm、30nm和100nm，蒸镀结束后采用金属剥离设备将光刻胶上面的多层金属祛除掉，形成只有上述异质结两端才存在该多层金属的图案；(5)将步骤(4)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后对上述材料进行退火处理，退火温度为700-900℃，退火时间为10-60s；(6)将步骤(5)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用光刻和刻蚀技术将异质结中间的薄膜介质层祛除掉，其余地方保留光刻胶涂层，形成栅电极凹槽；(7)将步骤(6)获得的上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用电子束蒸镀技术进行金属沉积，依次沉积镍、铂、金和钛四种金属，厚度分别15nm、20nm、5000nm、和5nm，蒸镀结束后采用金属剥离设备将光刻胶上面的多层金属祛除掉，形成只有上述异质结中间栅电极位置才存在该多层金属的图案。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓HEMT结构低欧姆接触结构的制备方法，其特征在于，该种结构包括衬底层(101)、低温氮化镓成核层(102)、氮化镓缓冲层(103)、氮化镓沟道层(104)、铝镓氮势垒层(105)、分居两...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，陈兴，吴勇，张进成，何滇，伍旭东，檀生辉，卫祥，张金生，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34