基于Cu的GaN HEMT无金欧姆接触电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于Cu的GaN HEMT无金欧姆接触电极的制备方法,具体步骤包括：对GaN HEMT外延层进行表面处理；形成源漏电极图形；沉积无金源漏电极金属层；life‑off形成源漏金属电极；对沉积源漏电极后的GaN HEMT进行退火处理，形成无金源漏欧姆接触电极。本发明专利技术采用磁控溅射Cu薄膜作为欧姆接触帽层金属，通过后期相对较低温度RTA快速退火促进电极层间金属相互发生固相反应，重新结晶，形成欧姆接触；NH

Preparation of gold free ohmic contact electrode for GaN HEMT based on Cu

【技术实现步骤摘要】
基于Cu的GaNHEMT无金欧姆接触电极的制备方法
本专利技术涉及GaN高电子迁移率晶体管欧姆接触电极
，其广泛应用于5G基站、移动终端、卫星、雷达市场、SBD、FET、无线充电、电源开关市场，特别涉及一种基于Cu的GaNHEMT无金欧姆接触电极的制备方法。
技术介绍
在微电子领域，由于GaN材料的禁带宽度大的特点，可以制作高温大功率电子器件。例如用GaN材料制作的MOSFET器件在汽车电子、开关电源等领域有广泛的应用。GaN材料的电子漂移饱和速度高，介电常数小，导热性能好等特点可以制作抗辐射、高频、大功率电子器件。此外，GaN材料在高速及微波器件领域也将有广阔的应用前景。然而，较高的成本限制了GaNHEMT器件的广泛应用。降低GaNHEMT(HEMT为高电子迁移率晶体管)的制造成本的一个方法是实现GaN-on-SiCMOS工艺线的大规模生产的技术关键。低电阻率的欧姆接触电极是确保GaNHEMT达到最佳器件性能的关键因素。常规HEMT器件的欧姆和肖特基接触工艺中采用的有金接触金属，因为Au的扩散能力极强，会造成Au对CMOS工艺线的污染。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Cu的GaN HEMT无金欧姆接触电极的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：/n(1)清洗表面：对GaN HEMT外延片进行标准的RCA清洗，祛除表面杂质；/n(2)光刻源漏电极图形：先在GaN HEMT外延层表面旋涂光刻胶，通过调整转速控制光刻胶厚度，光刻胶薄膜涂覆厚度通过台阶仪和椭偏仪测量获得，使用光刻机通过掩模版曝光来定义源漏电极的图形区域，然后用显影液显影得到所要的光刻图形；/n(3)沉积电极材料：通过磁控溅射的方式，精准控制磁控溅射的功率和溅射时间，具体步骤如下：在GaN HEMT外延层表面上依次溅射Ti/Al/TaN/Cu金属或Ti/Al/Ti/TiN/Cu金属构成的...

【技术特征摘要】
1.一种基于Cu的GaNHEMT无金欧姆接触电极的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
(1)清洗表面：对GaNHEMT外延片进行标准的RCA清洗，祛除表面杂质；
(2)光刻源漏电极图形：先在GaNHEMT外延层表面旋涂光刻胶，通过调整转速控制光刻胶厚度，光刻胶薄膜涂覆厚度通过台阶仪和椭偏仪测量获得，使用光刻机通过掩模版曝光来定义源漏电极的图形区域，然后用显影液显影得到所要的光刻图形；
(3)沉积电极材料：通过磁控溅射的方式，精准控制磁控溅射的功率和溅射时间，具体步骤如下：在GaNHEMT外延层表面上依次溅射Ti/Al/TaN/Cu金属或Ti/Al/Ti/TiN/Cu金属构成的多层金属组成源漏电极，源漏电极包括间隔设置的源电极和漏电极，其中，溅射多层金属采用低温反应磁控溅射的方法沉积，溅射气体为氩气，流速37sccm，溅射基底温度在24～50℃范围内，溅射功率为100～500W之间；
(4)Lift-off剥离：将步骤(3)所得沉积不同金属种类，不同膜厚的金属电极，浸泡在分析纯的丙酮溶液中2h，然后剥离掉电极金属层多余的部分，留下无金源漏电极金属层，形成源漏电极；
(5)RTA退火：通过对步骤(4)所得的源漏电极进行快速退火，由于Cu、TiN、TaN、Al、Ti这些金属之间相互发生固相反应，会形成金属化合物，并重新结晶，然后与GaNHEMT外延层表面形成欧姆接触关系，所述退火的温度为730～800℃，所述RTA快速退火在NH...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞坤，周炳，
申请(专利权)人：桂林理工大学，宁波海特创电控有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45