HEMT器件的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种HEMT器件的制作方法，包括：提供GaN层和AlGaN层构成的异质结；刻蚀AlGaN层和GaN层，并在刻蚀区域分别定义出源区和漏区；采用等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理；采用湿法腐蚀对源区和漏区暴露的表面进行处理；在源区和漏区分别制作n+GaN层；在n+GaN层上制作欧姆接触。本发明专利技术使用了干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法，通过使用等离子体处理侧壁，之后使用化药进行腐蚀，达到原子级别的清洁度和低粗糙度，从而减少侧壁的损伤，得到极低的接触电阻。得到极低的接触电阻。得到极低的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】
HEMT器件的制作方法


[0001]本专利技术是关于微电子
，特别是关于一种HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)器件的制作方法。

技术介绍

[0002]CN114361030A号专利申请公开了一种高可靠性低接触电阻型GaN基HEMT器件的制备方法，其采用传统刻蚀凹槽选区外延工艺，通过干法刻蚀所得到的表面很粗糙，粗糙的表面会影响GaN和沟道的接触电阻，导致总体的导通电阻增大。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种HEMT器件的制作方法，其能够克服现有技术中因为粗糙表面导致导通电阻增大的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种HEMT器件的制作方法，包括：
[0006]提供GaN层和AlGaN层构成的异质结；
[0007]刻蚀AlGaN层和GaN层，并在刻蚀区域分别定义出源区和漏区；
[0008]采用等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理；
[0009]采用湿法腐蚀对源区和漏区暴露的表面进行处理；
[0010]在源区和漏区分别制作掺杂层，掺杂层采用n
+
GaN层或n
+
InGaN层；
[0011]在n
+
GaN层上制作欧姆接触。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在n
+
GaN层上制作欧姆接触之前，还包括步骤：采用氮等离子体对n
+
GaN层的表面进行处理。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，采用氧等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述湿法腐蚀采用HCl。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，以二氧化硅层或SiN层作为掩膜，刻蚀AlGaN层和GaN层。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，采用电子束沉积的方式在n
+
GaN层上制作欧姆接触。
[0017]为实现上述目的，本专利技术的实施例还提供了一种HEMT器件的制作方法，包括：
[0018]提供晶圆衬底，所述晶圆衬底上定义有切割沟道；
[0019]在晶圆衬底上依次生长GaN层和AlGaN层，形成异质结；
[0020]刻蚀AlGaN层和GaN层，并在刻蚀区域分别定义出源区和漏区；
[0021]采用等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理；
[0022]采用湿法腐蚀对源区和漏区暴露的表面进行处理；
[0023]在源区和漏区分别制作掺杂层，掺杂层采用n
+
GaN层或n
+
InGaN层；
[0024]在n
+
GaN层上制作欧姆接触；
[0025]沿所述切割沟道对晶圆衬底进行切割，形成多个独立的封装结构。
[0026]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在晶圆衬底上依次生长GaN层和AlGaN层后，还包括：沿所述切割沟道向所述异质结内离子注入阻隔材料。
[0027]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在n
+
GaN层上制作欧姆接触之前，还包括步骤：采用氮等离子体对n
+
GaN层的表面进行处理。
[0028]在本专利技术的一个或多个实施方式中，采用氧等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理，和/或
[0029]以二氧化硅层或SiN层作为掩膜，刻蚀AlGaN层和GaN层，和/或
[0030]采用电子束沉积的方式在n
+
GaN层上制作欧姆接触。
[0031]与现有技术相比，本专利技术使用了干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法，通过使用等离子体处理侧壁，之后使用化药进行腐蚀，达到原子级别的清洁度和低粗糙度，从而减少侧壁的损伤，得到极低的接触电阻。
附图说明
[0032]图1是根据本专利技术实施例1的HEMT器件的制作方法流程图；
[0033]图2a至图2g是根据本专利技术实施例1的HEMT器件制作的中间结构示意图；
[0034]图3a至图3i是根据本专利技术实施例2的HEMT器件制作的中间结构示意图；
[0035]图4是采用本专利技术实施例1步骤s14的方法处理AlGaN/GaN层异质结的侧壁前的AFM图；
[0036]图5是采用本专利技术实施例1步骤s14的方法处理AlGaN/GaN层异质结的侧壁后的AFM图；
[0037]图6是只对本专利技术实施例1中区域a和区域b暴露的表面进行湿法处理(不进行氧等离子体处理)，处理后AlGaN/GaN层异质结侧壁的AFM图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0039]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0040]实施例1
[0041]结合图1所示，根据本专利技术优选实施方式的一种HEMT器件的制作方法，包括如下的制作步骤。
[0042]步骤s11，参图2a所示，提供衬底11，在衬底11的表面依次外延生长GaN层12和AlGaN层13，GaN层12和AlGaN层13构成异质结。
[0043]衬底11可以采用SiC衬底、蓝宝石衬底、Si衬底、GaN衬底或金刚石衬底。
[0044]GaN层12作为沟道层具有高阻性，厚度在微米级，用于形成2DEG(二维电子气)，并
降低背景载流子浓度以减小沟道层陷阱效应引起的漏极电流崩塌。
[0045]AlGaN层13作为势垒层，与GaN层12之间形成异质结。在一些实施例中，可以对AlGaN层13掺杂一定密度Si，能提高2DEG电子浓度和改善直流特性。
[0046]GaN层12和AlGaN层13可以采用金属有机化学气相淀积MOCVD方法生长。
[0047]步骤s12，参图2b所示，在异质结的表面形成一层介质掩膜层14。并在介质掩膜层14上通过光刻胶光刻出源电极对应的图形区域(源区)a和漏电极对应的图形区域(漏区)b。
[0048]介质掩膜层14的材质选自SiN或者SiO2。介质掩膜层14的形成方法包括气相沉积、蒸镀或者原子层沉积的方法。
[0049]光刻的方法可以是电子束曝光、接触式光刻以及步进式光刻。
[0050]步骤s13，参图2c所示，刻蚀位于区域a和区域b的AlGaN层13和GaN层12，在区域a和区域b之间形成台面，图2c中，区域a和区域b分别位于台面的两侧。
[0051]步骤s14，对区域a和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括：提供GaN层和AlGaN层构成的异质结；刻蚀AlGaN层和GaN层，并在刻蚀区域分别定义出源区和漏区；采用等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理；采用湿法腐蚀对源区和漏区暴露的表面进行处理；在源区和漏区分别制作掺杂层，掺杂层采用n
+
GaN层或n
+
InGaN层；在n
+
GaN层上制作欧姆接触。2.如权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，在n
+
GaN层上制作欧姆接触之前，还包括步骤：采用氮等离子体对n
+
GaN层的表面进行处理。3.如权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，采用氧等离子体对源区和漏区暴露的表面进行处理。4.如权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述湿法腐蚀采用HCl。5.如权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，以二氧化硅层或SiN层作为掩膜，刻蚀AlGaN层和GaN层。6.如权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，采用电子束沉积的方式在n
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GaN层上制作欧姆接触。7.一种HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括：提...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛毅捷，蔡勇，尹立航，邓旭光，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：