增强型氮化镓晶体管、制作方法、设备的制备方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种增强型氮化镓晶体管，该晶体管包括：衬底，以及沿远离所述衬底方向形成于所述衬底上的成核层、缓冲层、沟道层、势垒层以及p

【技术实现步骤摘要】
增强型氮化镓晶体管、制作方法、设备的制备方法及设备


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种增强型氮化镓晶体管、制作方法、设备的制备方法及设备。

技术介绍

[0002]氮化镓高电子迁移率晶体管(AlGaN/GaN HEMTs)因其优越的器件性能，在高频、高功率领域具有广阔的前景。随着其技术的不断成熟，目前在消费电子和射频通讯应用上，已经占领了一部分市场。此外，这种横向器件还具有高密度单片集成的可行性。驱动、保护和控制功能模块可以与功率开关集成起来，由于避免了寄生电感，其性能可以得到进一步提升。与硅基芯片通过n沟道场效应晶体管(NMOS)与p沟道场效应晶体管(PMOS)组成的互补逻辑电路不同，目前氮化镓功率器件和外围电路的实现都是基于n沟道的。在GaN单片集成电路中，通常是采用直接耦合场效应逻辑电路(DCFL)方案，即由一个增强型的n沟道晶体管和耗尽型的n沟道晶体管组成。上拉电路是由栅源短接的耗尽型器件组成，因此一直处于导通状态。当下拉电路开启时，会消耗大量的静态功率。因此，功耗是这种DCFL电路的主要缺点。互补逻辑电路就不存在这种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强型氮化镓晶体管，其特征在于，包括：衬底，以及沿远离所述衬底方向形成于所述衬底上的成核层、缓冲层、沟道层、势垒层以及p
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GaN层；其中，所述p
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GaN层包括第一p
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GaN层以及第二p
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GaN层；所述第一p
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GaN层形成于栅极区域；所述第二p
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GaN层形成于非栅极区域；源极、漏极以及栅极，所述源极、所述栅极以及所述漏极分别形成于所述p
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GaN层上的源区、所述栅极区域以及漏区；所述栅极包括所述第一p
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GaN层以及形成于所述第一p
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GaN层顶端的栅金属层；以及钝化层，其中，所述第一p
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GaN层包括由受主杂质Mg离子钝化形成的中性复合物；以使得所述栅极在零栅压时不导通。2.根据权利要求1所述的增强型氮化镓晶体管，其特征在于，所述钝化层包括第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层形成于所述第二p
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GaN层上；所述第二钝化层形成于所述第一钝化层和所述栅金属层上。3.根据权利要求2所述的增强型氮化镓晶体管，其特征在于，所述增强型氮化镓晶体管还包括：源极金属互连层、漏极金属互连层和栅极金属互连层；所述源极金属互连层、所述漏极金属互连层和所述栅极金属互连层分别形成于所述源极、所述漏极以及所述栅极的顶端；源极金属焊盘、漏极金属焊盘以及栅极金属焊盘；所述源极金属焊盘、所述漏极金属焊盘以及所述栅极金属焊盘分别形成于所述源极金属互连层、所述漏极金属互连层和所述栅极金属互连层的顶端。4.根据权利要求3所述的增强型氮化镓晶体管，其特征在于，所述成核层的材料是AlN，所述沟道层的材料是GaN，所述势垒层的材料是AlGaN。5.一种增强型氮化镓晶体管的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底；在所述衬底上沿远离所述衬底的方向，依次形成成核层、缓冲层、沟道层、势垒层以及p
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GaN层；形成源极、漏极以及第三钝化层；所述源极、所述漏极以及所述第三钝化层形成于所述p
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GaN层上，且所述第三钝化层覆盖所述源极和所述漏极；刻蚀栅极区域的所述第三钝化层，形成栅极开孔和第一钝化层；对所述栅极区域的所述p
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GaN层进行第一处理，形成第一p
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GaN层；在所述第一p
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GaN层顶端沉淀栅金属层，形成栅极；所述栅极包括所述所述第一p
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GaN层和其顶端的所述栅金属层；以及形成源极金属互连层、漏极金属互连层和栅极金属互连层；源极金属焊盘、漏极金属焊盘以及栅极金属焊盘；其中，所述第一处理包括：钝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏浩，王路宇，徐敏，王强，潘茂林，樊蓉，杨妍楠，谢欣灵，徐赛生，王晨，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：