高压GaNMIS-HEMT器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高压GaN MIS

【技术实现步骤摘要】
高压GaN MIS
‑
HEMT器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子器件
，尤其涉及一种高压GaN MIS
‑
HEMT器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]GaN由于优异的材料特性以及自发极化与压电极化效应的作用，制备的MIS
‑
HEMT器件备受高压大功率领域青睐。但GaN受材料、外延等因素限制，高质量的GaN较难获得，且材料缺陷以及界面态对器件的电学性能具有一定的影响。为了器件能够耐受更高的电压，场板作为常用电场调制技术，较好地应用于GaN MIS
‑
HEMT器件，其中，栅场板可以调制降低栅漏之间电场，从而有效提高器件击穿电压并缓解高电场对陷阱以及界面态的激发，对器件动态特性以及栅漏之间的电流崩塌现象具有改善。因此，栅场板凭借较为简单的工艺以及引入的良好效果，成为了高压GaN MIS
‑
HEMT器件的较好选择。随着工艺制备技术的进步以及高压大功率需求的提升，600V级器件逐渐实现商业化。为了更好的满足高压应用需求，实现1500V级耐压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压GaN MIS
‑
HEMT器件制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）制备无栅场板的GaN MIS
‑
HEMT器件；2）在无栅场板的GaN MIS
‑
HEMT器件上制备第一层栅场板（1）；3）在具有第一层栅场板（1）的GaN MIS
‑
HEMT器件表面依次淀积第一钝化介质层（2）与第二钝化介质层（3）；4）刻蚀或者腐蚀第二钝化介质层（3）并终止于第一钝化介质层（2），在相应位置预留出第二层栅场板设置位置（4）与第四层栅场板对准位置（5）；5）在预留出的第二层栅场板设置位置（4）处制备制备第二层栅场板（6），并在第二层栅场板（6）上设置第三层栅场板（7），且第三层栅场板（7）在上下投影方向上与所述第一层栅场板（1）具有部分重叠；6）在步骤5）后的器件表面淀积第三钝化介质层（8）；7）在第四层栅场板对准位置（5）上侧的第三钝化介质层（8）上形成第四层栅场板设置位置（9），在所述第四层栅场板设置位置（9）内设置第四层栅场板（10），并在所述第四层栅场板（10）的上侧形成第五层栅场板（11），所述第五栅场板（11）在上下投影方向上与所述第三栅场板（7）具有部分重叠；8）通过刻蚀或者腐蚀，将源电极（12）以及漏电极（13）上方的介质去掉，完成具有五层栅场板的高压GaN MIS
‑
HEMT器件的制备。2.如权利要求1所述的高压GaN MIS
‑
HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括如下步骤：在衬底（14）上外延生长GaN缓冲层（15），在GaN缓冲层（15）上生长AlGaN势垒层（16），从而形成二维电子气（2DEG）；在AlGaN势垒层（16）表面生长一层栅绝缘层（17），刻蚀或者腐蚀栅绝缘层（17）形成栅图形，并在栅电极（18）下留有一定厚度的栅绝缘层（17），蒸发剥离制备栅电极（18）；刻蚀或者腐蚀栅绝缘层（17）以及部分AlGaN势垒层（16），在AlGaN势垒层（16）上形成源漏图形，蒸发剥离制备源电极（12）与漏电极（13）。3.如权利要求1所述的高压GaN MIS
‑
HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤2）具体包括如下步骤：在步骤1）后器件的表面光刻形成第一层栅场板图形，然后进行蒸发剥离，在所述第一层栅场板图形上形成第一层栅场板（1），第一栅场板（1）金属是Ti/Al、Ti/Ta/Al或Ti/Al/Ni/Au金属体系，金属厚度为300nm~1000 nm，场板宽度为1μm ~3 μm。4.如权利要求1所述的高压GaN MIS
‑
HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤3）中：所述第一钝化介质层（2）与第二钝化介质层（3）是Si3N4或SiO2，第一钝化介质层（2）的厚度为300nm ~800 nm，第二钝化介质层（3）的厚度为100nm ~500 nm。5.如权利要求1所述的高压GaN MIS
‑
HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤4）具体包括如下步骤：光刻所述第二钝化介质层（3）形成对应需要刻蚀或者腐蚀的图形，刻蚀或者腐蚀第二钝化介质层（3）而不影响第一钝化介质层（2），使得位于第二钝化介质层（3）上的图形从左至右分别为第二层栅场板设置位置（4）与第四层栅场板对准位置（5），其中第二层栅场板设置位置（4）的宽度1μm~3 μm，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯旺，周国，付兴中，谭永亮，秦龙，张晓磊，安国雨，刘相伍，刘育青，李雪荣，邵欣欣，张洋阳，
申请(专利权)人：北京国联万众半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：