一种基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法技术

技术编号：40704358 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-22 11:03

本发明专利技术公开了一种基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，包括步骤：S1，在GaAs衬底上生成外延层，作为器件的有源区；S2，设计两种对准图形，并采用电子束蒸发Ti/Au在外延层上完成图形的转移；S3，制作欧姆电极；S4，进行栅极区域的第一次刻蚀；S5，采用平坦化技术进行栅极区域的第二次刻蚀；S6，定义器件有源区；S7，在涂胶、并经过一系列的电子束光刻后，采用电子束蒸发方法形成器件的悬浮金属栅极，并通过lift‑off工艺完成金属的剥离；S8，重新淀积一层钝化层以保护晶体管，并在需要引线的地方刻蚀掉已淀积的钝化层。本发明专利技术能提高器件的栅极特性，提高击穿电压、降低栅漏电流。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及hemt器件工艺，尤其涉及一种基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的实现方法。

技术介绍

1、近二十多年来，毫米波、太赫兹波半导体器件技术迅速发展，在众多的器件中，hemt器件由于其独特的能带结构及所具有的低热噪声、高增益、低功耗、高效率等特点，广泛应用于毫米波、太赫兹波段mmic pa和lna中。对于平面结构hemt器件，其栅极为肖特基接触，肖特基结边缘处的电场受到曲率效应的影响，边缘电场高于体内电场，这使得肖特基结边缘在较低的电压下就达到临界击穿电场值，从而引起器件的击穿。早在二十世纪七十年代，有研究人员利用带有外悬电极的ipmatt二极管来消除器件的软击穿；结终端技术能够减小边缘电荷的聚集现象，提高器件的耐压特性，在功率半导体器件中得到了应用。hemt器件通常采用“场板”终端技术，肖特基结边缘处的耗尽层厚度小于内部，该结构并不能从根本上解决器件提前达到软击穿的现象。随着hemt器件特征尺寸的不断减小，曲率效应对器件性能的影响越来越显著。

技术实现思路

1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的实现方法，能提高栅极击穿电压、降低栅漏电流、提升噪声性能。

2、技术方案：本专利技术基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的制备方法，包括步骤如下：

3、s1，通过分子束外延方法在gaas衬底上生成外延层，作为器件的有源区；

4、s2，设计两种对准图形，并采用电子束蒸发ti/au在外延层上完成图形的转移；</p>

5、s3，在涂胶、光刻后，在指定位置采用电子束蒸发一系列金属层作为器件的源极/漏极金属，随后在n2环境中快速热退火处理，形成非整流的欧姆接触；

6、s4，在涂胶、光刻后，将所预先定义的栅极区域处的外延层部分去掉；

7、s5，将需要形成栅极的区域采用正胶保护，通过湿法腐蚀形成一定深度的接近垂直的台面；随后在表面旋涂一层pmma，固化后，接着在需要平坦化的区域旋涂第二层光刻胶并光刻出相应的区域；

8、s6，在涂胶、光刻后，在需要有源区存在的区域用光刻胶覆盖遮挡，其他未覆盖的区域形成隔离有源区的高阻材料；

9、s7，在涂胶、并经过一系列的电子束光刻后，采用电子束蒸发方法形成器件的悬浮金属栅极，并通过lift-off工艺完成金属的剥离；

10、s8，重新淀积一层钝化层以保护晶体管，并在需要引线的地方刻蚀掉已淀积的钝化层。

11、进一步，步骤s1中，所述外延层为algaas或ingaas。

12、进一步，步骤s4中，将所预先定义的栅极区域处的外延层部分去掉，形成具有一定阻值的通道，形成器件的栅极轻掺杂区。

13、进一步，步骤s5中，腐蚀液的成份比例为h3po4:h2o2:h2o＝3:2:100。

14、进一步，步骤s6中，其他未覆盖的区域通过注入硼破坏外延层的晶格结构，形成隔离有源区的高阻材料。

15、本专利技术与现有技术相比，其显著效果如下：

16、本专利技术制备的悬浮金属栅终端结构，能消除肖特基结边缘电荷聚集效应，从而提高栅极击穿电压、降低栅漏电流、提升噪声性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述外延层为AlGaAs或InGaAs。

3.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤S4中，将所预先定义的栅极区域处的外延层部分去掉，形成具有一定阻值的通道，形成器件的栅极轻掺杂区。

4.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤S5中，腐蚀液的成份比例为H3PO4:H2O2:H2O＝3:2:100。

5.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤S6中，其他未覆盖的区域通过注入硼破坏外延层的晶格结构，形成隔离有源区的高阻材料。

【技术特征摘要】

1.一种基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述外延层为algaas或ingaas。

3.根据权利要求1所述基于悬浮金属栅终端结构hemt器件的制备方法，其特征在于，步骤s4中，将所预先定义的栅极区域处的外延层部分去掉，形成具有一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁路伟，王维波，陈忠飞，陈岩，杨帆，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人