System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种HEMT器件的制备方法和HEMT器件技术_技高网

一种HEMT器件的制备方法和HEMT器件技术

技术编号:40710758 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-22 11:12
本发明专利技术公开了一种HEMT器件的制备方法和HEMT器件,该方法包括:提供衬底;在衬底上依次生长沟道层、势垒层和P型栅层;刻蚀位于源极区域和漏极区域的P型栅层;形成源极和漏极,并形成源极和漏极的欧姆接触;于P型栅层远离衬底的一侧形成栅极和氧富集层;栅极位于源极和漏极之间;氧富集层至少覆盖位于源极与栅极之间的P型栅层表面和位于漏极与栅极之间的P型栅层表面;通过电感耦合氧等离子体处理氧富集层,以增加氧富集层的氧元素含量;通过快速热退火工艺,将氧元素扩散进与氧富集层接触的P型栅层中,以增大与氧富集层接触的P型栅层的电阻。本发明专利技术使P型栅层钝化更彻底,也避免了等离子体损伤的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,尤其涉及一种hemt器件的制备方法和hemt器件。


技术介绍

1、p型栅高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,hemt)器件具有优异的栅极可靠性,有着广泛的应用前景。实现增强型p型栅hemt器件需要将除栅极外其他区域的p型栅层去除,使得沟道层与势垒层界面的二维电子气(two dimensionalelectron gas,2deg)恢复。

2、现有技术中,通常采用干法刻蚀和氢等离子处理等方法,而干法刻蚀可能对p型栅层和下方的势垒层的刻蚀选择比低,而对势垒层的刻蚀深度会影响沟道中的2deg浓度,刻蚀的可控性和均匀性成为了影响p型栅hemt器件性能的一个很大的因素。同时干法刻蚀会引入等离子体损伤,使得2deg退化。氢等离子体不稳定,所以氢等离子处理的方法也会影响p型栅hemt器件的性能。

3、氧等离子体处理的方法作为一种新型方法可以氧化p型栅层表面,并在p型栅层中形成mg-o络合物,然而,氧等离子体具有高的功率,会在钝化时造成等离子体损伤。并且,由于氧等离子体相比于氢等离子体更难从p型栅层表面向下扩散,造成钝化的不完全,器件的饱和电流小和导通电阻大等问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种hemt器件的制备方法和hemt器件,以解决氧等离子处理造成等离子体损伤以及钝化不完全的问题。

2、根据本专利技术的一方面,提供了一种hemt器件的制备方法,该方法包括:

3、提供衬底;

4、在衬底上依次生长沟道层、势垒层以及p型栅层;

5、刻蚀位于源极区域和漏极区域的p型栅层;

6、在源极区域形成源极,在漏极区域形成漏极,并形成源极和漏极的欧姆接触;

7、于p型栅层远离衬底的一侧形成栅极和氧富集层;其中,栅极位于源极和漏极之间;氧富集层至少覆盖位于源极与栅极之间的p型栅层表面和位于漏极与栅极之间的p型栅层表面;

8、通过电感耦合氧等离子体处理氧富集层,以增加氧富集层的氧元素含量;

9、通过快速热退火工艺,将氧元素扩散进与氧富集层接触的p型栅层中,以增大与氧富集层接触的p型栅层的电阻。

10、根据本专利技术的另一方面,提供了一种hemt器件,该器件包括:

11、衬底;

12、位于衬底上方的沟道层;位于沟道层上方的势垒层;位于势垒层上方的p型栅层;

13、与势垒层接触的源极和漏极;

14、位于源极和漏极之间的栅极;

15、氧富集层,至少覆盖位于源极与栅极之间的p型栅层表面和位于漏极与栅极之间的p型栅层表面;氧富集层用于增大与氧富集层接触的p型栅层的电阻。

16、本专利技术的技术方案,提供了一种hemt器件的制备方法和hemt器件,在源极与栅极之间的p型栅层表面和漏极与栅极之间的p型栅层表面设置氧富集层,或者在源极与漏极之间的p型栅层表面设置氧富集层,通过电感耦合氧等离子处理氧富集层,使氧富集层收集大量氧元素,并通过快速热退火工艺使氧富集层的大量氧元素向与氧富集层接触的p型栅层扩散,使得与氧富集层接触的p型栅层变成高阻态,沟道层与势垒层界面的2deg恢复。实现了p型栅层hemt器件的制备,且氧富集层在电感耦合氧等离子处理时收集大量氧元素,使得在快速热退火处理时大量的氧元素向与氧富集层接触的p型栅层扩散,使p型栅层钝化的更彻底,提高了hemt器件的电学性能,漏极导通电流有较高的水平,hemt器件的漏电大大降低。氧富集层的加入也避免了等离子体直接轰击半导体表面,造成晶格损伤,降低了hemt器件的栅极漏电,提高了hemt器件在高漏极应力下的动态性能。

17、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种HEMT器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,于所述P型栅层远离所述衬底的一侧形成栅极和氧富集层,包括:

3.根据权利要求1所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,于所述P型栅层远离所述衬底的一侧形成栅极和氧富集层,包括:

4.根据权利要求2或3所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,所述沉积氧富集层,包括:

5.根据权利要求4所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,通过原子层沉积方法沉积所述Al2O3薄膜,包括:

6.根据权利要求1所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,通过电感耦合氧等离子体处理所述氧富集层,以增加所述氧富集层的氧元素含量,包括:

7.根据权利要求1所述的HEMT器件的制备方法,其特征在于,通过快速热退火工艺,将氧元素扩散进与所述氧富集层接触的所述P型栅层中,包括:

8.一种HEMT器件,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的HEMT器件,其特征在于,所述栅极覆盖部分的所述P型栅层的表面

10.根据权利要求8所述的HEMT器件,其特征在于,所述氧富集层覆盖所述源极和所述漏极之间的P型栅层的表面;

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【技术特征摘要】

1.一种hemt器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的hemt器件的制备方法,其特征在于,于所述p型栅层远离所述衬底的一侧形成栅极和氧富集层,包括:

3.根据权利要求1所述的hemt器件的制备方法,其特征在于,于所述p型栅层远离所述衬底的一侧形成栅极和氧富集层,包括:

4.根据权利要求2或3所述的hemt器件的制备方法,其特征在于,所述沉积氧富集层,包括:

5.根据权利要求4所述的hemt器件的制备方法,其特征在于,通过原子层沉积方法沉积所述al2o3薄膜,包括:

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:张元雷段佳辰刘雯
申请(专利权)人:西交利物浦大学
类型:发明
国别省市:

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