一种TiN薄膜及肖特基栅极金属的制备方法技术

本发明专利技术公开一种TiN薄膜及肖特基栅极金属的制备方法，涉及半导体器件技术领域，以解决现有技术中以Ni作为毫米波器件的栅极接触金属时稳定性差的问题。方法包括：提供衬底；在衬底上形成第一光刻胶层；对第一光刻胶层进行预处理，得到位于衬底上的目标区域；预处理包括曝光及显影处理；在目标区域制备形成多层金属组分不同的TiN薄膜；多层TiN薄膜中TiN含量由下层至上层逐层减少，TiOxNy与TiO2含量由下层至上层逐层升高；采用该TiN薄膜作为栅极接触金属，相比Ni作为栅极接触金属，TiN的底层粘附性及稳定性更好，同时TiN也避免了氮化硅钝化过程中形成低势垒硅化物导致漏电大的问题，提升了毫米波器件的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，尤其是一种tin薄膜及肖特基栅极金属的制备方法。

技术介绍

1、以gan材料为代表的第三代半导体，与si和gaas为代表的第一、二代半导体相比，其具有禁带宽度大、极化效应强、2deg浓度高，击穿场强高、热导率高、化学性质稳定、电子饱和漂移速率高等特点，是制造高温、高频、大功率微波毫米波器件的理想材料。

2、利用不同材料(如algan/gan)间的极化效应，在异质结面具有高浓度2deg的hemt器件是目前使用较为普遍的结构。其工作原理：在形成的2deg沟道上方，即源漏之间放置一个栅金属，形成肖特基接触，通过对栅极施加不同的电压来控制栅下电子浓度，当外加电压小于开启电压时，沟道中电子被耗尽，器件关闭；当外加栅电压大于开启电压时，沟道中电子未被耗尽，器件开启。栅电极的引入，其本身的电阻和电容特性直接影响了器件的频率性能。

3、目前，在gan hemt毫米波器件工艺流程中，常用的肖特基栅极金属为niau，其采用高功函数金属ni作为接触金属，在实际使用中ni作为栅极接触金属，在栅极金属ni与钝化介质氮化硅钝化工艺过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种TiN薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述目标区域制备形成多层金属组分不同的TiN薄膜，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述目标区域制备形成多层金属组分不同的TiN薄膜，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二可变流量包括基于预设的初始流量，根据预设时间间隔逐级递减后的可变流量；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为平面型衬底，所述衬底的材料至少包括砷化镓、碳化硅、氧化铝或氮化镓中任意一种。

6.一种肖特基栅极金属的制备...

【技术特征摘要】

1.一种tin薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述目标区域制备形成多层金属组分不同的tin薄膜，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述目标区域制备形成多层金属组分不同的tin薄膜，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二可变流量包括基于预设的初始流量，根据预设时间间隔逐级递减后的可变流量；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为平面型衬底，所述衬底的材料至少包括砷化镓、碳化硅、氧化铝或氮化镓中任意一种。

6.一种肖特基栅极金属的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：武伟超，魏珂，王开宇，闫治国，杨成樾，吴嵩，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：