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氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法與流程

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氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域,尤其涉及一種氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法。



背景技術(shù):

由于氮化鎵具有大禁帶寬度、高電子飽和速率、高擊穿電場(chǎng)、較高熱導(dǎo)率、耐腐蝕以及抗輻射性能等優(yōu)點(diǎn),從而可以采用氮化鎵制作半導(dǎo)體材料,而得到氮化鎵半導(dǎo)體器件。

現(xiàn)有技術(shù)中,氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法為:在氮化鎵外延基底的表面上形成氮化硅層,在氮化硅層上刻蝕出源極接觸孔和漏極接觸孔,源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)沉積金屬,從而形成源極和漏極;再刻蝕氮化硅層以及氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層,形成一個(gè)凹槽,在凹槽中依次沉積一層氮化硅層以及金屬層,從而形成柵極。

然而現(xiàn)有技術(shù)中,在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)沉積金屬,形成源極和漏極之后,會(huì)出現(xiàn)源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)的金屬與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層接觸不良的情況,從而會(huì)造成氮化鎵半導(dǎo)體器件的漏電以及軟擊穿的問(wèn)題,進(jìn)而會(huì)損壞氮化鎵半導(dǎo)體器件,降低氮化鎵半導(dǎo)體器件的可靠性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中會(huì)出現(xiàn)源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)的金屬與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層接觸不良的情況,從而會(huì)造成氮化鎵半導(dǎo)體器件的漏電以及軟擊穿的問(wèn)題,進(jìn)而會(huì)損壞氮化鎵半導(dǎo)體器件,降低氮化鎵半導(dǎo)體器件的可靠性的問(wèn)題。

本發(fā)明的提供一種氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法,包括:

在氮化鎵外延基底的表面上沉積氮化硅,形成第一氮化硅層,其中,所 述氮化鎵外延基底包括由下而上依次設(shè)置的硅襯底層、氮化鎵層和氮化鋁鎵層;

對(duì)所述第一氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔和漏極接觸孔;

在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及所述第一氮化硅層的表面上,沉積第一金屬層;

對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,形成歐姆接觸電極窗口;

利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,以通過(guò)相互接觸的刻蝕后的第一金屬層與所述氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,以降低刻蝕后的第一金屬層與所述氮化鋁鎵層的接觸電阻;

通過(guò)所述歐姆接觸電極窗口,對(duì)所述第一氮化硅層和所述氮化鋁鎵層進(jìn)行干法刻蝕,形成柵極接觸孔,其中,所述柵極接觸孔的底部與所述氮化鋁鎵層的底部具有預(yù)設(shè)距離;

在所述柵極接觸孔內(nèi)沉積氮化硅介質(zhì)層之后,在所述柵極接觸孔和所述柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層。

如上所述的方法中,所述第一氮化硅層的厚度為350埃。

如上所述的方法中,在所述對(duì)所述第一氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔和漏極接觸孔之后,還包括:

依次采用氫氟酸溶液、過(guò)氧化氫與氫氧化氨的混合溶液、過(guò)氧化氫與氯化氫的混合溶液,對(duì)整個(gè)器件的表面進(jìn)行表面處理,以去除整個(gè)器件的表面上的雜質(zhì)物。

如上所述的方法中,所述在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及所述第一氮化硅層的表面上,沉積第一金屬層,包括:

在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及所述第一氮化硅層的表面上,依次沉積第一鈦金屬層、鋁金屬層、第二鈦金屬層和氮化鈦層,以形成第一金屬層;

其中,所述第一鈦金屬層的厚度為200埃,所述鋁金屬層的厚度為1200埃,所述第二鈦金屬層的厚度為200埃,所述氮化鈦層的厚度為200埃。

如上所述的方法中,所述利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,包括:

利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,在550攝氏度的環(huán)境下對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行30秒的高溫退火處理。

如上所述的方法中,所述柵極接觸孔的深度為475?!?50埃。

如上所述的方法中,在所述通過(guò)所述歐姆接觸電極窗口,對(duì)所述第一氮化硅層和所述氮化鋁鎵層進(jìn)行干法刻蝕,形成柵極接觸孔之后,還包括:

采用鹽酸溶液清洗所述柵極接觸孔,以去除所述柵極接觸孔內(nèi)的雜質(zhì)物。

如上所述的方法中,所述在所述柵極接觸孔內(nèi)沉積氮化硅介質(zhì)層,包括:

在整個(gè)器件的表面沉積第二氮化硅層;

對(duì)所述第二氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,去除所述第一金屬層的表面、所述第一氮化硅層的表面上的第二氮化硅層,并去除所述柵極接觸孔內(nèi)的預(yù)設(shè)厚度的第二氮化硅層,以形成所述氮化硅介質(zhì)層;

其中,所述氮化硅介質(zhì)層的厚度為200?!?00埃。

如上所述的方法中,所述在所述柵極接觸孔和所述柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層,包括:

在整個(gè)器件的表面上,依次沉積鎳金屬層、金金屬層;

對(duì)所述鎳金屬層、金金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,以在所述柵極接觸孔和所述柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層,其中,所述第二金屬層構(gòu)成整個(gè)器件的柵極,所述柵極與所述源極接觸孔上的第一金屬層之間具有第一窗口,所述柵極與所述漏極接觸孔上的第一金屬層之間具有第二窗口,第一窗口的寬度小于所述第二窗口的寬度。

本發(fā)明通過(guò)在氮化鎵外延基底的表面上沉積氮化硅,形成第一氮化硅層,其中,氮化鎵外延基底包括由下而上依次設(shè)置的硅襯底層、氮化鎵層和氮化鋁鎵層;對(duì)第一氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔和漏極接觸孔;在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及第一氮化硅層的表面上,沉積第一金屬層;對(duì)第一金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,形成歐姆接觸電極窗口;利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,以通過(guò)相互接觸的刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,以降低刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層的接觸電阻;通過(guò)歐姆接觸電極窗口,對(duì)第一氮化硅層和氮化鋁鎵層進(jìn)行干法刻蝕,形成柵極接觸孔,其中,柵極接觸孔的底部與氮化鋁鎵層的底部具有預(yù)設(shè)距離;在柵極接觸孔內(nèi)沉積氮化硅介質(zhì)層之 后,在柵極接觸孔和柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層。通過(guò)對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,使得刻蝕后的第一金屬層與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,從而使得第一金屬層與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層的接觸面的接觸良好,可以有效的降低第一金屬層與氮化鋁鎵層的接觸電阻;避免出現(xiàn)氮化鎵半導(dǎo)體器件的漏電以及軟擊穿的問(wèn)題,增強(qiáng)了氮化鎵半導(dǎo)體器件的性能,提高了氮化鎵半導(dǎo)體器件的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法的流程示意圖;

圖2為實(shí)施例一的步驟101執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖;

圖3為實(shí)施例一的步驟102執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖;

圖4為實(shí)施例一的步驟103執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖;

圖5為實(shí)施例一的步驟104執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖;

圖6為實(shí)施例一的步驟106執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖;

圖7為實(shí)施例一的步驟107執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的第一剖面示意圖;

圖8為實(shí)施例一的步驟107執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的第二剖面示意圖;

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述, 顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法的流程示意圖,為了對(duì)本實(shí)施例中的方法進(jìn)行清楚系統(tǒng)的描述,如圖1所示,方法包括:

步驟101、在氮化鎵外延基底的表面上沉積氮化硅,形成第一氮化硅層,其中,氮化鎵外延基底包括由下而上依次設(shè)置的硅襯底層、氮化鎵層和氮化鋁鎵層。

在本實(shí)施例中,具體的,圖2為實(shí)施例一的步驟101執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖,圖2所示,氮化鎵外延基底用標(biāo)號(hào)11表示,硅襯底層用標(biāo)號(hào)12表示,氮化鎵層用標(biāo)號(hào)13表示,氮化鋁鎵層用標(biāo)號(hào)14表示,第一氮化硅層用標(biāo)號(hào)15表示。

氮化鎵是第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有大禁帶寬度、高電子飽和速率、高擊穿電場(chǎng)、較高熱導(dǎo)率、耐腐蝕和抗輻射性能等特性、并且在高壓、高頻、高溫、大功率和抗輻照環(huán)境條件下具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),從而是研究短波光電子器件和高壓高頻率大功率器件的最佳材料;其中,大禁帶寬度為3.4電子伏特,高電子飽和速率為2e7厘米每秒,高擊穿電場(chǎng)為1e10~-3e10伏特每厘米。

氮化鎵外延基底11由硅(si)襯底層12、氮化鎵(gan)層13和氮化鋁鎵(algan)層14構(gòu)成,其中,硅襯底層12、氮化鎵層13和氮化鋁鎵層14由下而上依次設(shè)置。

可以采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相電積方法,在反應(yīng)爐中通入硅烷(sih4)氣體、氧氣(o2)、一氧化氮(no)氣體的混合氣體,或者通入硅烷氣體、氧氣、二氧化碳(co2)氣體的混合氣體,從而混合氣體進(jìn)行反應(yīng)之后生成氮化硅(si3n4)氣體,進(jìn)而在氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層14的表面上沉積一層氮化硅,從而形成第一氮化硅層15。

步驟102、對(duì)第一氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔和漏極接觸孔。

在本實(shí)施例中,具體的,圖3為實(shí)施例一的步驟102執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖,圖3所示,源極接觸孔用標(biāo)號(hào)16表示,漏極接觸孔用標(biāo)號(hào)17表示。

采用干法刻蝕的方法,對(duì)第一氮化硅層14進(jìn)行刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔16和漏極接觸孔17。

步驟103、在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及第一氮化硅層的表面上,沉積第一金屬層。

在本實(shí)施例中,具體的,圖4為實(shí)施例一的步驟103執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖,圖4所示,第一金屬層用標(biāo)號(hào)18表示。

可以采用磁控濺射鍍膜工藝,在整個(gè)器件的表面沉積第一金屬層18,具體來(lái)說(shuō),是在源極接觸孔16和漏極接觸孔17內(nèi)、以及第一氮化硅層15的表面上,沉積了第一金屬層18。

步驟104、對(duì)第一金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,形成歐姆接觸電極窗口。

在本實(shí)施例中,具體的,圖5為實(shí)施例一的步驟104執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖,圖5所示,歐姆接觸電極窗口用標(biāo)號(hào)19表示。

對(duì)第一金屬層18進(jìn)行光刻和刻蝕,其中光刻的程序包括了涂膠、曝光和顯影,從而可以形成一個(gè)歐姆接觸電極窗口19;透過(guò)歐姆接觸電極窗口19,可以看到第一氮化硅層15的部分表面。并且,源極接觸孔16上的第一金屬層18構(gòu)成了器件的源極,漏極接觸孔17上的第一金屬層18構(gòu)成了器件的漏極。

步驟105、利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,以通過(guò)相互接觸的刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,以降低刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層的接觸電阻。

在本實(shí)施例中,具體的,在反應(yīng)爐中通入氧氣氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行一個(gè)高溫退火的處理,從而刻蝕后的第一金屬層18會(huì)成為合金,并且相互接觸的刻蝕后的第一金屬層18與氮化鋁鎵層14進(jìn)行反應(yīng)之后也可以在其接觸面上形成合金,從而合金可以降低第一金屬層18與氮化鋁鎵層14之間的接觸電阻。

步驟106、通過(guò)歐姆接觸電極窗口,對(duì)第一氮化硅層和氮化鋁鎵層進(jìn)行干法刻蝕,形成柵極接觸孔,其中,柵極接觸孔的底部與氮化鋁鎵層的底部具有預(yù)設(shè)距離。

在本實(shí)施例中,具體的,圖6為實(shí)施例一的步驟106執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的剖面示意圖,圖6所示,柵極接觸孔用標(biāo)號(hào)20表示。

采用干法刻蝕的方法,通過(guò)歐姆接觸電極窗口19,對(duì)第一氮化硅層15以及部分的氮化鋁鎵層14,進(jìn)行干法刻蝕,進(jìn)而在器件上形成一個(gè)柵極接觸孔20。其中,柵極接觸孔20完全的穿透了第一氮化硅層15,并穿過(guò)部分的氮化鋁鎵層14,使得柵極接觸孔20的底部與氮化鋁鎵層14的底部具有預(yù)設(shè)距離。

步驟107、在柵極接觸孔內(nèi)沉積氮化硅介質(zhì)層之后,在柵極接觸孔和柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層。

在本實(shí)施例中,具體的,圖7為實(shí)施例一的步驟107執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的第一剖面示意圖,圖8為實(shí)施例一的步驟107執(zhí)行過(guò)程中氮化鎵半導(dǎo)體器件的第二剖面示意圖,圖7和圖8所示,氮化硅介質(zhì)層用標(biāo)號(hào)21表示,第二金屬層用標(biāo)號(hào)22表示。

可以采用低壓化學(xué)氣相沉積方法,在反應(yīng)爐中通入二氯硅烷(sih2cl2)和氨氣(nh3)氣體,在高溫下,兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氮化硅,氮化硅沉積在柵極接觸孔20內(nèi),形成氮化硅介質(zhì)層21,其中,氮化硅介質(zhì)層21的厚度小于柵極接觸孔20的深度。

然后,采用磁控濺射鍍膜工藝,在柵極接觸孔20和柵極接觸孔20的外邊緣上沉積第二金屬層22,從而第二金屬層22構(gòu)成了器件的柵極。

本發(fā)明通過(guò)在氮化鎵外延基底的表面上形成第一氮化硅層,對(duì)第一氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,形成相對(duì)設(shè)置的源極接觸孔和漏極接觸孔;在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及第一氮化硅層的表面上,沉積第一金屬層;對(duì)第一金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,形成歐姆接觸電極窗口;利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,以通過(guò)相互接觸的刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,以降低刻蝕后的第一金屬層與氮化鋁鎵層的接觸電阻;通過(guò)歐姆接觸電極窗口,對(duì)第一氮化硅層和氮化鋁鎵層進(jìn)行干法刻蝕,形成柵極接觸孔,其中,柵極接觸孔的底部與氮化鋁鎵層的底部具有預(yù)設(shè)距離;最終,在柵極接觸孔內(nèi)沉積氮化硅介質(zhì)層,然后在柵極接觸孔和柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層。從而通過(guò)對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行高溫退火處理,使得刻蝕后的第一金屬層與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層進(jìn)行反應(yīng)之后形成合金,從而使得第一金屬層與氮化鎵外延基底中的氮化鋁鎵層的接觸面的接觸良好,可以有效的降低第一金屬層與氮化鋁鎵層的接觸電阻; 避免出現(xiàn)氮化鎵半導(dǎo)體器件的漏電以及軟擊穿的問(wèn)題,增強(qiáng)了氮化鎵半導(dǎo)體器件的性能,提高了氮化鎵半導(dǎo)體器件的可靠性。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法的流程示意圖,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,為了對(duì)本實(shí)施例中的方法進(jìn)行清楚系統(tǒng)的描述,如圖9所示,在步驟102之后,方法還包括:

步驟201、依次采用氫氟酸溶液、過(guò)氧化氫與氫氧化氨的混合溶液、過(guò)氧化氫與氯化氫的混合溶液,對(duì)整個(gè)器件的表面進(jìn)行表面處理,以去除整個(gè)器件的表面上的雜質(zhì)物。

在本實(shí)施例中,具體的,在對(duì)第一氮化硅層15進(jìn)行干法刻蝕之后,器件的表面會(huì)存在雜質(zhì)、顆粒等雜質(zhì)物,從而需要將雜質(zhì)物從整個(gè)器件上去除??梢韵炔捎胐hf+sc1+sc2的方法,去除器件上的雜質(zhì)物,具體來(lái)說(shuō),可以先采用稀釋后的氫氟酸溶液處理器件,然后采用過(guò)氧化氫與氫氧化氨的堿性混合溶液處理器件,再采用過(guò)氧化氫與氯化氫的酸性混合溶液處理器件,進(jìn)而可以去除整個(gè)器件的表面上的雜質(zhì)物。

在步驟106之后,方法還包括:

步驟202、采用鹽酸溶液清洗柵極接觸孔,以去除柵極接觸孔內(nèi)的雜質(zhì)物。

在本實(shí)施例中,具體的,在通過(guò)歐姆接觸電極窗口19,對(duì)第一氮化硅層15以及部分的氮化鋁鎵層14進(jìn)行干法刻蝕,形成一個(gè)柵極接觸孔20之后,柵極接觸孔20內(nèi)會(huì)存在雜質(zhì)、顆粒以及離子等雜質(zhì)物,從而可以采用鹽酸溶液清洗柵極接觸孔20,將柵極接觸孔20內(nèi)的雜質(zhì)物去除掉。

本實(shí)施例通過(guò)在對(duì)第一氮化硅層15進(jìn)行干法刻蝕之后,采用dhf+sc1+sc2的方法去除器件上的雜質(zhì)物;并形成柵極接觸孔20之后,采用鹽酸溶液將柵極接觸孔20內(nèi)的雜質(zhì)物去除掉。從而可以有效的保證了器件的表面以及柵極接觸孔20內(nèi)的清潔,進(jìn)而保證了氮化鎵半導(dǎo)體器件的性能。

進(jìn)一步的,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,步驟103的具體實(shí)施方式包括:

在源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)、以及第一氮化硅層的表面上,依次沉積第一鈦金屬層、鋁金屬層、第二鈦金屬層和氮化鈦層,以形成第一金屬層;

其中,第一鈦金屬層的厚度為200埃,鋁金屬層的厚度為1200埃,第二鈦金屬層的厚度為200埃,氮化鈦層的厚度為200埃。

步驟105的具體實(shí)施方式包括:利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,在550攝氏度的環(huán)境下對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行30秒的高溫退火處理。

步驟106的具體實(shí)施方式包括:

在整個(gè)器件的表面沉積第二氮化硅層;

對(duì)第二氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,去除第一金屬層的表面、第一氮化硅層的表面上的第二氮化硅層,并去除柵極接觸孔內(nèi)的預(yù)設(shè)厚度的第二氮化硅層,以形成氮化硅介質(zhì)層;

其中,氮化硅介質(zhì)層的厚度為200?!?00埃。

步驟107的具體實(shí)施方式包括:

在整個(gè)器件的表面上,依次沉積鎳金屬層、金金屬層;

對(duì)鎳金屬層、金金屬層進(jìn)行光刻和刻蝕,以在柵極接觸孔和柵極接觸孔的外邊緣沉積第二金屬層,其中,第二金屬層構(gòu)成整個(gè)器件的柵極,柵極與源極接觸孔上的第一金屬層之間具有第一窗口,柵極與漏極接觸孔上的第一金屬層之間具有第二窗口,第一窗口的寬度小于第二窗口的寬度。

并且,第一氮化硅層的厚度為350埃,柵極接觸孔的深度為475?!?50埃。

在本實(shí)施例方式中,具體的,步驟101中氮化鎵外延基底的表面沉積的第一氮化硅層15的厚度為350埃。

步驟103的具體實(shí)施方式包括:采用磁控濺射鍍膜工藝,在在源極接觸孔16和漏極接觸孔17內(nèi)、以及第一氮化硅層15的表面上,首先沉積一層鈦(ti)金屬,從而形成第一鈦金屬層,第一鈦金屬層的厚度為200埃;然后再沉積一層鋁(al)金屬,形成鋁金屬層,鋁金屬層的厚度為1200埃;再沉積一層鈦金屬,形成第二鈦金屬層,第二鈦金屬層的厚度為200埃;最后再沉積一層氮化鈦(tin),形成氮化鈦層,氮化鈦層的厚度為200埃;從而四層金屬層構(gòu)成了第一金屬層18。然后在步驟105中利用氧氣氣體作為反應(yīng)氣體,在550攝氏度的環(huán)境下對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行30秒的高溫退火處理的時(shí)候,第一鈦金屬層、鋁金屬層、第二鈦金屬層以及氮化鈦層會(huì)發(fā)生反應(yīng),從而形成合金,并且第一金屬層18中的鈦會(huì)與氮化鋁鎵層14中的氮發(fā)生反應(yīng),生成合金,進(jìn)而降低第一金屬層18與氮化鋁鎵層14的接觸電阻。

并且,步驟107中的,形成的柵極接觸孔20的深度為475?!?50埃。

步驟106的具體實(shí)施方式包括:可以采用低壓化學(xué)氣相沉積方法,在反應(yīng)爐中通入二氯硅烷和氨氣氣體,在高溫下,兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氮化硅,氮化硅沉積在整個(gè)器件的表面,從而形成第二氮化硅層。對(duì)整個(gè)器件表面的第二氮化硅層進(jìn)行干法刻蝕,去除掉第一金屬層18的表面上的第二氮化硅層、并去除掉第一氮化硅層15的表面上的第二氮化硅層,同時(shí)將柵極接觸孔20內(nèi)的預(yù)設(shè)厚度的第二氮化硅層去除掉,進(jìn)而可以只在柵極接觸孔20內(nèi)保留200埃~300埃的厚度的第二氮化硅層,從而在柵極接觸孔20內(nèi)形成氮化硅介質(zhì)層21。優(yōu)選的,氮化硅介質(zhì)層21厚度為250埃。

步驟107的具體實(shí)施方式包括:采用磁控濺射鍍膜工藝,在整個(gè)器件的表面上依次沉積一層鎳(ni)金屬層、一層金(au)金屬層,然后對(duì)鎳金屬層、金金屬層進(jìn)行涂膠、曝光和顯影的光刻程序,然后進(jìn)行刻蝕,從而將第一金屬層18上的鎳金屬和金金屬、以及第一氮化硅層15上的部分鎳金屬和金金屬去除,進(jìn)而在柵極接觸孔20和柵極接觸孔20的外邊緣沉積第二金屬層22。從而第二金屬層構(gòu)成整個(gè)器件的柵極,柵極與源極接觸孔16上的第一金屬層18之間具有第一窗口,而柵極與漏極接觸孔17上的第一金屬層18之間具有第二窗口,并且,第一窗口的寬度小于第二窗口的寬度。

最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

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