本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氮化鎵晶體管的制作方法。

背景技術(shù)：

隨著對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路需求的日益增加，具有低功耗、高速度等特性的功率器件已成為本領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn)。氮化鎵(gan)是第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，由于其具有大禁帶寬度、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，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)，被認(rèn)為是短波光電子器件和高壓高頻率大功率器件的最佳材料。因此，gan晶體管成為功率器件中的研究熱點(diǎn)。但是，由于傳統(tǒng)的gan晶體管制作工藝存在缺陷，制作生成的gan晶體管功率效率較低，嚴(yán)重制約了gan晶體管的發(fā)展，因此，急需對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，以提高gan晶體管的功率效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種氮化鎵晶體管的制作方法，用以?xún)?yōu)化傳統(tǒng)的制作工藝，提高氮化鎵晶體管的功率效率。

本發(fā)明提供的氮化鎵晶體管的制作方法，包括：

在襯底表面上依次生長(zhǎng)gan緩沖層、algan勢(shì)壘層，并在所述algan勢(shì)壘層的表面上生長(zhǎng)gan冒層；

在所述gan冒層的表面上依次淀積氮化硅層和氧化層；

采用刻蝕工藝對(duì)預(yù)設(shè)的第一區(qū)域下的所述氧化層、氮化硅層以及所述gan冒層進(jìn)行刻蝕，形成源漏極接觸孔；

淀積源漏極金屬層，并通過(guò)光刻工藝對(duì)位于預(yù)設(shè)的第二區(qū)域上的所述源漏極金屬層進(jìn)行刻蝕形成源漏極；

通過(guò)刻蝕工藝對(duì)預(yù)設(shè)的第三區(qū)域下的所述氧化層和所述氮化硅層進(jìn)行刻 蝕，形成陽(yáng)極接觸孔，其中所述第三區(qū)域包含于所述第二區(qū)域；

淀積柵極金屬，并通過(guò)光刻工藝對(duì)所述柵極金屬進(jìn)行刻蝕，形成柵極。

本發(fā)明提供的氮化鎵晶體管的制作方法，首先通過(guò)在algan勢(shì)壘層的表面上依次生長(zhǎng)gan冒層、氮化硅層和氧化層；并對(duì)第一區(qū)域下的氧化層、氮化硅層以及gan冒層進(jìn)行刻蝕，形成源漏極接觸孔；再通過(guò)對(duì)位于預(yù)設(shè)的第二區(qū)域上的源漏極金屬層進(jìn)行刻蝕，形成源漏極；并于形成源漏極后，進(jìn)一步通過(guò)刻蝕工藝和淀積工藝形成柵極，實(shí)現(xiàn)了抑制器件表面電荷，控制器件電流崩塌現(xiàn)象，抑制器件不穩(wěn)定性的目的，能夠提高器件的輸出功率和功率效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的氮化鎵晶體管的制作方法的流程示意圖；

圖2為圖1所示方法中生成gan緩沖層、algan勢(shì)壘層和gan冒層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示方法中淀積氮化硅層和氧化層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1所示方法中形成源漏極接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1所示方法中形成源漏極后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1所示方法中形成柵極后的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-襯底；2-gan緩沖層；3-algan勢(shì)壘層；

4-gan冒層；5-氮化硅層；6-氧化層；

7-源漏極接觸孔；8-源漏極金屬層；9-柵極金屬層。

具體實(shí)施方式

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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(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。

本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)的術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟的過(guò)程或方法不必限于清楚地列出的那些步驟而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程或方法固有的其它步驟。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的氮化鎵晶體管的制作方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的氮化鎵晶體管的制作方法包括以下步驟：

步驟101、在襯底1的表面上依次生長(zhǎng)gan緩沖層2、algan勢(shì)壘層3，并在所述algan勢(shì)壘層3的表面上生長(zhǎng)gan冒層4。

具體的，本實(shí)施例中，襯底1優(yōu)選為硅襯底。進(jìn)一步的，圖2為圖1所示方法中生成gan緩沖層、algan勢(shì)壘層和gan冒層后的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例中，通過(guò)在algan勢(shì)壘層3上淀積一層gan冒層4，實(shí)現(xiàn)了抑制器件表面電荷，控制器件電流崩塌現(xiàn)象，抑制器件不穩(wěn)定性的目的，提高了器件的輸出功率和功率效率。

步驟102、在所述gan冒層4的表面上依次淀積氮化硅層5和氧化層6。

具體的，圖3為圖1所示方法中淀積氮化硅層和氧化層后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3所示結(jié)構(gòu)可以通過(guò)如下方法獲得：

首先，在低溫(溫度小于300攝氏度)的條件下，通過(guò)淀積工藝在gan冒層4的表面上淀積一層氮化硅層5。

其次，在淀積獲得氮化硅層5之后，優(yōu)選采用化學(xué)氣相淀積的工藝在氮化硅層5的表面上淀積一層氧化層6。其中，本實(shí)施例中，氧化層6優(yōu)選可以為電漿加強(qiáng)型二氧化四乙基正硅酸鹽(peteos)氧化層。

步驟103、采用刻蝕工藝對(duì)預(yù)設(shè)的第一區(qū)域下的所述氧化層6、氮化硅層5以及所述gan冒層4進(jìn)行刻蝕，形成源漏極接觸孔7。

具體的，圖4為圖1所示方法中形成源漏極接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖，其 中，圖4所示結(jié)構(gòu)通過(guò)以下方式獲得：

首先，在氧化層6的表面上，位于預(yù)設(shè)的第一區(qū)域以外的區(qū)域上涂抹光刻膠，并于涂抹光刻膠后，在光刻膠的阻擋下對(duì)第一區(qū)域下的氧化層6進(jìn)行刻蝕，直至露出氮化硅層5為止，經(jīng)此刻蝕后氧化層6在位于第一區(qū)域下的區(qū)域上形成氧化層開(kāi)孔(第一氧化層開(kāi)孔)。

在形成第一氧化層開(kāi)孔后，繼續(xù)采用刻蝕工藝對(duì)第一氧化層開(kāi)孔內(nèi)的氮化硅層5和gan冒層4進(jìn)行刻蝕，并于刻蝕完成后去除光刻膠。此處刻蝕的程度以露出algan勢(shì)壘層3為佳，即將位于algan勢(shì)壘層3表面上方的且位于第一氧化層開(kāi)孔內(nèi)的氮化硅層5和gan冒層4刻蝕掉。經(jīng)此刻蝕之后，即形成位于第一區(qū)域下方的源漏極接觸孔7。

步驟104、淀積源漏極金屬層8，并通過(guò)光刻工藝對(duì)位于預(yù)設(shè)的第二區(qū)域上的所述源漏極金屬層8進(jìn)行刻蝕形成源漏極。

具體的，圖5為圖1所示方法中形成源漏極后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖5所示結(jié)構(gòu)可以通過(guò)以下工藝獲得：

采用氣相淀積(優(yōu)選電子束蒸發(fā))的工藝在器件的表面上淀積一層源漏極金屬層8，并于生成源漏極金屬層8后在器件表面上位于預(yù)設(shè)的第二區(qū)域以外的區(qū)域上涂抹光刻膠，并在光刻膠的遮擋下對(duì)第二區(qū)域下的源漏極金屬層8進(jìn)行刻蝕，此處刻蝕程度以露出位于第二區(qū)域下的氧化層6為佳，即將位于氧化層6表面上方的，且位于第二區(qū)域下的源漏極金屬層8刻蝕掉為止。在刻蝕完成，并去除光刻膠后，即形成如圖5所示的結(jié)構(gòu)。

步驟105、通過(guò)刻蝕工藝對(duì)預(yù)設(shè)的第三區(qū)域下的所述氧化層6和所述氮化硅層5進(jìn)行刻蝕，形成陽(yáng)極接觸孔，其中所述第三區(qū)域包含于所述第二區(qū)域。

具體的，首先在器件的表面上除預(yù)設(shè)的第三區(qū)域以外的區(qū)域上涂抹光刻膠，并在光刻膠的阻擋下對(duì)第三區(qū)域下的氧化層6進(jìn)行刻蝕，并于露出gan冒層4時(shí)停止刻蝕，此時(shí)形成位于第三區(qū)域下的第二氧化層開(kāi)孔。其中，本實(shí)施例中，第三區(qū)域包含于第二區(qū)域。

進(jìn)一步的，在形成第二氧化層開(kāi)孔后，繼續(xù)采用刻蝕工藝對(duì)第二氧化層開(kāi)孔內(nèi)的氮化硅層5進(jìn)行刻蝕，并于露出gan冒層后停止刻蝕，使之形成開(kāi)孔大小小于第二氧化層開(kāi)孔大小的開(kāi)孔。

步驟106、淀積柵極金屬9，并通過(guò)光刻工藝對(duì)所述柵極金屬9進(jìn)行刻蝕，形成柵極。

具體的，圖6為圖1所示方法中形成柵極后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖6所示結(jié)構(gòu)可以通過(guò)以下工藝獲得：

優(yōu)選的，采用電子束蒸發(fā)的氣相淀積工藝對(duì)器件的表面上淀積一層?xùn)艠O金屬9。在生成柵極金屬9后，在預(yù)設(shè)的第四區(qū)域上涂抹光刻膠，并在光刻膠的遮擋下對(duì)除第四區(qū)域以外的區(qū)域下的柵極金屬9進(jìn)行刻蝕，直至將所述區(qū)域下的柵極金屬9刻蝕干凈后停止刻蝕，如此之后，去除光刻膠即形成如圖6所示的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例提供的氮化鎵晶體管的制作方法，首先通過(guò)在algan勢(shì)壘層的表面上依次生長(zhǎng)gan冒層、氮化硅層和氧化層；并對(duì)第一區(qū)域下的氧化層、氮化硅層以及gan冒層進(jìn)行刻蝕，形成源漏極接觸孔；再通過(guò)對(duì)位于預(yù)設(shè)的第二區(qū)域上的金屬層進(jìn)行刻蝕，形成源漏極；并于形成源漏極后，進(jìn)一步通過(guò)刻蝕工藝和淀積工藝形成柵極，實(shí)現(xiàn)了抑制器件表面電荷，控制器件電流崩塌現(xiàn)象，抑制器件不穩(wěn)定性的目的，能夠提高器件的輸出功率和功率效率。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(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；盡管參照前述各實(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)其中部分或者全部技術(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)方案的范圍。