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，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，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，用以優(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gan緩沖層、algan勢壘層，并在所述algan勢壘層的表面上生長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，并通過光刻工藝對位于預(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；

通過刻蝕工藝對預(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，并通過光刻工藝對所述柵極金屬進(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，首先通過在algan勢壘層的表面上依次生長gan冒層、氮化硅層和氧化層；并對第一區(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；再通過對位于預(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。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，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)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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)明的說明書和權(quán)利要求書的術(shù)語“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程或方法不必限于清楚地列出的那些步驟而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過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gan緩沖層2、algan勢壘層3，并在所述algan勢壘層3的表面上生長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，通過在algan勢壘層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)域上形成氧化層開孔(第一氧化層開孔)。

在形成第一氧化層開孔后，繼續(xù)采用刻蝕工藝對第一氧化層開孔內(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勢壘層3為佳，即將位于algan勢壘層3表面上方的且位于第一氧化層開孔內(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，并通過光刻工藝對位于預(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、通過刻蝕工藝對預(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時停止刻蝕，此時形成位于第三區(qū)域下的第二氧化層開孔。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孔后，繼續(xù)采用刻蝕工藝對第二氧化層開孔內(nèi)的氮化硅層5進(jìn)行刻蝕，并于露出gan冒層后停止刻蝕，使之形成開孔大小小于第二氧化層開孔大小的開孔。

步驟106、淀積柵極金屬9，并通過光刻工藝對所述柵極金屬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，首先通過在algan勢壘層的表面上依次生長gan冒層、氮化硅層和氧化層；并對第一區(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；再通過對位于預(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)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對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。