本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于icp-f離子刻蝕注入一體化的高頻高閾值gan基增強(qiáng)型器件的制備方法，可用于雷達(dá)、超高速計(jì)算機(jī)、電子對(duì)抗和衛(wèi)星通信中。

背景技術(shù)：

第三代半導(dǎo)體材料，如sic、gan、aln等，具有大的禁帶寬度，高的擊穿電場(chǎng)，高的電子飽和速率以及高的抗輻射能力。相應(yīng)地，氮化鎵基高電子遷移率晶體管hemt展現(xiàn)出了優(yōu)越的電學(xué)特性，正被廣泛地應(yīng)用在微波功率器件和微波單片集成電路中。

常規(guī)工藝制作的algan/gan高電子遷移率晶體管均為耗盡型器件，即閾值電壓小于0v。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，耗盡型hemt已經(jīng)不能滿足高速、高溫集成電路的設(shè)計(jì)需求。增強(qiáng)型hemt彌補(bǔ)了耗盡型hemt的諸多不足，已經(jīng)成為射頻集成電路和微波單片集成電路的重要組成部分。

增強(qiáng)型hemt有著耗盡型hemt無法比擬的優(yōu)勢(shì)。比如，在微波功率放大器和低噪音功率放大器領(lǐng)域，增強(qiáng)型hemt不需要負(fù)電極電壓，這大大降低了電路的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)成本；在數(shù)字快速電路應(yīng)用領(lǐng)域，氮化物半導(dǎo)體由于缺少p溝道，無法形成低功耗的互補(bǔ)邏輯，增強(qiáng)型hemt能夠緩解缺少p溝道的問題，實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。近年來，諸多技術(shù)的實(shí)現(xiàn)快速推動(dòng)著氮化鎵基增強(qiáng)型器件的發(fā)展。

2016年，s.a.loan等人制備了漏電低、穩(wěn)定性高的氮化鎵基增強(qiáng)型電荷等離子體金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。該器件的閾值電壓達(dá)到了1.4v，電流的開關(guān)比達(dá)到了10⁸量級(jí)，并且峰值跨導(dǎo)為308ms/mm。參見文獻(xiàn)loansa,vermas,alamoudam.high-performancechargeplasmabasednormallyoffganmosfet[j].electronicsletters,2016,52(8):656-658。

2017年，yen-kulin等人制備了高性能的氮化鎵基金屬氧化物半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管moshemt。該器件由al2o3作為柵介質(zhì)，并利用中性束刻蝕技術(shù)形成了凹槽柵結(jié)構(gòu)。器件最大飽和電流達(dá)到了1.65a/mm，峰值跨導(dǎo)為653ms/mm。在射頻特性方面，ft/fmax達(dá)到了183/191ghz。參見文獻(xiàn)linyk,nodas,huangcc,etal.high-performanceganmoshemtsfabricatedwithaldal2o3dielectricandnbegaterecesstechnologyforhighfrequencypowerapplications[j].ieeeelectrondeviceletters,2017,pp(99):1-1。

縱觀近些年國(guó)內(nèi)外關(guān)于制備氮化鎵基增強(qiáng)型器件的方法，均存在以下不足：

1)無法同時(shí)獲得高的閾值電壓和高的頻率特性；

2)現(xiàn)有工藝無法解決f基等離子體刻蝕algan勢(shì)壘層的技術(shù)問題：

現(xiàn)有工藝制備gan基增強(qiáng)型器件時(shí)，均先采用f基等離子體刻蝕鈍化層，再轉(zhuǎn)為cl基等離子體刻蝕鈍化層下方的勢(shì)壘層；若需對(duì)勢(shì)壘層進(jìn)行f離子注入，則須將刻蝕氣體再次轉(zhuǎn)換為f基等離子體進(jìn)行注入，不僅工藝繁瑣，而且刻蝕損傷大，柵極的正向耐壓性差，柵控比低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)帶來的缺點(diǎn)，提出一種基于icp-f離子刻蝕注入一體化高頻高閾值增強(qiáng)型器件的制備方法，以同時(shí)獲得高的閾值電壓和高的頻率特性，并簡(jiǎn)化工藝，降低刻蝕損傷，增大柵極的正向耐壓性和柵控比。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟：

1)在襯底(1)上，利用mocvd工藝自下而上依次生長(zhǎng)未摻雜的gan緩沖層(2)、aln插入層(3)、algan勢(shì)壘層(4)和gan帽層(5)；

2)在gan帽層(5)的表面光刻源端(6)和漏端(7)的電極區(qū)域，利用電子束蒸發(fā)技術(shù)，在源端和漏端蒸上歐姆金屬；

3)將進(jìn)行完步驟(2)的樣品在n2氣氛中進(jìn)行快速熱退火，形成源、漏電極的歐姆接觸；

4)在樣品整個(gè)表面光刻出有源區(qū)，利用感應(yīng)耦合等離子體icp設(shè)備刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面，形成臺(tái)面隔離；

5)在樣品的整個(gè)表面利用pecvd技術(shù)淀積鈍化層(8)，在鈍化層(8)上光刻出凹槽柵區(qū)域(9)；

6)利用icp-f基等離子體工藝刻蝕掉凹槽柵區(qū)域上方的鈍化層，暴露出勢(shì)壘層；

7)改變icp-f基等離子體的工藝條件，繼續(xù)刻蝕暴露出的勢(shì)壘層，形成10-25nm的凹槽，同時(shí)完成f離子(10)對(duì)勢(shì)壘層的注入，實(shí)現(xiàn)刻蝕與注入的一體化；

8)在樣品的整個(gè)表面光刻出柵極區(qū)域(11)，利用電子束蒸發(fā)技術(shù)，淀積柵極金屬，制作柵極；

9)將樣品放入退火爐中進(jìn)行柵金屬的沉積后退火，再去除樣品表面剩余的光刻膠，完成器件的制作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明將勢(shì)壘層的刻蝕與f離子對(duì)其的注入同步完成，實(shí)現(xiàn)了刻蝕與注入的一體化，大大簡(jiǎn)化了工藝流程，保證了工藝環(huán)境的穩(wěn)定，解決了f離子難以刻蝕algan勢(shì)壘層的工藝問題。

2.本發(fā)明利用f基等離子體取代cl基等離子體刻蝕algan勢(shì)壘層，形成的凹槽表面粗糙度低，極大地減小了刻蝕損傷，不需要損傷修復(fù)工藝也能達(dá)到高的閾值電壓。

3.本發(fā)明由于對(duì)algan勢(shì)壘層進(jìn)行f離子的注入，只耗盡柵極下方的二維電子氣而對(duì)其他區(qū)域的溝道沒有影響，有效提高了柵下的勢(shì)壘高度，提高了柵極的驅(qū)動(dòng)電壓和柵控比，增強(qiáng)了器件的高頻特性；

4.本發(fā)明由于采用了沉積后熱退火的工藝，提高了注入的f離子的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的基于f離子注入的gan基增強(qiáng)型器件的剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明中利用f離子對(duì)勢(shì)壘層進(jìn)行刻蝕加注入的示意圖。

圖3是本發(fā)明制作圖1器件的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的基于f離子注入的gan基增強(qiáng)型器件的結(jié)構(gòu)自下而上依次為襯底層1、gan緩沖層2、aln插入層3、algan勢(shì)壘層4和gan帽層5，在gan帽層上設(shè)有源電極6和漏電極7，源漏電極區(qū)域外的gan帽層上淀積鈍化層8，在源、漏電極之間的algan勢(shì)壘層上制作凹槽9，向勢(shì)壘層注入f離子10，在凹槽上方設(shè)有柵電極11。

參照?qǐng)D2，本發(fā)明采用f離子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的cl離子對(duì)algan勢(shì)壘層進(jìn)行刻蝕加注入，以實(shí)現(xiàn)高的閾值電壓和高的頻率特性，其中algan勢(shì)壘層的厚度為25-35nm，凹槽的深度為10-25nm。

參照?qǐng)D3，本發(fā)明制備圖1器件的方法根據(jù)不同的襯底材料、不同的勢(shì)壘層厚度、不同的閾值電壓vth和不同的高頻特性ft/fmax，給出如下三種實(shí)施例。

實(shí)施例一，在藍(lán)寶石襯底上制作閾值電壓vth為0.8v、高頻特性ft/fmax為46/80ghz的algan/gan增強(qiáng)型器件。

步驟1，在藍(lán)寶石襯底上，利用mocvd工藝，自下而上依次生長(zhǎng)gan緩沖層、aln插入層、algan勢(shì)壘層和gan帽層。

(1a)將藍(lán)寶石襯底放入mocvd設(shè)備，將其升溫并保持到1050℃，再設(shè)置腔室的生長(zhǎng)壓力為80torr，氫氣流量為5000sccm，氨氣流量為3000sccm；

(1b)向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)厚度為2000nm的gan緩沖層；

向腔室通入流量為20sccm的鋁源，在gan緩沖層上生長(zhǎng)厚度為1nm的aln插入層；

向腔室同時(shí)通入流量為200sccm的鎵源和流量為50sccm的鋁源，在aln插入層上生長(zhǎng)厚度為25nm的algan勢(shì)壘層；

向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在algan勢(shì)壘層上生長(zhǎng)厚度為1nm的gan帽層。

步驟2，在gan帽層上光刻源、漏電極區(qū)域，并在源、漏電極上制作歐姆接觸。

(2a)在gan帽層上光刻源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域：

(2a1)將完成外延層生長(zhǎng)的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

(2a2)將樣品放入甩膠儀甩剝離膠，甩膠厚度為350nm，將完成甩膠的樣品放在溫度為200℃的熱板上烘烤5min；

(2a3)，在樣品的整個(gè)表面上甩光刻膠，甩膠厚度為770nm，并將樣品在90℃熱板上烘烤1min；

(2a4)，將樣品放入光刻機(jī)中，對(duì)樣品源、漏電極區(qū)域的光刻膠和剝離膠進(jìn)行曝光；

(2a5)將完成曝光的樣品放入顯影液中，去除源、漏電極區(qū)域的光刻膠和剝離膠，并對(duì)樣品進(jìn)行去離子水沖洗和氮?dú)獯蹈桑?/p>

(2b)去除光刻區(qū)域的殘膠：

將完成源、漏電極區(qū)域光刻的樣品放入等離子去膠機(jī)，以去除光刻區(qū)未顯影干凈的光刻膠薄層，去膠時(shí)間為5min；

(2c)在源電極和漏電極制作歐姆接觸：

將完成光刻的樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到2×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)歐姆金屬，歐姆金屬自下而上依次為ti、al、ni、au，厚度依次為25nm、150nm、55nm、110nm；

(2d)樣品表面金屬的剝離及快速熱退火：

(2d1)將完成源漏歐姆金屬蒸發(fā)的樣品放在丙酮溶液中浸泡40分鐘，再超聲清洗3min并吹干；

(2d2)將樣品放入溫度為60℃的剝離液中水浴加熱5min；

(2d3)將樣品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中，均超聲清洗3min；

(2d4)用去離子水沖洗樣品并用氮?dú)獯蹈桑?/p>

(2d5)將樣品放入快速退火爐中，先通入10min的氮?dú)?，再在氮?dú)鈿夥罩袑⑼嘶馉t溫度設(shè)為840℃，進(jìn)行30s的高溫退火，形成源電極和漏電極的歐姆接觸。

步驟3，在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)，利用icp設(shè)備刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面。

(3a)在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)：

(3a1)將完成歐姆接觸的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

(3a2)將樣品放入轉(zhuǎn)速為3500rpm的甩膠儀上進(jìn)行甩膠，甩膠結(jié)束后在90℃的熱板上熱烘1min；

(3a3)將樣品放入光刻機(jī)中對(duì)非有源區(qū)的光刻膠進(jìn)行曝光；

(3a4)將完成曝光的樣品放入顯影液中，去除非有源區(qū)的光刻膠，并對(duì)樣品進(jìn)行去離子水沖洗和氮?dú)獯蹈桑?/p>

(3b)在樣品的整個(gè)表面上刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面：

利用icp工藝刻蝕樣品非有源區(qū)的gan帽層和algan勢(shì)壘層，實(shí)現(xiàn)有源區(qū)的臺(tái)面隔離，其刻蝕的工藝條件為：采用cl2和o2氣體，cl2流量為20sccm，o2流量為4sccm，腔室壓力為5mt，上電極功率為95w，下電極功率為8w，直流偏壓為40v；

(3c)去除有源區(qū)的光刻膠：

將完成臺(tái)面隔離的樣品依次放入丙酮溶液、剝離液、丙酮溶液和乙醇溶液中進(jìn)行超聲清洗，時(shí)間均為3min，以去除有源區(qū)的光刻膠，然后用去離子水清洗并用氮?dú)獯蹈伞?/p>

步驟4，在樣品的整個(gè)表面上，利用pecvd工藝生長(zhǎng)厚度為110nm的sin鈍化層。

將樣品放入pecvd設(shè)備，將樣品升溫并保持到245℃，生長(zhǎng)鈍化層，其工藝條件為：反應(yīng)氣體為nh3和sih4，腔室壓力為600mtorr，rf功率為20w。

步驟5，在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域，并利用icp工藝刻蝕掉凹槽柵區(qū)域的鈍化層。

(5a)在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域：

(5a1)將生長(zhǎng)完鈍化層的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

(5a2)將樣品放入甩膠儀進(jìn)行光刻膠的甩膠，轉(zhuǎn)速為3500rpm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

(5a3)將樣品放入光刻機(jī)中對(duì)凹槽柵區(qū)域的光刻膠進(jìn)行曝光；

(5a4)將完成曝光的樣品放入顯影液中，以去除凹槽柵區(qū)域內(nèi)的光刻膠，并對(duì)其進(jìn)行去離子水沖洗和氮?dú)獯蹈桑?/p>

(5b)利用icp工藝刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域的鈍化層，其刻蝕的工藝條件為：反應(yīng)氣體為cf4和o2，流量分別為20sccm和4sccm，腔室壓力為8mtorr，上電極功率為75w，下電極功率為8w，直流偏壓為45v。

步驟6，改變icp-f基等離子體的工藝條件，刻蝕暴露出的勢(shì)壘層，同時(shí)完成f離子對(duì)勢(shì)壘層的注入。

將完成鈍化層刻蝕的樣品放入icp設(shè)備，刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域下方的algan勢(shì)壘層，同時(shí)進(jìn)行f離子的注入，其刻蝕的工藝條件為：cf4和o2作為反應(yīng)氣體，cf4流量為20sccm，o2流量為5sccm，反應(yīng)腔室壓力為8mtorr，上電極功率為145w，下電極功率為30w，直流偏壓為90v。

步驟7，利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極。

(7a)光刻?hào)烹姌O區(qū)域：

(7a1)將完成f離子注入的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

(7a2)將樣品的整個(gè)表面甩上剝離膠，甩膠厚度為350nm，并將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

(7a3)在剝離膠上甩上光刻膠，甩膠厚度為770nm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

(7a4)將完成甩膠的樣品放入光刻機(jī)中對(duì)凹槽柵區(qū)域內(nèi)的光刻膠進(jìn)行曝光；

(7a5)將完成曝光的樣品放入顯影液中，去除凹槽柵區(qū)域內(nèi)的光刻膠和剝離膠，并對(duì)其進(jìn)行去離子水沖洗和氮?dú)獯蹈桑?/p>

(7b)在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)柵極金屬：

(7b1)將光刻好的樣品放入等離子去膠機(jī)中進(jìn)行底膜處理，時(shí)間為5min；

(7b2)將樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到2×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上依次蒸發(fā)上金屬ni、au、ni；

(7c)剝離柵電極區(qū)域外的柵金屬、光刻膠和剝離膠：

(7c1)將完成柵極金屬蒸發(fā)的樣品在丙酮溶液中浸泡40分鐘，再超聲清洗3min；

(7c2)將樣品放入溫度為60℃的剝離液中水浴加熱5min；

(7c3)將樣品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中，均超聲清洗3min，再用去離子水沖洗樣品并用氮?dú)獯蹈伞?/p>

步驟8，對(duì)樣品進(jìn)行柵金屬的沉積后退火。

(8a)將完成柵極制作的樣品依次放入丙酮溶液、剝離液、丙酮溶液和乙醇溶液中進(jìn)行超聲清洗，時(shí)間均為3min，以去除鈍化層上剩余的光刻膠，再用去離子水清洗并用氮?dú)獯蹈桑?/p>

(8b)將清洗后的樣品放入快速退火爐中，通入8min的氮?dú)?，再在氮?dú)鈿夥罩袑⑼嘶馉t溫度設(shè)為300℃，進(jìn)行2min的低溫退火，完成器件的制作。

實(shí)施例二，在碳化硅襯底上制作閾值電壓vth為1v、高頻特性ft/fmax為44/75ghz的algan/gan增強(qiáng)型器件。

步驟一，在碳化硅襯底上，利用mocvd工藝，自下而上依次生長(zhǎng)gan緩沖層、aln插入層、algan勢(shì)壘層和gan帽層。

(1.1)將碳化硅襯底放入mocvd設(shè)備，將其升溫并保持到1000℃，再設(shè)置腔室的生長(zhǎng)壓力為40torr，氫氣流量為3000sccm，氨氣流量為2000sccm；

(1.2)向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在碳化硅襯底上生長(zhǎng)厚度為2500nm的gan緩沖層；

向腔室通入流量為20sccm的鋁源，在gan緩沖層上生長(zhǎng)厚度為2nm的aln插入層；

向腔室同時(shí)通入流量為200sccm的鎵源和流量為50sccm的鋁源，在aln插入層上生長(zhǎng)厚度為30nm的algan勢(shì)壘層；

向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在algan勢(shì)壘層上生長(zhǎng)厚度為2nm的gan帽層。

步驟二，在gan帽層上光刻源、漏電極區(qū)域，并在源、漏電極上制作歐姆接觸。

(2.1)在gan帽層上光刻源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2a)相同；

(2.2)去除光刻區(qū)域的殘膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2b)相同；

(2.3)在源電極和漏電極制作歐姆接觸：

將完成光刻的樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到1.6×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)歐姆金屬，歐姆金屬自下而上依次為ti、al、ni、au，厚度依次為30nm、155nm、60nm、115nm；

(2.4)樣品表面金屬的剝離及快速熱退火：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2d)相同；

步驟三，在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)，利用icp設(shè)備刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面。

(3.1)在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(3a)相同；

(3.2)在樣品的整個(gè)表面上刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面：

利用icp工藝刻蝕樣品非有源區(qū)的gan帽層和algan勢(shì)壘層，實(shí)現(xiàn)有源區(qū)的臺(tái)面隔離，其刻蝕的工藝條件為：采用cl2和o2氣體，cl2流量為25sccm，o2流量為6sccm，腔室壓力為10mt，上電極功率為100w，下電極功率為10w，直流偏壓為45v；

(3.3)去除有源區(qū)的光刻膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(3c)相同；

步驟四，在樣品的整個(gè)表面上，利用pecvd工藝生長(zhǎng)厚度為120nm的sin鈍化層。

將樣品放入pecvd設(shè)備，升溫并保持到250℃，生長(zhǎng)鈍化層，其工藝條件為：反應(yīng)氣體為nh3和sih4，腔室壓力為620mtorr，rf功率為22w。

步驟五，在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域，并利用icp工藝刻蝕掉凹槽柵區(qū)域的鈍化層。

(5.1)在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(5a)相同；

(5.2)利用icp工藝刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域的鈍化層，其刻蝕的工藝條件為：反應(yīng)氣體為cf4和o2，流量分別為25sccm和6sccm，腔室壓力為10mtorr，上電極功率為80w，下電極功率為10w，直流偏壓為50v。

步驟六，改變icp-f基等離子體的工藝條件，刻蝕暴露出的勢(shì)壘層，同時(shí)完成f離子對(duì)勢(shì)壘層的注入。

將完成鈍化層刻蝕的樣品放入icp設(shè)備，刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域下方的algan勢(shì)壘層，同時(shí)進(jìn)行f離子的注入，其刻蝕的工藝條件為：cf4和o2作為反應(yīng)氣體，cf4流量為25sccm，o2流量為8sccm，反應(yīng)腔室壓力為10mtorr，上電極功率為150w，下電極功率為35w，直流偏壓為95v。

步驟七，利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極。

(7.1)光刻?hào)烹姌O區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(7a)相同；

(7.2)在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)柵極金屬：

(7.2.1)將光刻好的樣品放入等離子去膠機(jī)中進(jìn)行底膜處理，時(shí)間為5min；

(7.2.2)將樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到1.6×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上依次蒸發(fā)上金屬ni、au、ni；

(7.3)剝離柵電極區(qū)域外的柵金屬、光刻膠和剝離膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(7c)相同；

步驟八，對(duì)樣品進(jìn)行柵金屬的沉積后退火。

(8.1)去除鈍化層上剩余的光刻膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(8a)相同；

(8.2)將清洗后的樣品放入快速退火爐中，通入10min的氮?dú)?，再在氮?dú)鈿夥罩袑⑼嘶馉t溫度設(shè)為400℃，進(jìn)行3min的低溫退火，完成器件的制作。

實(shí)施例三，在硅襯底上制作閾值電壓vth為1.3v、高頻特性ft/fmax為42/70ghz的algan/gan增強(qiáng)型器件。

步驟a，在硅襯底上，利用mocvd工藝，自下而上依次生長(zhǎng)gan緩沖層、aln插入層、algan勢(shì)壘層和gan帽層。

(a1)將硅襯底放入mocvd設(shè)備，將其升溫并保持到950℃，再設(shè)置腔室的生長(zhǎng)壓力為60torr，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為2500sccm；

(a2)向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在硅襯底上生長(zhǎng)厚度為3000nm的gan緩沖層；

向腔室通入流量為20sccm的鋁源，在gan緩沖層上生長(zhǎng)厚度為3nm的aln插入層；

向腔室同時(shí)通入流量為200sccm的鎵源和流量為50sccm的鋁源，在aln插入層上生長(zhǎng)厚度為35nm的algan勢(shì)壘層；

向腔室通入流量為200sccm的鎵源，在algan勢(shì)壘層上生長(zhǎng)厚度為3nm的gan帽層。

步驟b，在gan帽層上光刻源、漏電極區(qū)域，并在源、漏電極上制作歐姆接觸。

(b1)在gan帽層上光刻源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2a)相同；

(b2)去除光刻區(qū)域的殘膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2b)相同；

(b3)在源電極和漏電極制作歐姆接觸：

將完成光刻的樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到2.3×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)歐姆金屬，歐姆金屬自下而上依次為ti、al、ni、au，厚度依次為35nm、160nm、65nm、120nm；

(b4)樣品表面金屬的剝離及快速熱退火：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(2d)相同；

步驟c，在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)，利用icp設(shè)備刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面。

(c1)在樣品的整個(gè)表面上光刻出有源區(qū)：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(3a)相同；

(c2)在樣品的整個(gè)表面上刻蝕非有源區(qū)的臺(tái)面：

利用icp工藝刻蝕樣品非有源區(qū)的gan帽層和algan勢(shì)壘層，實(shí)現(xiàn)有源區(qū)的臺(tái)面隔離，其刻蝕的工藝條件為：采用cl2和o2氣體，cl2流量為30sccm，o2流量為8sccm，腔室壓力為12mt，上電極功率為105w，下電極功率為15w，直流偏壓為50v；

(c3)去除有源區(qū)的光刻膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(3c)相同。

步驟d，在樣品的整個(gè)表面上，利用pecvd工藝生長(zhǎng)厚度為130nm的sin鈍化層。

將樣品放入pecvd設(shè)備，升溫并保持到255℃，生長(zhǎng)鈍化層，其工藝條件為：反應(yīng)氣體為nh3和sih4，腔室壓力為650mtorr，rf功率為25w。

步驟e，在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域，并利用icp工藝刻蝕掉凹槽柵區(qū)域的鈍化層。

(e1)在sin鈍化層上光刻凹槽柵區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(5a)相同；

(e2)利用icp工藝刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域的鈍化層，其刻蝕的工藝條件為：反應(yīng)氣體為cf4和o2，流量分別為30sccm和8sccm，腔室壓力為12mtorr，上電極功率為85w，下電極功率為15w，直流偏壓為55v。

步驟f，改變icp-f基等離子體的工藝條件，刻蝕暴露出的勢(shì)壘層，同時(shí)完成f離子對(duì)勢(shì)壘層的注入。

將完成鈍化層刻蝕的樣品放入icp設(shè)備，刻蝕樣品凹槽柵區(qū)域下方的algan勢(shì)壘層，同時(shí)進(jìn)行f離子的注入，其刻蝕的工藝條件為：cf4和o2作為反應(yīng)氣體，cf4流量為30sccm，o2流量為10sccm，反應(yīng)腔室壓力為12mtorr，上電極功率為155w，下電極功率為40w，直流偏壓為100v。

步驟g，利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極。

(g1)光刻?hào)烹姌O區(qū)域：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(7a)相同；

(g2)在樣品的整個(gè)表面上蒸發(fā)柵極金屬：

將光刻好的樣品放入等離子去膠機(jī)中進(jìn)行底膜處理，時(shí)間為5min，接著將樣品放入電子束蒸發(fā)臺(tái)中，待電子束蒸發(fā)臺(tái)的反應(yīng)腔室真空度達(dá)到2.3×10^-6torr之后，在樣品的整個(gè)表面上依次蒸發(fā)上金屬ni、au、ni；

(g3)剝離柵電極區(qū)域外的柵金屬、光刻膠和剝離膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(7c)相同；

步驟h，對(duì)樣品進(jìn)行柵金屬的沉積后退火。

(h1)去除鈍化層上剩余的光刻膠：

本步驟的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例一中的步驟(8a)相同；

(h2)將清洗后的樣品放入快速退火爐中，通入12min的氮?dú)?，再在氮?dú)鈿夥罩袑⑼嘶馉t溫度設(shè)為500℃，進(jìn)行4min的退火，完成器件的制作。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，顯然對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解了本發(fā)明的內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變，但是這些基于本發(fā)明思想的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。