本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種mis柵增強型場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法，可用于作為需要較大閾值電壓的開關(guān)器件。

背景技術(shù)：

gan具有大的禁帶寬度、高的臨界場強、高熱導(dǎo)率、高載流子飽和速率等特點，在高溫高頻以及微波功率器件方面有廣泛的應(yīng)用。而algan/gan異質(zhì)結(jié)構(gòu)中高的二維電子氣密度和高的電子遷移率，使其在大功率微波器件方面有非常好的應(yīng)用前景。

由于較高的二維電子氣密度，algan/gan通常都是耗盡型器件，表現(xiàn)出常開的特性。而從簡化電路設(shè)計以及安全的角度考慮，增強型器件具有更好的潛力。作為功率開關(guān)的應(yīng)用，增強型algan/gan高電子遷移率晶體管hemt器件也備受關(guān)注，因而增強型algan/ganhemt的研制具有很高的價值。目前，國內(nèi)外對增強型algan/ganhemt都有許多的研究和報道，這些報道中主要采用了以下幾種技術(shù)來實現(xiàn)增強型algan/ganhemt:

1.槽柵技術(shù)。這項技術(shù)在傳統(tǒng)的耗盡型algan/ganhemt器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做了改進。即在做完歐姆接觸之后，并沒有直接用電子束蒸發(fā)形成柵極。而是在柵極區(qū)域通過cl2等離子體刻蝕形成一個凹槽，在凹槽上再制作ni/au肖特基柵。槽柵刻蝕的原理是通過對柵下algan勢壘層的刻蝕，可以調(diào)整甚至耗盡柵下區(qū)域的二維電子氣，從而實現(xiàn)器件的增強。用槽柵技術(shù)實現(xiàn)增強型在工藝上比較容易實現(xiàn)，但是對于閾值電壓的可控性不是很好，并且在刻蝕過程中伴隨的刻蝕損傷是很難避免的，會導(dǎo)致柵漏電增大以及跨導(dǎo)降低。

2.氟注入技術(shù)。香港科技大學(xué)陳敬等人研制出一種將f離子注入到algan/ganhemt柵下勢壘層中，利用f離子的電負性耗盡柵下區(qū)域溝道中的二維電子氣從而實現(xiàn)器件增強的方法。但是f注入技術(shù)會引入不可避免的材料損傷，并且閾值的可控性也較差。同時，在高溫下f的穩(wěn)定性不太好，會造成閾值的漂移和器件的退化等問題。

3.薄勢壘技術(shù)。從外延生長的角度考慮，將常規(guī)的勢壘層長的更薄，從而調(diào)控溝道二維電子氣的密度使之降低。當(dāng)勢壘層厚度減小到一定程度時，其極化效應(yīng)減弱，從而由極化產(chǎn)生的二維電子氣濃度降低，可以實現(xiàn)閾值電壓的正向漂移。但是由于整個勢壘層厚度同時變薄，導(dǎo)致整個溝道的二維電子氣濃度減少，使得溝道方阻增高，且電流密度也相應(yīng)的下降。

4.半極性或者非極性gan技術(shù)。與傳統(tǒng)的c面藍寶石襯底不同，在r面或者a面藍寶石襯底生長外延層，使得gan材料變?yōu)榘霕O性或者非極性，削弱algan/ganhemt的極化強度，從而實現(xiàn)增強。但是這樣實現(xiàn)的增強型由于材料的極化強度很弱，會因此導(dǎo)致其二維電子氣濃度很低，因此器件方阻較大。同時，用半極性或者非極性材料制作的器件遷移率較低。

綜上所述，目前國內(nèi)外實現(xiàn)algan/ganhemt增強的方法主要采用槽柵技術(shù)和氟離子注入技術(shù)。兩者均有相應(yīng)的不足之處：

首先，存在器件柵下區(qū)域的損傷問題。無論是凹槽刻蝕還是氟離子注入，都會對器件以及材料造成一定程度的損傷。雖然可以通過一些方法降低或者修復(fù)損傷，但是并不能完全消除，這種刻蝕和離子注入造成的損傷會對器件的特性以及可靠性造成一定程度的影響。

其次，是閾值的可控性較差。由于刻蝕的速率以及氟離子注入的劑量與閾值并沒有一個穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系，造成工藝的可重復(fù)性不好，且導(dǎo)致閾值的可控性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述增強型器件的不足，提出一種基于摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件及制作方法，以提高器件的性能和可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件，自下而上包括襯底1、aln成核層2、gan緩沖層3、aln插入層4、algan勢壘層5、gan帽層6和sin鈍化層7，gan緩沖層3上的兩端設(shè)有源電極10和漏電極11，源電極10和漏電極11上設(shè)有金屬互聯(lián)層13，其特征在于：

sin鈍化層7中設(shè)有凹型結(jié)構(gòu)，凹型內(nèi)壁及sin鈍化層7表面設(shè)有柵介質(zhì)層8，該柵介質(zhì)層8采用hfo2材料；

凹型柵介質(zhì)層上設(shè)有柵電極12，柵電極12和鈍化層7表面的柵介質(zhì)層8上覆蓋有sin鈍化層9。

為達到上述目的，本發(fā)明制作基于摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件的方法，包括如下步驟：

1)選用已形成襯底1、aln成核層2、gan緩沖層3、aln插入層4、algan勢壘層5和gan帽層6的外延基片

2)在外延基片的gan緩沖層3的兩端制作源電極10和漏電極11；

3)在外延基片的gan帽層6上光刻有源區(qū)的電隔離區(qū)域，利用感應(yīng)耦合等離子刻蝕icp工藝或離子注入工藝制作器件有源區(qū)的電隔離；

4)在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用等離子增強化學(xué)氣相沉積pecvd工藝生長sin鈍化層7；

5)在sin鈍化層7上光刻柵槽區(qū)域，并利用icp工藝對該柵槽區(qū)域內(nèi)的sin鈍化層7進行刻蝕，刻蝕深度至gan帽層6；

6)在柵槽區(qū)域的gan帽層6和柵槽區(qū)域以外的sin鈍化層7上，利用原子層沉積ald工藝制備柵介質(zhì)層8；

7)在柵介質(zhì)層8上光刻柵電極區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極12；

8)在柵電極12和柵電極區(qū)域以外的sin鈍化層7上，利用pecvd工藝生長sin保護層9；

9)在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層開孔區(qū)，并利用icp工藝依次刻蝕掉互聯(lián)開孔區(qū)的sin保護層9、柵介質(zhì)層8和sin鈍化層7；

10)在金屬互聯(lián)層開孔區(qū)和未開孔刻蝕的sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作金屬互聯(lián)層13，用于把源電極10和漏電極11引到器件表面，完成器件制作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1.本發(fā)明的柵介質(zhì)層由于采用具有鐵電特性的hfo2介質(zhì)，可以在介質(zhì)厚度為20nm～30nm的范圍內(nèi)就能實現(xiàn)器件性能的增強。

2.本發(fā)明由于利用等離子增強原子層沉積peald工藝生長摻雜hfo2介質(zhì)，提高了介質(zhì)的結(jié)晶質(zhì)量，同時生長所需的溫度較低，即僅有300℃左右，可以有效避免高溫條件對器件的損傷。

3.本發(fā)明沒有直接進行凹槽刻蝕或者柵下f離子注入，而是在制作柵介質(zhì)之前進行表面原位預(yù)處理，可以避免由于刻蝕和注入工藝對柵下造成的損傷，減小柵漏電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件的橫截面示意圖；

圖2是本發(fā)明制作基于摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件的工藝流程圖。

具體實施方式

參照圖1，本發(fā)明的摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件，其結(jié)構(gòu)自下而上依次包括的襯底1、aln成核層2、gan緩沖層3、aln插入層4、algan勢壘層5、gan帽層6、sin鈍化層7、柵介質(zhì)層8和sin保護層9，gan緩沖層3的兩端設(shè)有源電極10和漏電極11，柵介質(zhì)層8的中間設(shè)有柵電極12，源電極10和漏電極11上設(shè)有金屬互聯(lián)層13，其中：

襯底1采用絕緣的藍寶石或si或sic材料，厚度為400μm～500μm；

aln成核層2的厚度為180nm；

gan緩沖層3的厚度為1.3μm～2μm；

aln插入層4的厚度為1nm；

algan勢壘層5的鋁組分為22％～30％；

gan帽層6的厚度為2nm；

sin鈍化層7的厚度為60～80nm；

柵介質(zhì)層8采用摻雜hfo2材料，厚度為20nm～30nm；

sin保護層9的厚度為200nm。

參照圖2，本發(fā)明制備摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件的方法，按照不同的襯底材料、不同的有源區(qū)電隔離工藝和不同的柵介質(zhì)層材料厚度，給出如下三種實施例。

實施例一，在藍寶石襯底上制作摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)厚度為20nm的algan/gan增強型hemt器件。

本發(fā)明制作摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)的algan/gan增強型hemt器件的初始材料是購買的外延基片上進行，該外延基片由下而上依次包括襯底1、aln成核層2、gan緩沖層3、aln插入層4、algan勢壘層5和gan帽層6。

步驟1，在外延基片的gan緩沖層3上制作源電極10和漏電極11。

1a)在gan帽層6上光刻源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域：

首先，將外延基片放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，在gan帽層6上進行剝離膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.35μm，并將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

接著，在剝離膠上進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.77μm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

最后，將完成涂膠和甩膠的樣品放入光刻機中對已涂膠的表面進行曝光，并將完成曝光的樣品放入顯影液中移除光刻膠和剝離膠，再對其進行超純水沖洗和氮氣吹后形成源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域；

1b)在源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域內(nèi)的gan帽層6上以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)源電極10和漏電極11：

首先，將有源電極和漏電極光刻圖形的樣品放入等離子去膠機中進行底膜處理，其處理的時間為5min；

然后，將樣品放入電子束蒸發(fā)臺中，待電子束蒸發(fā)臺的反應(yīng)腔室真空度達到2×10^-6torr之后在源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域內(nèi)的gan帽層6上以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)歐姆金屬形成源電極10和漏電極11，該歐姆金屬是由下向上依次由ti、al、ni和au四層金屬組成的金屬堆棧結(jié)構(gòu)；

最后，對完成歐姆金屬蒸發(fā)的樣品進行剝離，以移除源電極10和漏電極11外的歐姆金屬、光刻膠和剝離膠，再用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干；

1c)將完成歐姆金屬蒸發(fā)和剝離的樣品放入快速熱退火爐中進行退火處理，以使源電極10和漏電極11內(nèi)gan帽層6上的歐姆金屬下沉至gan緩沖層3，從而形成歐姆金屬與異質(zhì)結(jié)溝道之間的歐姆接觸，其退火的工藝條件為：退火氣氛為n2，退火溫度為830℃，退火時間為30s。

步驟2，在gan帽層6上光刻有源區(qū)的電隔離區(qū)域，利用icp工藝制作器件有源區(qū)的電隔離。

2a)在gan帽層6上光刻電隔離區(qū)域：

首先，將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/mim，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

最后，將樣品放入光刻機中對電隔離區(qū)域內(nèi)的光刻膠進行曝光，再將完成曝光后的樣品放入顯影液中以移除電隔離區(qū)域內(nèi)的光刻膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

2b)在gan帽層6上刻蝕電隔離區(qū)域：

首先，利用icp工藝依次刻蝕電隔離區(qū)域的gan帽層6、algan勢壘層5、aln插入層4和gan緩沖層3，以實現(xiàn)有源區(qū)的臺面隔離，其總的刻蝕深度為100nm；

最后，將樣品依次放入丙酮溶液、剝離液、丙酮溶液和乙醇溶液中進行清洗，以移除電隔離區(qū)域外的光刻膠，再用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干。

步驟3，在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長sin鈍化層7。

3a)對完成有源區(qū)電隔離的樣品進行表面清洗：

首先，將樣品放入丙酮溶液中超聲清洗3mim，其超聲強度為3.0；

然后，將樣品放入溫度為60℃的剝離液中水浴加熱5min；

接著，將樣品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超聲清洗3min，其超聲強度為3.0；

最后，用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干；

3b)在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長厚度為60nm的sin鈍化層，其生長的工藝條件為：采用nh3和sih4作為反應(yīng)氣體，襯底溫度為250℃，反應(yīng)腔室壓力為600mtorr，rf功率為22w。

步驟4，在sin鈍化層7上光刻柵槽區(qū)域，并利用icp工藝對該柵槽區(qū)域內(nèi)的sin鈍化層7進行刻蝕。

4a)在sin鈍化層7上光刻柵槽區(qū)域：

首先，將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/mim，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

接著，將樣品放入光刻機中對柵槽區(qū)域內(nèi)的光刻膠進行曝光；

最后，將完成曝光后的樣品放入顯影液中以移除柵槽區(qū)域內(nèi)的光刻膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

4b)利用icp刻蝕工藝移除柵槽區(qū)域內(nèi)的sin鈍化層7，其刻蝕的條件為：反應(yīng)氣體為cf4和o2，反應(yīng)腔室壓力為10mtorr，上電極和下電極的射頻功率分別為100w和10w，刻蝕的深度為60nm至gan帽層6。

步驟5，在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用ald工藝制備hfo2柵介質(zhì)層8。

5a)對完成柵槽刻蝕的樣品進行表面清洗：

首先，將樣品放入丙酮溶液中超聲清洗3mim，其超聲強度為3.0；

然后，將樣品放入溫度為60℃的剝離液中水浴加熱5min；

接著，將樣品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超聲清洗3min，其超聲強度為3.0；

最后，用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干；

5b)將完成表面清洗的樣品放入等離子增強原子層沉積peald設(shè)備中，對柵槽區(qū)域的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7表面進行原位預(yù)處理，其處理的工藝條件為：反應(yīng)氣體為nh3和n2混合氣體，襯底溫度為300℃，rf功率設(shè)置為200w，處理時間為5min；

5c)在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用peald設(shè)備沉積厚度為20nm的hfo2柵介質(zhì)層8，其沉積的工藝條件為：采用h2o和hf[n(c2h5)2]4(tmah)作為反應(yīng)前驅(qū)體源，襯底溫度為300℃，rf功率設(shè)置為50w，反應(yīng)腔室壓力為0.3torr；

5d)將完成柵介質(zhì)層8的樣品放入快速熱退火爐中進行退火處理，其退火的工藝條件為：退火氣體為n2，退火溫度為500℃，退火時間為5min。

步驟6，在柵介質(zhì)層8上光刻柵電極區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極12。

6a)在柵介質(zhì)層8上光刻柵電極區(qū)域：

首先，將完成柵介質(zhì)層8的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，在柵介質(zhì)層8上進行剝離膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.35μm，并將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

接著，在剝離膠上進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.77μm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

之后，將完成涂膠和甩膠的樣品放入光刻機中對柵電極區(qū)域內(nèi)的光刻膠進行曝光；

最后，將完成曝光的樣品放入顯影液中移除柵電極區(qū)域內(nèi)的光刻膠和剝離膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

6b)在柵電極區(qū)域內(nèi)的柵介質(zhì)層8和柵電極區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)柵電極12：

首先，將柵電極區(qū)域有光刻圖形的樣品放入等離子去膠機中進行底膜處理，其處理的時間為5min；

然后，將樣品放入電子束蒸發(fā)臺中，待電子束蒸發(fā)臺的反應(yīng)腔室真空度達到2×10^-6torr之后，再在柵電極區(qū)域內(nèi)的柵介質(zhì)層8和柵電極區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)柵金屬，該柵金屬是由下向上依次由ni、au和ni三層金屬組成的金屬堆棧結(jié)構(gòu)；

最后，對完成柵金屬蒸發(fā)的樣品進行剝離，以移除柵電極區(qū)域外的柵金屬、光刻膠和剝離膠，用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干后形成柵電極12。

步驟7，在柵電極12和柵電極以外的sin鈍化層7上，利用pecvd工藝生長sin保護層9。

7a)對完成柵電極12制作的樣品進行表面清洗：

首先，將樣品放入丙酮溶液中超聲清洗3mim，其超聲強度為3.0；

然后，將樣品放入溫度為60℃的剝離液中水浴加熱5min；

接著，將樣品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超聲清洗3min，其超聲強度為3.0；

最后，用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干；

7b)在柵電極12和柵電極以外的sin鈍化層7上，利用pecvd工藝生長厚度為200nm的sin保護層9，其生長的工藝條件為：采用nh3和sih4作為反應(yīng)氣體，襯底溫度為250℃，反應(yīng)腔室壓力為600mtorr，rf功率為22w。

步驟8，在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)開孔區(qū)，并利用icp工藝依次刻蝕掉互聯(lián)開孔區(qū)的sin保護層9、柵介質(zhì)層8、sin鈍化層7。

8a)在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)開孔區(qū)：

首先，將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/mim，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

接著，將樣品放入光刻機中對金屬互聯(lián)開孔區(qū)域內(nèi)的光刻膠進行曝光；

最后，將完成曝光后的樣品放入顯影液中以移除互聯(lián)開孔區(qū)域內(nèi)的光刻膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

8b)利用icp刻蝕工藝在反應(yīng)氣體為cf4和o2，反應(yīng)腔室壓力為10mtorr，上電極和下電極的射頻功率分別為100w和10w的條件下，先移除互聯(lián)開孔區(qū)域內(nèi)的200nm厚的sin保護層9，再刻蝕掉20nm厚的hfo2柵介質(zhì)8，最后刻蝕掉60nm厚的sin鈍化層7。

步驟9，在金屬互聯(lián)層開孔區(qū)的源電極10和漏電極11以及未開孔刻蝕的sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作金屬互聯(lián)層13。

9a)在金屬互聯(lián)層開孔區(qū)的源電極10和漏電極11以及未開孔刻蝕的sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)區(qū)域13：

首先，將完成金屬層互聯(lián)開孔刻蝕的樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

然后，在金屬互聯(lián)開孔區(qū)的源電極10和漏電極11以及未開孔刻蝕的sin保護層9上進行剝離膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.35μm，并將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min；

接著，在剝離膠上進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為0.77μm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min；

最后，將完成涂膠和甩膠的樣品放入光刻機中對金屬互連區(qū)域13內(nèi)的光刻膠進行曝光，再將完成曝光的樣品放入顯影液中移除金屬互聯(lián)區(qū)域13內(nèi)的光刻膠和剝離膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

9b)在金屬互連區(qū)域13內(nèi)的電極和sin保護層9以及金屬互連區(qū)域13外的光刻膠上蒸發(fā)金屬互連層13：

首先，將有金屬互連區(qū)域的樣品放入等離子去膠機中進行底膜處理，其處理的時間為5min；

然后，將樣品放入電子束蒸發(fā)臺中，待電子束蒸發(fā)臺的反應(yīng)腔室真空度達到2×10^-6torr之后，再在互連金屬區(qū)域內(nèi)的電極和sin保護層9以及金屬互連區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)金屬互聯(lián)層13，該金屬互聯(lián)層是由下向上依次由ti和au兩層金屬組成的金屬堆棧結(jié)構(gòu)，以引出電極；

最后，對完成互聯(lián)金屬蒸發(fā)的樣品進行剝離，以移除金屬互聯(lián)層13外的金屬、光刻膠和剝離膠，并用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干，完成器件制作。

實施例二，在sic襯底上制作摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)厚度為25nm的algan/gan增強型hemt器件。

步驟一，在外延基片的gan緩沖層3上制作源電極10和漏電極11。

1.1)在gan帽層6上光刻源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟1a)相同；

1.2)在源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域內(nèi)的gan帽層6上以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域外的光刻膠上蒸發(fā)源電極10和漏電極11：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟1b)相同；

1.3)將完成歐姆金屬蒸發(fā)和剝離的樣品放入快速熱退火爐中進行退火處理，以使源電極10和漏電極11內(nèi)gan帽層6上的歐姆金屬下沉至gan緩沖層3，從而形成歐姆金屬與異質(zhì)結(jié)溝道之間的歐姆接觸，其退火的工藝條件為：退火氣氛為n2，退火溫度為850℃，退火時間為30s。

步驟二，在gan帽層6上光刻有源區(qū)的電隔離區(qū)域，利用離子注入工藝制作器件有源區(qū)的電隔離。

2.1)在gan帽層6上光刻電隔離區(qū)域：首先將樣品放在200℃的熱板上烘烤5min，然后進行光刻膠的涂膠和甩膠，其甩膠厚度為2μm，并將樣品放在90℃的熱板上烘烤1min，接著將樣品放入光刻機中對電隔離區(qū)域內(nèi)的光刻膠進行曝光，最后將完成曝光后的樣品放入顯影液中以移除電隔離區(qū)域內(nèi)的光刻膠，并對其進行超純水沖洗和氮氣吹干；

2.2)在gan帽層6上制作有源區(qū)的電隔離：利用離子注入工藝依次將n離子注入到電隔離區(qū)域的gan帽層6、algan勢壘層5、aln插入層4和gan外延層3，以實現(xiàn)有源區(qū)的電隔離，其注入的深度為100nm，然后將樣品依次放入丙酮溶液、剝離液、丙酮溶液和乙醇溶液中進行清洗，以移除電隔離區(qū)域外的光刻膠，最后用超純水沖洗樣品并用氮氣吹干。

步驟三，在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長sin鈍化層7。

3.1)對完成有源區(qū)電隔離的樣品進行表面清洗：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟3a相同。

3.2)在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長厚度為70nm的sin鈍化層，其生長的工藝條件為：采用nh3和sih4作為反應(yīng)氣體，襯底溫度為250℃，反應(yīng)腔室壓力為600mtorr，rf功率為22w。

步驟四，在sin鈍化層7上光刻柵槽區(qū)域，并利用icp工藝刻蝕掉該柵槽區(qū)域內(nèi)的sin鈍化層7。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟4相同。

步驟五，在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用ald工藝制備hfo2柵介質(zhì)層8。

5.1)對完成柵槽刻蝕的樣品進行表面清洗：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5a)相同；

5.2)將完成表面清洗的樣品放入等離子增強原子層沉積peald設(shè)備中進行原位表面預(yù)處理：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5b)相同；

5.3)在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用等離子增強原子層沉積peald工藝厚度為25nm的hfo2柵介質(zhì)層8，其沉積的工藝條件為：采用h2o和hf[n(c2h5)2]4(tmah)作為反應(yīng)前驅(qū)體源，襯底溫度為350℃，rf功率設(shè)置為50w，反應(yīng)腔室壓力為0.3torr；

5.4)將完成柵介質(zhì)層8生長的樣品放入快速熱退火爐中進行退火處理：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5d)相同。

步驟六，在柵介質(zhì)層8上光刻柵電極12區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極12。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟6相同。

步驟七，在柵電極12和柵電極以外的sin鈍化層7上，利用pecvd工藝生長sin保護層9。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟7相同。

步驟八，在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)開孔區(qū)，并利用icp工藝依次刻蝕掉互聯(lián)開孔區(qū)的sin保護層9、柵介質(zhì)層8、sin鈍化層7。

8.1)在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)開孔區(qū)：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟8a)相同；

8.2)利用icp刻蝕工藝在反應(yīng)氣體為cf4和o2，反應(yīng)腔室壓力為10mtorr，上電極和下電極的射頻功率分別為100w和10w的條件下，先移除互聯(lián)開孔區(qū)域內(nèi)的200nm厚的sin保護層9，再刻蝕掉25nm厚的hfo2柵介質(zhì)層8，最后刻蝕掉70nm厚的sin鈍化層7。

步驟九，在金屬互聯(lián)開孔區(qū)的源電極10和漏電極11以及未開孔刻蝕的sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作金屬互聯(lián)層13，用于將源電極10和漏電極11引到表面。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟9相同。

實施例三，在si襯底上制作摻雜hfo2鐵電柵介質(zhì)8厚度為30nm的algan/gan增強型hemt器件。

步驟a，在外延基片的gan緩沖層3上制作源電極10和漏電極11。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟1相同。

步驟b，在gan帽層6上光刻有源區(qū)的電隔離區(qū)域，利用離子注入工藝制作器件有源區(qū)的電隔離。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例二中的步驟二相同。

步驟c，在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長sin鈍化層7。

c1)對完成有源區(qū)電隔離的樣品進行表面清洗：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟3a相同。

c2)在源電極10、漏電極11和有源區(qū)的gan帽層6上，利用pecvd工藝生長厚度為80nm的sin鈍化層，其生長的工藝條件為：采用nh3和sih4作為反應(yīng)氣體，襯底溫度為250℃，反應(yīng)腔室壓力為600mtorr，rf功率為22w。

步驟d，在sin鈍化層7上光刻柵槽區(qū)域，并利用icp工藝刻蝕掉該柵槽區(qū)域內(nèi)的sin鈍化層7。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟4相同。

步驟e，在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用ald工藝制備hfo2柵介質(zhì)層8。

e1)對完成柵槽刻蝕的樣品進行表面清洗：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5a)相同；

e2)將完成表面清洗的樣品放入等離子增強原子層沉積peald設(shè)備中進行原位表面預(yù)處理：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5b)相同；

e3)在柵槽區(qū)域內(nèi)的gan帽層6和柵槽區(qū)域外的sin鈍化層7上，利用等離子增強原子層沉積peald設(shè)備沉積厚度為30nm的hfo2柵介質(zhì)層8，其沉積的工藝條件為：采用h2o和hf[n(c2h5)2]4(tmah)作為反應(yīng)前驅(qū)體源，襯底溫度為300℃，rf功率設(shè)置為50w，反應(yīng)腔室壓力為0.3torr；

e4)將完成柵介質(zhì)層8生長的樣品放入快速熱退火爐中進行退火處理：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟5d)相同。

步驟f，在柵介質(zhì)層8上光刻柵電極區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作柵電極12。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟6相同。

步驟g，在柵電極12和柵電極以外的sin鈍化層7上，利用pecvd工藝生長sin保護層9。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟7相同。

步驟h，在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層開孔區(qū)，并利用icp工藝依次刻蝕掉互聯(lián)開孔區(qū)的sin保護層9、柵介質(zhì)層8和sin鈍化層7。

h1)在sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層開孔區(qū)：

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟8a)相同；

h2)利用icp刻蝕工藝在反應(yīng)氣體為cf4和o2，反應(yīng)腔室壓力為10mtorr，上電極和下電極的射頻功率分別為100w和10w的條件下，先移除互聯(lián)開孔區(qū)域內(nèi)的200nm厚的sin保護層9，再刻蝕掉30nm厚的hfo2柵介質(zhì)層8，最后刻蝕掉80nm厚的sin鈍化層7。

步驟i，在金屬互聯(lián)開孔區(qū)的源電極10和漏電極11以及未開孔刻蝕的sin保護層9上光刻金屬互聯(lián)層區(qū)域，并利用電子束蒸發(fā)工藝制作金屬互聯(lián)層13，用于將源電極10和漏電極11引到表面。

本步驟的具體實現(xiàn)與實施例一中的步驟9相同。

以上描述僅是本發(fā)明的三個具體實例，并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，顯然對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解了本發(fā)明內(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，進行形式和細節(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)利要求保護范圍之內(nèi)。