本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)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。并且，隨著近年來研究的深入，gan場(chǎng)效應(yīng)晶體管已成為功率器件中的研究熱點(diǎn)。

但是，對(duì)于現(xiàn)有的gan場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造工藝而言，其制造的gan場(chǎng)效應(yīng)晶體管仍舊存在漏極和柵極之間的電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)，源極的互連電阻和寄生電感較高等問題，這些問題嚴(yán)重影響了gan場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，用以提高氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

本發(fā)明實(shí)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，包括：

在器件的第一區(qū)域上制作晶體管的歐姆接觸電極和柵極，其中，所述器件包括襯底以及依次生長(zhǎng)在所述襯底表面上的gan緩沖層和氮化鋁鎵(algan)勢(shì)壘層；

在所述器件的表面上淀積第一peteos氧化層；

在所述器件的第二區(qū)域上對(duì)所述器件進(jìn)行刻蝕，直至刻蝕掉部分所述襯底為止，形成穿通孔，其中，所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域的交集為空；

在所述器件的表面上淀積金屬層，并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕，形成所述 氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

本發(fā)明實(shí)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，首先通過在器件的第一區(qū)域上制作晶體管的歐姆接觸電極和柵極，其中，所述器件包括襯底以及依次生長(zhǎng)在所述襯底表面上的gan緩沖層和algan勢(shì)壘層；再通過在所述器件的表面上淀積第一peteos氧化層，并在所述器件的第二區(qū)域上對(duì)所述器件進(jìn)行刻蝕，直至刻蝕掉部分所述襯底為止，形成穿通孔，其中，所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域的交集為空；最后通過在所述器件的表面上淀積金屬層，并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕，形成所述氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，緩解了漏極和柵極之間的電場(chǎng)，減小了源極的互連電阻和寄生電感，提高了氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

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(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)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法的流程示意圖；

圖2為圖1所示方法中步驟101的執(zhí)行方法流程圖；

圖3為圖2所示方法中淀積氮化硅鈍化層和第二peteos氧化層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2所示方法中形成歐姆接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2所示方法中形成歐姆接觸電極后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖2所示方法中形成柵極接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖2所示方法中形成柵極后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1所示方法中形成穿通孔后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為經(jīng)過圖1所示方法后形成的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(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-氮化硅鈍化層；5-第二peteos氧化層；6-歐姆接觸孔；

7-歐姆接觸電極；8-柵極接觸孔；9-柵極；

10-第一peteos氧化層；11-穿通孔；12-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)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法包括以下步驟：

步驟101、在器件的第一區(qū)域上制作晶體管的歐姆接觸電極和柵極，其中，所述器件包括襯底1以及依次生長(zhǎng)在所述襯底表面上的gan緩沖層2和algan勢(shì)壘層3。

具體的，圖2為圖1所示方法中步驟101的執(zhí)行方法流程圖，如圖2所示，本步驟可以通過如下執(zhí)行方式實(shí)現(xiàn)：

步驟1011、采用淀積工藝在所述器件的algan勢(shì)壘層3的表面上依次淀積氮化硅鈍化層4和第二peteos氧化層5。

圖3為圖2所示方法中淀積氮化硅鈍化層和第二peteos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algan勢(shì)壘層3的表面上淀積一層氮化硅鈍化層4。在獲得氮化硅層4之后，再優(yōu) 選通過化學(xué)氣相淀積工藝，在氮化硅鈍化層4的表面上淀積一層電漿加強(qiáng)型二氧化四乙基正硅酸鹽(peteos)氧化層5(即第二peteos氧化層)。

步驟1012、采用刻蝕工藝，對(duì)位于第三區(qū)域內(nèi)的所述第二peteos氧化層5和所述氮化硅鈍化層4進(jìn)行刻蝕，形成歐姆接觸孔6，其中，所述第三區(qū)域包含于所述第一區(qū)域。

具體的，圖4為圖2所示方法中形成歐姆接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4所示結(jié)構(gòu)可以通過以下方法獲得：

首先，在第二peteos氧化層5的表面上，位于預(yù)設(shè)的第三區(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)第三區(qū)域內(nèi)的第二peteos氧化層5進(jìn)行刻蝕，直至露出氮化硅鈍化層4為止，經(jīng)此刻蝕后第二peteos氧化層5在位于第三區(qū)域內(nèi)的位置上形成氧化層開孔(第一氧化層開孔)。

在形成第一氧化層開孔后，繼續(xù)采用干法刻蝕工藝對(duì)第一氧化層開孔內(nèi)的氮化硅鈍化層4進(jìn)行刻蝕，直至露出algan勢(shì)壘層3的表面為止。并于刻蝕完成后去除光刻膠。經(jīng)此刻蝕之后，即形成位于第三區(qū)域的歐姆接觸孔6。

步驟1013、采用淀積工藝，在所述器件的表面上淀積歐姆電極金屬層。

本實(shí)施例中，優(yōu)選采用但不僅限于采用磁控濺射鍍膜工藝淀積歐姆電極金屬層。具體的，首先通過采用磁控濺射鍍膜工藝在器件的表面上淀積一層ti金屬層，再通過在ti金屬層上依次淀積金屬al層、金屬ti層和金屬tin層，形成歐姆電極金屬層。

進(jìn)一步的，為了形成良好的歐姆接觸的電極金屬，本實(shí)施例在淀積歐姆電極金屬層之前，還可以依次使用稀氟氫酸、標(biāo)準(zhǔn)化第一步清洗以及標(biāo)準(zhǔn)化第二步清洗對(duì)algan勢(shì)壘層3的表面的表面進(jìn)行清洗。并于獲得歐姆電極金屬層后，將器件在溫度為840攝氏度和氮?dú)夥諊臈l件下執(zhí)行退火30秒。

步驟1014、采用刻蝕工藝，對(duì)所述歐姆電極金屬層進(jìn)行刻蝕，形成歐姆接觸電極7。

具體的，圖5為圖2所示方法中形成歐姆接觸電極后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖5所示結(jié)構(gòu)的制作方法，可以根據(jù)現(xiàn)有的歐姆接觸電極制作工藝獲得，在這里不再贅述。

步驟1015、采用刻蝕工藝對(duì)第四區(qū)域內(nèi)的第二peteos氧化層5、氮化硅 鈍化層4以及部分algan勢(shì)壘層進(jìn)行刻蝕，形成柵極接觸孔8，其中，所述第四區(qū)域包含于所述第一區(qū)域，且與所述第三區(qū)域的交集為空。

具體的，圖6為圖2所示方法中形成柵極接觸孔后的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，柵極接觸孔8的直徑小于所述第四區(qū)域的直徑，且所述柵極接觸孔8所在的位置與所述歐姆接觸電極所在的位置相離。

值得說明的是，本步驟中形成柵極接觸孔8所采用的刻蝕工藝，可以為現(xiàn)有刻蝕工藝中的任意一種，在這里不做詳述。

步驟1016、采用淀積工藝，在所述器件的表面上淀積一層?xùn)艠O金屬層，并通過刻蝕工藝對(duì)所述柵極金屬層進(jìn)行刻蝕，形成柵極9。

具體的，圖7為圖2所示方法中形成柵極后的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本步驟形成的柵極，其位于第二peteos氧化層5表面上的柵極金屬不與歐姆電極金屬接觸。并且值得說明的是，本步驟中形成柵極9的方法，與現(xiàn)有的柵極制作工藝類似，在這里不再贅述。

步驟102、在所述器件的表面上淀積第一peteos氧化層10。

步驟103、在所述器件的第二區(qū)域上對(duì)所述器件進(jìn)行刻蝕，直至刻蝕掉部分所述襯底為止，形成穿通孔11，其中，所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域的交集為空。

具體的，圖8為圖1所示方法中形成穿通孔后的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8所示結(jié)構(gòu)的制作方法如下：

在器件除第二區(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)第一peteos氧化層、第二peteos氧化層5、氮化硅鈍化層4、algan勢(shì)壘層3、gan緩沖層2以及部分襯底1進(jìn)行刻蝕，并在刻蝕完成后，去除光刻膠。其中，襯底1優(yōu)選為硅襯底。

步驟104、在所述器件的表面上淀積金屬層，并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕，形成所述氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

其中，圖9為經(jīng)過圖1所示方法后形成的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，首先通過淀積工藝在器件的表面上淀積一層金屬層12，在獲得金屬層12后，對(duì)金屬層12進(jìn)行刻蝕，從而形成如圖9所示的晶體管。其中，淀積金屬層12的工藝和刻蝕工藝均與相應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)類似，在這里不再贅述。

本實(shí)施例提供的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，首先通過在器件的第一區(qū)域上制作晶體管的歐姆接觸電極和柵極，其中，所述器件包括襯底以及依次生長(zhǎng)在所述襯底表面上的gan緩沖層和algan勢(shì)壘層；再通過在所述器件的表面上淀積第一peteos氧化層，并在所述器件的第二區(qū)域上對(duì)所述器件進(jìn)行刻蝕，直至刻蝕掉部分所述襯底為止，形成穿通孔，其中，所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域的交集為空；最后通過在所述器件的表面上淀積金屬層，并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕，形成所述氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，緩解了漏極和柵極之間的電場(chǎng)，減小了源極的互連電阻和寄生電感，提高了氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

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(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。