[发明专利]AlGaN/GaN MISHEMT器件的制备方法

权利要求书

1.一种AlGaN/GaN MISHEMT器件的制备方法，包括以下步骤：

源漏欧姆接触制作步骤：在有AlGaN/GaN外延层的基片上涂光刻胶光刻出源、漏区域，再将光刻好的材料基片放入电子束蒸发反应室中蒸发四层或五层金属，然后通过剥离和退火，实现低阻欧姆接触；

有源区电隔离步骤：在制作完欧姆接触后的基片上涂光刻胶光刻出有源区区域，再放入ICP反应室中对没有光刻胶保护的区域进行AlGaN/GaN外延层的刻蚀，实现有源区的电隔离；

基片表面处理步骤：对进行完有源区电隔离步骤后的基片表面进行酸性溶液腐蚀和N₂等离子体的氮化，以去除氧化层，减小后续Al₂O₃薄膜淀积过程中形成的过渡层厚度；

Al₂O₃薄膜淀积步骤：将表面处理后的基片放入原子层淀积反应室中淀积Al₂O₃介质薄膜；

栅金属制作步骤：在淀积Al₂O₃介质薄膜后的基片上涂光刻胶光刻出栅区域，再将光刻好的基片放入电子束蒸发反应室中蒸发Ni/Au两种金属，然后通过剥离实现栅金属接触；

电极制作步骤：在整个基片表面涂光刻胶光刻出电极区域，采用HF∶H₂O＝1∶10的腐蚀溶液对电极区域的Al₂O₃薄膜进行腐蚀、冲洗吹干，再将腐蚀后的基片放入电子束蒸发反应室中蒸发Ti/Au两种金属，并通过剥离实现电极制备。

2.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，在源漏欧姆接触制作步骤、有源区电隔离步骤、栅金属制作步骤和电极制作步骤之前均要进行清洗步骤，即将基片依次在丙酮、乙醇溶液中分别超声清洗1次，并用流动的去离子水冲洗吹干。

3.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，基片表面处理步骤中所述的对进行完有源区电隔离步骤后的基片表面进行酸性溶液腐蚀以及N₂等离子体的低能量氮化处理，具体过程如下，

3a对完成有源区电隔离的基片进行有机超声清洗；

3b将清洗后的基片用流动的去离子水冲洗并用高纯氮气吹干；

3c将吹干后的基片放入HCl∶HF∶H₂O＝1∶1∶8的溶液中进行20～40s的腐蚀；

3d将腐蚀后的基片用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干；

3e.调整感应耦合等离子体干法刻蚀机的上电极功率为200W～400W，下电极功率为10W～30W；

3f.将吹干后的基片立即放入该刻蚀机的反应室中，并调整反应室的N₂流量为5～15sccm，压力为1～2Pa，对基片进行3～6min的表面氮化。

4.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，源漏欧姆接触制备步骤中所述的在基片上蒸发四层金属为厚度为20nm/150nm/55nm/45nm的Ti/Al/Ni/Au金属。

5.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，源漏欧姆接触制备步骤中所述的在基片上蒸发五层金属为厚度为10nm/20nm/120nm/55nm/45nm的Ta/Ti/Al/Ni/Au金属。

6.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，有源区电隔离步骤中所述的对没有光刻胶保护的区域进行AlGaN/GaN外延层刻蚀，采用的工艺条件为，ICP上电极功率为500W，下电极功率为40W，Cl₂流量为30sccm，N₂流量为10sccm，反应室压力为1.5Pa，刻蚀深度为200nm。

7.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN MISHEMT器件制备方法，其中，Al₂O₃薄膜淀积步骤中所述的淀积Al₂O₃介质薄膜，采用的工艺条件为：淀积温度为300℃，TMA的流量为50sccm，H₂O的流量为500sccm。