[发明专利]具有栅极隔离物的增强型GaN高电子迁移率晶体管器件及其制备方法

权利要求书

1.增强型GaN晶体管，包含：

衬底；

在所述衬底之上的缓冲材料；

在所述缓冲材料之上的阻挡材料；

在所述阻挡材料之上的栅极III-V化合物；

在所述栅极III-V化合物之上的栅极金属；和

至少在所述栅极金属的侧壁上形成的隔离物材料。

2.权利要求1所述的晶体管，其中所述栅极III-V化合物和所述栅极金属用自对准的单一光掩模方法形成。

3.权利要求1或2所述的晶体管，其中所述缓冲材料含有GaN。

4.权利要求1、2或3所述的晶体管，其中所述阻挡材料含有AlGaN。

5.前述权利要求的任一项中所述的晶体管，其中所述隔离物材料形成在所述栅极金属和栅极III-V化合物的侧壁上。

6.前述权利要求的任一项中所述的晶体管，其进一步含有在所述栅极金属之上的电介质材料。

7.权利要求6所述的晶体管，其中所述隔离物材料还形成在所述电介质材料的侧壁上。

8.权利要求6所述的晶体管，其中所述隔离物材料形成在所述栅极金属、栅极III-V化合物和电介质材料的侧壁上。

9.前述权利要求的任一项中所述的晶体管，其中所述隔离物含有二氧化硅(SiO₂)。

10.前述权利要求的任一项中所述的晶体管，其中所述隔离物含有等离子体增强化学气相沉积(PECVD)氮化硅(Si₃N₄)。

11.前述权利要求的任一项中所述的晶体管，其中所述栅极金属含有一种或多种难熔金属、金属化合物及合金，例如Ta、TaN、TiN、Pd、W或WSi。

12.形成增强型GaN晶体管的方法，所述方法包括：

在衬底上形成缓冲材料；

在所述缓冲材料之上形成AlGaN阻挡层；

在所述AlGaN阻挡层之上形成III-V化合物；

在所述栅极III-V化合物之上形成含栅极金属的堆栈；

至少在所述栅极金属的堆栈的侧壁上形成隔离物材料；

使用所述栅极金属和隔离物材料作为掩模对所述III-V化合物进行蚀刻；

沉积电介质层；

蚀刻所述电介质层，以暴露漏极和源极接触区域；和

在暴露的漏极和源极接触区域中形成漏极和源极的欧姆接触。

13.权利要求12所述的方法，其中所述隔离物材料形成在所述栅极金属堆栈和栅极III-V化合物的侧壁上。

14.权利要求12或13所述的方法，其进一步包括，在每一个栅极金属堆栈之上形成电介质材料。

15.权利要求14所述的方法，其中所述隔离物材料还形成在所述电介质材料的侧壁上。

16.权利要求14所述的方法，其中所述隔离物材料形成在所述栅极金属堆栈、栅极III-V化合物和电介质材料的侧壁上。

17.权利要求12-16中任一项所述的方法，其中所述隔离物含有二氧化硅(SiO₂)。

18.权利要求12-17中任一项所述的方法，其中所述隔离物含有等离子体增强化学气相沉积(PECVD)氮化硅(Si₃N₄)。

19.权利要求12-18中任一项所述的方法，其中所述栅极金属含有一种或多种难熔金属、金属化合物及合金，例如Ta、TaN、TiN、Pd、W或WSi。