[发明专利]氮化镓盖帽层掩模的凹槽栅氮化镓基增强型器件制备方法

权利要求书

1.一种基于氮化镓盖帽层掩模的自停止凹槽栅氮化镓基增强型器件的制备方法，其步骤包括：

1)在氮化镓基材料的表面光刻器件区域，刻蚀非器件区域；

2)在氮化镓基材料的表面涂敷光刻胶，并光刻凹槽栅区域图形；

3)刻蚀凹槽栅区域的氮化镓盖帽层并去除剩余光刻胶；该步骤将需要氧化的区域即待做凹槽栅区域裸露出来，将不需要氧化的区域用氮化镓盖帽层保护起来；

4)以氮化镓盖帽层为掩模，对氮化镓基材料表面的待做凹槽栅区域在高温条件下进行氧化处理；

5)将氧化处理后的氮化镓基材料表面置于腐蚀性溶液中进行腐蚀，以去除氧化物；该腐蚀性溶液对氮化镓基材料中的氮化镓层和氮化镓盖帽层没有影响，从而实现自停止刻蚀凹槽栅结构；

6)对氮化镓基材料的表面淀积栅绝缘层；

7)在栅绝缘层上涂敷光刻胶并光刻源漏区域，刻蚀源漏区域的栅绝缘层并制备欧姆接触；

8)制备栅金属。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中采用的氮化镓基材料为表面具有氮化镓盖帽层的AlGaN/GaN、InGaN/GaN、InAlGaN/GaN异质结材料中的一种；所述光刻采用AZ5214材质的光刻胶，光刻方式为接触式光刻；所述刻蚀非器件区域的方法为干法刻蚀，刻蚀深度为150-200nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述光刻胶采用AZ5214材质，光刻方式为接触式光刻；步骤3)所述刻蚀方法为干法刻蚀。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干法刻蚀为RIE刻蚀。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)通过快速退火炉或管式退火炉进行所述氧化处理，温度设定为590-650℃，时间为40min-80min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)所述腐蚀性溶液为碱性溶液：氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，其质量浓度为10％-70％，其温度为50-90℃，腐蚀时间为45min-60min。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)所述绝缘层为下列中的一种：Al₂O₃、SiO₂、SiN；绝缘层淀积方法为下列中的一种：原子层淀积、热氧化、等离子体增强化学气相沉积、电感耦合等离子体化学气相淀积、光学薄膜沉积。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)所述光刻胶为AZ5214材质，采用接触式光刻方式；所述刻蚀方法为下列中的一种：BOE溶液浸泡处理；HF溶液浸泡处理；HCl溶液浸泡处理。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)中欧姆接触金属为钛铝镍金，退火温度在850-900℃，时间为30-35秒，所述淀积方法为电子束蒸发。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤8)淀积的栅金属为镍金，淀积方式为电子束蒸发。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法制备的基于氮化镓盖帽层掩模的自停止凹槽栅氮化镓基增强型器件。