[发明专利]氧化镓场效应晶体管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种氧化镓场效应晶体管的制备方法。

背景技术

氧化镓（Ga₂O₃）是金属镓的氧化物，Ga₂O₃场效应晶体管（Field Eeffect Transistor，FET）具有化学性质稳定、高耐压、低损耗、低漏电、耐高温、抗辐照、可靠性高以及低成本的优势，在供电系统、电力汽车、混合动力汽车、工厂大型设备、光伏发电系统、空调、服务器、个人电脑等设备中有广泛应用。在Ga₂O₃ FET制备过程中，为了使源漏极形成低的欧姆接触，通常需要采用离子注入的方法形成重掺杂，但是离子注入法会对Ga₂O₃造成损伤，进而降低器件的击穿电压。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种氧化镓场效应晶体管的制备方法，以解决现有技术中采用离子注入的方法形成重掺杂时，降低器件击穿电压的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种氧化镓场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：

去除氧化镓外延片无源区域对应的氧化镓沟道层和重掺杂氧化镓层；所述氧化镓外延片从下至上依次为衬底层、氧化镓缓冲层、掺杂氧化镓沟道层和重掺杂氧化镓层；

去除所述氧化镓外延片的栅区对应的重掺杂氧化镓层；

分别在源区和漏区的上表面覆盖第一金属层，分别形成源极和漏极；所述源区和所述漏区分别位于所述栅区的两侧；

在所述栅区的上表面覆盖第二金属层形成栅极。

可选的，所述方法还包括：

在所述氧化镓场效应晶体管的上表面覆盖钝化保护层，并去除所述栅极加电位置的钝化保护层、源极加电位置的钝化保护层和漏极的加电位置的钝化保护层。

可选的，所述去除氧化镓外延片无源区域的氧化镓沟道层和重掺杂氧化镓层之前，所述方法还包括：

制作氧化镓外延片；

所述制作氧化镓外延片具体包括：在衬底上依次生长氧化镓缓冲层、氧化镓沟道层和重掺杂氧化镓层。

可选的，所述场效应晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管；

所述在所述栅区的上表面覆盖第二金属层形成栅极，具体包括：

在所述栅区的上表面覆盖介质层；

在所述介质层的上表面覆盖第二金属层形成栅极。

可选的，所述在所述栅区的上表面覆盖介质层，具体包括：

在所述氧化镓外延片的上表面生长介质层；

通过光刻工艺和刻蚀工艺去除所述源区对应的介质层和所述漏区对应的介质层。

可选的，所述掺杂氧化镓沟道层为N型掺杂，掺杂浓度不大于7×10¹⁷ cm^-3；所述重掺杂氧化镓层为N型掺杂，掺杂浓度大于7×10¹⁷ cm^-3。

可选的，所述去除氧化镓外延片无源区域对应的氧化镓沟道层和重掺杂氧化镓层，具体包括：

通过光刻工艺在所述氧化镓外延片有源区域的上表面覆盖光刻胶；

通过刻蚀工艺刻蚀所述无源区域对应的掺杂氧化镓沟道层和所述重掺杂氧化镓层，直至露出所述氧化镓缓冲层；

去除所述光刻胶。

可选的，所述去除所述氧化镓外延片的栅区对应的重掺杂氧化镓层，具体包括：

通过光刻工艺分别在所述氧化镓外延片的源区和漏区的上表面覆盖光刻胶；

通过刻蚀工艺刻蚀栅区对应的重掺杂氧化镓层，直至露出所述掺杂氧化镓沟道层；

去除所述光刻胶。

可选的，所述分别在源区和漏区的上表面覆盖第一金属层，分别形成源极和漏极，具体包括：

通过光刻工艺在所述源区和所述漏区之外的区域覆盖光刻胶；

通过电子束蒸发工艺在所述源区和所述漏区的上表面覆盖第一金属层；

通过退火工艺分别使所述源区和所述漏区与所述第一金属层形成欧姆接触；

去除所述光刻胶。

可选的，其特征在于，

所述第一金属层为Ti/Au合金或Ti/Al/Ni/Au合金；

所述第二金属层为Ni/Au合金或Pt/Au合金。