[发明专利]GaN HEMT器件的通孔制备方法

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种GaN HEMT器件的通孔制备方法，该方法包括：在晶圆的势垒层的上表面生长介质层；其中，所述晶圆包括SiC衬底、所述SiC衬底上表面的GaN外延层和所述GaN外延层上表面的势垒层；去除所述介质层与第一通孔区对应的部分，露出势垒层，形成一个第一通孔；在形成第一通孔后的所述晶圆的源电极区制作正面源电极；依次去除所述SiC衬底与第二通孔区对应的部分、所述GaN外延层与第二通孔区对应的部分和所述势垒层与第二通孔区对应的部分，形成一个第二通孔；在所述SiC衬底的下表面和所述第二通孔的侧壁和顶壁上均生长第一金属层，所述第一金属层与所述正面源电极相连本发明能够精确控制通孔尺寸，提高通孔刻蚀工艺的一致性和稳定性。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种的GaN HEMT器件的通孔制备方法。

背景技术

GaNHEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)具备优异的功率及频率特性，高击穿和低噪声等特性，广泛应用于移动通信、雷达、高速电力电子开关等领域。在GaN HEMT器件的制作过程中，通孔刻蚀工艺十分关键。SiC衬底GaNHEMT器件的通孔刻蚀通常采用背面刻蚀工艺，即首先刻蚀数十微米的SiC，然后继续刻蚀GaN外延层和势垒层，刻蚀至正面金属层终止。由于SiC键能大，并且需要刻蚀数十微米，导致从背面刻蚀至正面金属时通孔尺寸难以精确控制，使器件的一致性和稳定性难以达到更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种的GaN HEMT器件的通孔制备方法，以解决现有技术中通孔尺寸难以精确控制的问题。

本发明实施例的提供了一种GaN HEMT器件的通孔制备方法，包括：

在晶圆的势垒层的上表面生长介质层；其中，所述晶圆包括SiC衬底、所述SiC衬底上表面的GaN外延层和所述GaN外延层上表面的势垒层；

去除所述介质层与第一通孔区对应的部分，露出势垒层，形成一个第一通孔；

在形成第一通孔后的所述晶圆的源电极区制作正面源电极；其中，所述源电极区包含所述第一通孔区；

依次去除所述SiC衬底与第二通孔区对应的部分、所述GaN外延层与第二通孔区对应的部分和所述势垒层与第二通孔区对应的部分，形成一个第二通孔；其中，所述第二通孔区包含所述第一通孔区；

在所述SiC衬底的下表面和所述第二通孔的侧壁和顶壁上均生长第一金属层，所述第一金属层与所述正面源电极相连。

可选的，所述依次去除所述SiC衬底与第二通孔区对应的部分、所述GaN外延层与第二通孔区对应的部分和所述势垒层与第二通孔区对应的部分，包括：

通过溅射工艺在所述SiC衬底的下表面溅射第一种子层；

通过电镀工艺在所述第一种子层的下表面与第一区域对应的部分电镀Ni金属层，所述第一区域为所述晶圆除所述第二通孔区以外的区域；

通过刻蚀工艺依次刻蚀所述第一种子层与所述第二通孔区对应的部分和所述SiC衬底与所述第二通孔区对应的部分；

通过湿法腐蚀工艺去除所述Ni金属层和剩余的所述第一种子层；

通过干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺分别去除所述GaN外延层与第二通孔区对应部分和所述势垒层与所述第二通孔区对应的部分。

进一步的，所述在所述SiC衬底的下表面和所述第二通孔的侧壁和顶壁上均生长第一金属层，包括：

通过溅射工艺在所述SiC衬底的下表面和所述第二通孔的侧壁和顶壁溅射第二种子层；

通过电镀工艺在所述第二种子层的表面电镀Au金属层。