[发明专利]一种增强型高电子迁移率晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种增强型高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

准备GaN外延片，所述GaN外延片包括沟道层和势垒层；

采用光刻工艺，在GaN外延片上刻蚀由第一层光罩定义的隔离区和栅极区，形成刻蚀深度深入GaN外延片沟道层的隔离窗口和栅极窗口；

在形成隔离窗口和栅极窗口的器件上依次沉积栅介质层和栅极金属层，使栅介质层和栅极金属层覆盖GaN外延片表面以及隔离窗口和栅极窗口的内壁；

在沉积栅介质层和栅极金属层的器件上刻蚀由第二层光罩定义的欧姆接触区，使刻蚀停止在势垒层的表面、内部或底部，形成源极窗口和漏极窗口；

在形成源极窗口和漏极窗口的器件上沉积欧姆金属层；

使用第三层光罩定义电极区，并刻蚀掉电极区以外的欧姆金属层和栅极金属层，形成源极、漏极和栅极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成源极、漏极和栅极之后，所述方法还包括：

高温合金；

在高温合金后的器件上沉积保护层；

使用第四层光罩定义护层开孔区，并采用刻蚀的方式形成打开源极、漏极和栅极的接触孔。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用光刻工艺在GaN外延片上刻蚀由第一层光罩定义的隔离区和栅极区之前，所述方法还包括：

采用MOCVD、LPCVD、ALD、PECVD或ICP-CVD的方式在GaN外延片表面沉积钝化层，所述钝化层为SiO₂、Si₃N₄和AlN中的至少一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GaN外延片包括衬底、依次形成在衬底上的缓冲层、GaN沟道层、势垒层和帽层，帽层作为GaN外延片的上表面。

5.一种增强型高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

准备GaN外延片，所述GaN外延片包括沟道层和势垒层；

采用光刻工艺，在GaN外延片上刻蚀由第一层光罩定义的隔离区和栅极区，形成刻蚀深度深入GaN外延片沟道层的隔离窗口和栅极窗口；

在形成隔离窗口和栅极窗口的器件上依次沉积栅介质层和填充介质，使栅介质层覆盖GaN外延片表面以及隔离窗口和栅极窗口的内壁；

在沉积栅介质层和填充介质的器件上刻蚀由第二层光罩定义的欧姆接触区，使刻蚀停止在势垒层的表面、内部或底部，形成源极窗口和漏极窗口；

在形成源极窗口和漏极窗口的器件上沉积欧姆金属层；

使用第三层光罩定义电极区，并刻蚀掉源极区和漏极区以外的欧姆金属层；

刻蚀掉栅极区的填充介质，并在形成的器件上沉积栅极金属层；

刻蚀源极区、漏极区和栅极区以外的栅极金属层，形成源极、漏极和栅极。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在形成源极、漏极和栅极之后，所述方法还包括：

沉积保护层；

使用第四层光罩定义护层开孔区，并采用刻蚀的方式形成打开源极、漏极和栅极的接触孔。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述采用光刻工艺在GaN外延片上刻蚀由第一层光罩定义的隔离区和栅极区之前，所述方法还包括：

采用MOCVD、LPCVD、ALD、PECVD或ICP-CVD的方式在帽层表面沉积钝化层，所述钝化层为SiO₂、Si₃N₄和AlN中的至少一种。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述刻蚀掉栅极区的填充介质之前，所述方法还包括对欧姆金属进行高温合金。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述GaN外延片包括衬底、依次形成在衬底上的缓冲层、GaN沟道层、势垒层和帽层，帽层作为GaN外延片的上表面。

10.一种增强型高电子迁移率晶体管，其特征在于，由权利要求1至9中任一项所述方法制备而成。