[发明专利]一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法有效

专利信息
申请号: 201910667825.1 申请日: 2019-07-23
公开(公告)号: CN110783168B 公开(公告)日: 2022-07-01
发明(设计)人: 姜涛 申请(专利权)人: 乂馆信息科技(上海)有限公司
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02;H01L29/06;H01L33/00;H01L33/20
代理公司: 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 代理人: 李园园
地址: 200080 上海市虹*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 三维 结构 hemt 器件 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,包括:

制备薄膜衬底结构,所述薄膜衬底结构包括衬底层和若干籽晶结构,所述若干籽晶结构位于所述衬底层上;

在每个所述籽晶结构上依附所述籽晶结构的形状生长一微米柱;

在每个所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长一功能层,所述功能层包括层叠的沟道层和势垒层;

在所有所述功能层上生长一层具有平滑表面的半导体薄膜层;

在所述半导体薄膜层上制作源极和栅极;

在远离所述源极和所述栅极的所述半导体薄膜层的一面制作漏极;

制备薄膜衬底结构,包括:

选取衬底层;

在所述衬底层表面形成若干凸起结构和若干凹陷结构,所述凸起结构顶部不具有任何平台区域;

在具有所述凸起结构的所述衬底层的一侧开始生长外延层材料,所述外延层材料首先在所述凹陷结构部分的衬底层表面开始生长,直至所述外延层材料完全覆盖所述衬底层的凸起结构部分后形成具有平滑表面的外延层;

去除所述衬底层上每个凹陷结构上方的外延层直至暴露所述衬底层,并保留所述衬底层上每个凸起结构上方的至少一部分外延层,形成所述若干籽晶结构。

2.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在所述衬底层上形成若干凸起结构和若干凹陷结构,包括:

在所述衬底层上生长掩膜层;

按照预设图形对所述掩膜层进行曝光、显影和刻蚀处理,暴露部分所述衬底层表面;

刻蚀暴露的所述衬底层表面,在所述衬底层表面形成所述若干凸起结构和所述若干凹陷结构。

3.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在每个所述籽晶结构上依附所述籽晶结构的形状生长一微米柱,包括:

在生长有所述籽晶结构的一面的所述衬底层上生长绝缘层;

去除所述籽晶结构上表面和所述衬底层上的绝缘层,并保留至少一部分所述籽晶结构侧面的绝缘层;

在侧面生长有绝缘层的所述籽晶结构上生长微米柱。

4.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长功能层,包括:

在所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长沟道层;

在所述沟道层上依附所述沟道层的形状生长势垒层。

5.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长功能层,包括:

在所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长势垒层;

在所述势垒层上依附所述沟道层的形状生长沟道层。

6.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在所述半导体薄膜层上制作源极和栅极,包括:

在所述半导体薄膜层上制作若干源极和若干栅极,所述若干源极位于所述功能层在所述半导体薄膜层的投影内,且每个所述栅极环包一个所述源极,所述源极延伸至所述势垒层和所述沟道层。

7.根据权利要求6所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在所述半导体薄膜层上制作若干源极和若干栅极,包括:

每个所述沟道层在所述半导体薄膜层的投影内制作一所述源极;

每个所述势垒层在所述半导体薄膜层的投影内制作一环包所述源极的所述栅极。

8.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,在远离所述源极和所述栅极的所述半导体薄膜层的一面制作漏极,包括:

去除所述薄膜衬底结构的衬底层;

在远离所述源极和所述栅极的所述半导体薄膜层的一面和所述功能层上制作漏极。

9.根据权利要求8所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法,其特征在于,去除所述薄膜衬底结构的衬底层,包括:

利用激光剥离、化学剥离或化学机械研磨方法去除所述薄膜衬底结构的衬底层。

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