[发明专利]抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法

权利要求书

1.一种抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供外延基片，在所述外延基片上形成AlN成核层和GaN缓冲层；

在所述GaN缓冲层上制作选区背势垒埋层；

继续外延生长非掺杂GaN沟道层、Al_xGa_1-xN势垒层和p型GaN:Mg层；其中x为15％～25％；

刻蚀掉栅极区域以外的p型GaN:Mg层，形成栅极区域；在表面淀积SiN；

进行源/漏极金属淀积并光刻定义源/漏极，进行栅极金属淀积并光刻定义栅极；

完成金属互连工艺；

在所述GaN缓冲层上制作选区背势垒层的方法包括：在所述GaN缓冲层上形成背势垒层；

去掉部分背势垒层，形成栅极下方区域；其中，无背势垒层的区域尺寸覆盖所述栅极区域并偏向源极；

和

外延生长非掺杂GaN缓冲层，通过涂胶并曝光出图形窗口，离子注入掺杂受主型杂质形成有栅极下方区域的背势垒层；通过退火完成注入杂质的激活和晶格修复。

2.如权利要求1所述的抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法，其特征在于，在所述GaN缓冲层上形成背势垒层，去掉部分背势垒层，形成栅极下方区域包括：

外延生长时同步掺杂受主型杂质，形成GaN:C或者GaN:Fe或者GaN:Mg背势垒层，杂质浓度为10¹⁶～10¹⁷cm^-3；或外延生长Al_xGa_1-xN作为背势垒层，x为5％～10％；

通过涂胶并曝光出图形窗口，干法刻蚀去除部分背势垒层；再外延非掺杂GaN将该栅极下方刻蚀形成的槽填充。

3.如权利要求1所述的抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述GaN沟道层的厚度为1～2μm，所述Al_xGa_1-xN势垒层的厚度为15～25nm，所述p型GaN:Mg层的厚度为100～200nm。

4.如权利要求1所述的抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述外延基片为Si或SiC。

5.如权利要求1所述的抗单粒子失效的高压增强型GaN功率HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述AlN成核层的厚度为50～200nm，所述GaN缓冲层的厚度为1～3μm。