[发明专利]Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件及其制造方法

权利要求书

1.一种Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

提供衬底；

在衬底上外延生长Ⅲ族氮化物异质结，Ⅲ族氮化物异质结包括沟道层及势垒层，沟道层中形成有二维电子气；

刻蚀势垒层及部分沟道层，形成源极区域和漏极区域；

在源极区域和漏极区域中分别形成源极和漏极；

在势垒层及源极和漏极上方外延生长第一钝化层；

刻蚀第一钝化层，在源极和漏极上方分别形成源极窗口和漏极窗口，在源极窗口和漏极窗口之间形成贯穿第一钝化层的栅极窗口；

采用电感耦合等离子体系统对栅极窗口下方的部分势垒层进行刻蚀工艺，刻蚀部分势垒层；

采用电感耦合等离子体系统对栅极窗口下方的全部或部分势垒层进行氧化工艺，形成绝缘介质层；

在栅极窗口中形成栅极。

2.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述栅极窗口下方的部分势垒层被氧化形成绝缘介质层，绝缘介质层的下表面位于沟道层和势垒层的界面上方，绝缘介质层下方势垒层的厚度小于或等于10nm；或，

所述栅极窗口下方的全部势垒层被氧化形成绝缘介质层，绝缘介质层的下表面位于沟道层和势垒层的界面处。

3.根据权利要求1或2所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述刻蚀工艺中，刻蚀气体可以为氯气和/或三氯化硼，气体流量为10～80sccm，腔体压力为8～20mTorr，射频功率范围为5～100W，电感耦合等离子体功率为100～500W。

4.根据权利要求1或2所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述氧化工艺中，氧化气体包括氧气和/或一氧化二氮，气体流量为2～60sccm，腔体压力为8～20mTorr，射频功率范围为5～100W，电感耦合等离子体功率为100～500W。

5.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法中，“在势垒层及源极和漏极上方外延生长第一钝化层”步骤前或步骤后还包括：

采用离子注入工艺或刻蚀工艺，对源极和/或漏极旁侧的Ⅲ族氮化物异质结中进行无源区隔离，形成隔离区；

其中，离子注入工艺中的离子为O离子或F离子，刻蚀工艺中的刻蚀气体为BCl₃或Cl₂。

6.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法中，“刻蚀势垒层及部分沟道层，形成源极区域和漏极区域”具体为：

对势垒层及部分沟道层进行欧姆刻蚀，形成源极区域和漏极区域，欧姆刻蚀的深度为沟道层和势垒层的界面处下方0～30nm；或，

“刻蚀势垒层及部分沟道层，形成源极区域和漏极区域”具体为：

对部分势垒层进行预刻蚀，预刻蚀的深度为0～10nm；

对其余势垒层及部分沟道层进行欧姆刻蚀，形成源极区域和漏极区域，欧姆刻蚀的深度为沟道层和势垒层的界面处下方0～30nm。

7.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法中，“刻蚀第一钝化层”具体为：

采用干法刻蚀工艺和/或湿法刻蚀工艺刻蚀第一钝化层；

其中，干法刻蚀工艺采用等离子进行刻蚀，湿法刻蚀工艺采用酸性溶液或碱性溶液进行刻蚀。