[发明专利]一种多插指埋栅结构的增强型高压HEMT器件及其制备方法在审
| 申请号： | 202110906419.3 | 申请日： | 2021-08-09 |
| 公开（公告）号： | CN113594232A | 公开（公告）日： | 2021-11-02 |
| 发明（设计）人： | 尹以安;连梦小;毛明华 | 申请（专利权）人： | 迪优未来科技（清远）有限公司;华南师大（清远）科技创新研究院有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335;H01L29/423 |
| 代理公司： | 北京清控智云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11919 | 代理人： | 仵乐娟 |
| 地址： | 511540 广东省清远市高新技术产业开发区*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多插指埋栅 结构 增强 高压 hemt 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种多插指埋栅结构的增强型高压HEMT器件，其特征在于，包括依次层叠的应力释放层、高阻缓冲层、沟道层、插入层和势垒层；其中，
源极和漏极，位于势垒层两端，与所述插入层接触；
栅极，位于势垒层上；
栅电介质层，位于栅极和势垒层之间；
包含插指埋栅单元的多插指埋栅结构，沿势垒层表面延伸至势垒层中一定深度，沿源极指向漏极的方向上，所述多插指埋栅结构与势垒层之间构成多个依次排列的PN结。
2.根据权利要求1的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述多插指埋栅结构包含至少三个采用离子注入工艺形成的插指埋栅单元，所述插指埋栅单元沿源极指向漏极的方向上依次间隔排列。
3.根据权利要求1或2的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述多插指埋栅结构沿源极指向漏极方向上的宽度等于栅极的宽度。
4.根据权利要求3的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述多插指埋栅结构的厚度小于所述势垒层，所述势垒层选用n型AlGaN层，其Al组分选用0.1～0.3，厚度选用30～50nm；所述多插指埋栅结构的掺杂浓度大于等于108cm-3，厚度为10～30nm。
5.根据权利要求1、2或4的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述栅电介质层选用HfO2、Al2O3、TiO2或SiO2，其厚度为5～10nm。
6.根据权利要求1、2或4的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述沟道层选用GaN沟道层，其厚度为50～70nm；所述插入层选用AlN插入层，其厚度为1～2nm。
7.根据权利要求6的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，AlGaN势垒层的厚度选用30nm，其Al组分选用0.24。
8.根据权利要求6的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，所述应力释放层选用AlN应力释放层；所述高阻缓冲层选用GaN高阻层。
9.根据权利要求5的所述增强型高压HEMT器件，其特征在于，还包括钝化层，布置于源/漏极与栅极之间的势垒层表面。
10.一种多插指埋栅结构的增强型高压HEMT器件，其特征在于，包括以下步骤：
在衬底上依次生长应力释放层、高阻缓冲层、沟道层、插入层和势垒层；
采用离子注入工艺在势垒层表面的预定区域形成一定深度的多插指埋栅结构，所述多插指埋栅结构包含多个间隔排列的插指埋栅单元，所述插指埋栅单元的导电类型与所述势垒层相反；
在多插指埋栅结构表面沉积栅电介质层，随后进行高温退火；
刻蚀所述势垒层形成源极和漏极区域，沉积源极和漏极金属；
在栅电介质层上形成栅极区域，沉积栅极金属；
沉积钝化层覆盖栅极与源极之间的区域，以及覆盖栅极与漏极之间的区域；
其中，所述插指埋栅单元沿源极指向漏极的方向上依次间隔排列。
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