[发明专利]一种带有刻蚀保护层的金刚石基氮化镓器件的制备方法

权利要求书

1.一种带有刻蚀保护层的金刚石基氮化镓器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在第一衬底(102)上生长AlN成核层，厚度为1nm-1um；

(2)在氮化铝成核层(103)上生长氮化镓缓冲层，厚度为10-100um；

(3)在氮化镓缓冲层(104)上生长临时的保护层，对氮化镓材料形成保护，完成氮化镓材料的的制备；

(4)在氮化镓材料的第一衬底背面抛光减薄处理，保留1um-100um；

(5)采用icp刻蚀方法对减薄的衬底背面刻蚀若干凹槽，凹槽深度为0.1um-10um，凹槽的宽度为0.5-1um；

(6)在凹槽衬底上生长多晶金刚石，完成金刚石衬底(101)氮化镓材料的制备，具体生长条件为：腔体压强100Torr，甲烷流量24sccm，氢气流量376sccm，多晶金刚石生长厚度为1um-10um；

(7)去除氮化镓材料的临时的保护层(111),在氮化镓材料上生长氮化镓沟道层(105)，厚度为0.1um-1um；

(8)在氮化镓沟道层生长铝镓氮势垒层(106)，厚度为10-100nm；

(9)采用等离子增强化学沉积方法在上述AlGaN/GaN异质结材料表面沉积一层SiN_x膜层作为介质层(110)，厚度为200nm；

(10)将上述材料进行有机清洗，清洗结束后采用光刻和刻蚀技术将AlGaN/GaN异质结两端的薄膜介质层祛除掉，其余地方保留光刻胶涂层，形成源电极(108)、漏电极(107)凹槽；

(11)采用电子束蒸镀技术进行金属沉积，依次沉积钛、铝、镍和金四种金属，四层金属层的厚度分别为20nm、150nm、30nm和50nm，蒸镀结束后采用金属剥离设备将光刻胶上面的多层金属祛除掉，形成只有源极和漏极存在多层金属的图案；

(12)将上述材料进行有机清洗，清洗结束后对上述材料进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为30s；

(13)将上述材料进行有机清洗，采用光刻和刻蚀技术形成栅电极(109)凹槽，采用电子束蒸镀技术进行金属沉积，依次沉积镍和金两种金属，厚度分别30nm、200nm，蒸镀结束后采用金属剥离设备将光刻胶上面的多层金属祛除掉，完成栅极电极制作；

(14)材料用ALD在器件上面淀积介质层(110)，厚度为100nm-900nm。

2.根据权利要求1所述的一种带有刻蚀保护层的金刚石基氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述第一衬底采用Si材料。

3.根据权利要求1所述的一种带有刻蚀保护层的金刚石基氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中凹槽深度为0.1-10um，凹槽的宽度为0.5-1um。

4.根据权利要求1所述的一种基带有刻蚀保护层的金刚石基氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述步骤(12)中退火温度为800℃，退火时间为30s。