[发明专利]凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件及其制作方法

权利要求书

1. 一种凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件，其特征在于，该器件包括：

栅极，位于栅极两侧的源极和漏极；所述栅极、源极和漏极位于衬底材料顶层铝镓氮AlGaN外延层上；

在形成了栅极、源极和漏极的器件表面淀积的SiN介质膜；

在所述SiN介质膜上蒸发栅连接场板的图形；

在蒸发了栅连接场板的图形的器件表面二次淀积的SiN介质膜；

在二次淀积的SiN介质膜上蒸发源连接场板的图形。

2. 根据权利要求1所述的凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件，其特征在于，

所述源极、漏极分别与AlGaN外延层之间通过退火合金形成欧姆接触，

所述栅极是通过在形成源极、漏极欧姆接触的AlGaN外延层上光刻栅图形，并对栅图形部分的AlGaN外延层进行刻蚀，然后蒸发栅金属形成的。

3. 根据权利要求1所述的凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件，其特征在于，所述衬底材料由下至上依次包括蓝宝石衬底、氮化镓GaN和AlGaN外延层三层结构；

其中，所述蓝宝石衬底用于作为生长GaN外延层的衬底材料；所述AlGaN/GaN外延层结构中，AlGaN外延层和GaN外延层间形成异质结，产生高浓度的二维电子气，提供大的电流密度和功率输出。

4. 一种制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，该方法基于常规的AlGaN/GaN HEMT器件制作工艺，在形成源极和漏极的欧姆接触后，光刻栅图形，对栅图形部分的AlGaN外延层进行刻蚀，蒸发栅金属后，先制作栅连接场板，再制作源连接场板，形成凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件。

5. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，该方法具体包括：

A、在衬底材料上进行光学光刻，形成对准标记，蒸发标记金属；

B、在蒸发过标记金属后，在AlGaN外延层上光学光刻源漏图形，并蒸发源漏金属，然后高温快速热退火，在源漏金属与衬底材料之间形成欧姆接触，形成源极和漏极；

C、进行离子注入，对有源区进行隔离；

D、在衬底材料上源极和漏极之间的位置光学光刻栅线条图形，然后刻蚀栅图形部分AlGaN外延层，然后蒸发栅金属，形成栅极；

E、在制作有源极、漏极和栅极的衬底材料表面淀积SiN介质膜；

F、光学光刻栅场板图形，蒸发金属；

G、二次淀积SiN介质膜；

H、光学光刻源场板图形，蒸发金属；

I、光学光刻金属布线图形，蒸发金属；

J、制作空气桥。

6. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，步骤B中所述蒸发的源漏金属为Ti/Al/Ti/Au，所述高温快速热退火的条件为：在750℃至800℃的氮气氛围中退火30秒。

7. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，步骤C中所述进行离子注入，注入离子为高能的He⁺离子。

8. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，步骤D中所述刻蚀条件为：ICP设备刻蚀，同时使用Cl₂和BCl₃混合气体刻蚀，刻蚀深度为

9. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，步骤D中所述蒸发的栅金属为Ni/Au，步骤F中所述蒸发的金属为Ni/Au，步骤H中所述蒸发的金属为Ni/Au，步骤I中所述蒸发的金属为Ti/Au。

10. 根据权利要求4所述的制作凹栅槽的AlGaN/GaN HEMT多层场板器件的方法，其特征在于，

步骤E中所述淀积采用PECVD方法，淀积介质膜种类为Si₃N₄，淀积的介质膜的厚度为

步骤G中所述淀积采用PECVD方法，淀积介质膜种类为Si₃N₄，淀积的介质膜的厚度为