[发明专利]铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法

权利要求书

1.铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1）在AlGaN势垒层上淀积第一介质层, 第一介质层可选择的材料包括SiN、SiO₂；

2）在第一介质层上涂覆第一光刻胶层，对第一光刻胶层进行曝光、显影去除在离子注入过程中需要掩膜进行保护区域上方的第一光刻胶层；

3）蒸发作为注入掩膜用的金属掩膜层到去除了第一光刻胶层的第一介质层上和第一光刻胶层的表面，剥离去除第一光刻胶层及其上的金属掩膜层留下离子注入过程中需要掩膜进行保护区域上方的金属掩膜层；

4）利用金属掩膜层作为掩膜对需要进行离子注入的区域注入Si⁺离子形成注入区；

5）去除第一介质层及其上的金属掩膜层后，淀积第二介质层到AlGaN势垒层的表面，在保护气体中高温退火激活注入的Si⁺离子形成掺杂。

2.根据权利要求1所述的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征是所述的第一介质层，其厚度为50nm。

3.根据权利要求1所述的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征是所述金属掩膜层由Ti、Pt、Ni、Au的一种金属构成，或由这些金属的合金、以及它们的多层复合金属层构成，其厚度为300nm-600nm。

4.根据权利要求1所述的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征是所述注入区所注入的Si⁺离子能量为50keV-90keV、剂量为0.1×10¹⁶cm^-2-2×10¹⁶cm^-2。

5.根据权利要求1所述的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征是所述第二介质层选择的材料包括SiN、SiO₂，厚度为50nm-150nm。

6.根据权利要求1所述的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征是所述高温退火激活注入的Si⁺离子形成掺杂过程中采用的保护气体为N₂和NH₃的混合气体，N₂和NH₃的气体比例为1:4-4:1，气体压力为0.5×10⁵-1.5×10⁵Pa，退火温度为1200℃-1450℃。

7.如权利要求1的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

6）在第二介质层上涂覆第二光刻胶层，经曝光、显影去除需要淀积源漏电极金属层区域的第二光刻胶层，采用干法等离子体刻蚀将需要淀积源漏电极金属层区域的第三介质层去除；

7）淀积第二源漏电极金属层到第二光刻胶层以及AlGaN势垒层上，剥离去除第二光刻胶层及其上的源漏电极金属层得到器件A源电极和A漏电极，高温退火使得A源电极和A漏电极与其下的半导体层形成良好的欧姆接触；

8）淀积一层介质层到第二介质层、A源电极和A漏电极上与第二介质层构成复合第三介质层；

9）在第三介质层上涂覆第三光刻胶层，并经过曝光、显影等步骤在A源电极和A漏电极之间的光刻胶层中形成A窗口，注入了Si⁺离子区域的任意部分均不在A窗口下方；

10）以第三光刻胶层为掩膜，用干法等离子体刻蚀将A窗口中的第三介质层去除，去除第三介质层上的光刻胶后在第三介质层上形成A栅脚窗口，其中注入了Si⁺离子区域的任意部分均不在A栅脚窗口中；

11）在第三介质层及A栅脚窗口之上涂覆第四光刻胶层，并经过曝光、显影等操作之后在A栅脚窗口之上的第四光刻胶层中形成A栅帽窗口；

12）在第四光刻胶层以及A栅帽窗口中淀积A栅帽金属层，剥离去除第四光刻胶层及其上的A栅帽金属层后留下作为栅电极的栅帽金属层。

8.如权利要求1的铝镓氮化合物/氮化镓高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

6）去除第二介质层并经曝光、显影、淀积基于源漏电极金属层、剥离去除光刻胶及其上的源漏电极金属层后得到器件的B源电极和B漏电极；

7）高温退火使得B源电极和B漏电极与其下的半导体层形成良好的欧姆接触，淀积一层第四介质层到AlGaN势垒层、B源电极和B漏电极上；

8）在第四介质层上涂覆第五光刻胶层，并经过曝光、显影等步骤在B源电极和B漏电极之间的光刻胶层中形成B窗口，其中注入了Si⁺离子区域的任意部分均不在B窗口的下方；

9）以第五光刻胶层为掩膜，用干法等离子体将B窗口中的第四介质层去除，去除第四介质层上的光刻胶后在第四介质层上形成B栅脚窗口，其中注入了Si⁺离子区域的任意部分均不在B栅脚窗口中；

10）在第四介质层及栅脚窗口之上涂覆第六光刻胶层，经过曝光、显影等操作之后在B栅脚窗口之上的第六光刻胶层中形成B栅帽窗口；

11）在第六光刻胶层以及B栅帽窗口中淀积B栅帽金属层，剥离去除第六光刻胶层及其上的B栅帽金属层后留下作为栅电极的栅帽金属层。