[发明专利]一种GaN基倒装HEMT器件结构及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基倒装HEMT器件结构，包括基板、电极焊盘、电极、绝缘介质膜和外延层，所述电极包括漏电极、栅电极和源电极，所述电极焊盘包括栅电极焊盘、源电极焊盘和漏电极焊盘；其特征在于栅电极焊盘位于绝缘介质膜与基板之间，所述外延层包括GaN缓冲层和AlGaN势垒层，栅电极一端穿过绝缘介质膜与栅电极焊盘连接，栅电极另一端与外延层的AlGaN势垒层连接，所述外延层通过栅电极焊盘与基板粘合在一起；所述基板、栅电极焊盘、绝缘介质膜、AlGaN势垒层、GaN缓冲层自下而上排布；所述栅电极焊盘面积覆盖整个外延片下端面面积，栅电极焊盘键合到基板上时，不需要进行电极对准。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基倒装HEMT器件结构，其特征在于漏电极、源电极分别通过导电通孔相应地与位于器件上部的漏电极焊盘和源电极焊盘电连接；导电通孔中填充有导电材料，导电通孔穿过外延层。

3.根据权利要求2所述的一种GaN基倒装HEMT器件结构，其特征在于还包括衬底，所述基板、栅电极焊盘、绝缘介质膜、AlGaN势垒层、GaN缓冲层、衬底自下而上排布；漏电极焊盘和源电极焊盘位于器件上部且位于衬底上部，导电通孔穿过外延层和衬底。

4.制备权利要求1~3任一项所述一种GaN基倒装HEMT器件结构的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在衬底上生长GaN缓冲层，然后再生长GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN盖帽层，得到高电子迁移率晶体管外延片；

(2)将步骤(1)所述的外延片进行清洗，放入丙酮清洗，再放入乙醇清洗，之后用去离子水清洗，最后用氮气吹干；

(3)将经过步骤(2)清洗的外延片采用光刻技术制备源、漏和栅电极；

(4)在步骤(3)制得的样品沉积绝缘膜，通过光刻技术露出栅电极；

(5)在步骤(4)所述样品上沉积栅电极焊盘；

(6)将步骤(5)所述的样品的栅电极焊盘键合到基板上；

(7)将步骤(6)所述样品原来的衬底减小减薄或者去除得到样品背面；

(8)采用化学腐蚀或者物理刻蚀的方法，在步骤(7)所述的样品背面制备两个导电通孔，两个导电通孔分别延伸至漏电极、源电极；

(9)在步骤(8)所述的样品导电通孔内沉积或者电镀金属，使导电通孔具有电气连接功能；

(10)在所述样品背面制备源电极焊盘和漏电极焊盘。