[发明专利]集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的制造方法。

背景技术

氮化镓是国际上广泛关注的新型宽禁带化合物半导体材料，由于其具有较宽的禁带宽度，高电子饱和漂移速率，较高的击穿场强，良好的热稳定性，耐腐蚀和抗辐射性能，所以在高压、高频、高温、大功率和抗辐照环境条件下具有较强的优势。凭借其优良的材料特性，氮化镓晶体管被广泛使用。

可将氮化镓晶体管应用在低压DC-DC转换器等器件上时，由于氮化镓晶体管的导通电压较高，使器件的开关损耗增加，增加了无用功耗，进而降低了器件的转换效率及性能。

发明内容

本发明实施例提供一种集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的制造方法，由于集成了肖特基二极管，所以降低了导通电压，减少了开关损耗，减少了无用功耗，进而提高了器件的转换效率及性能。

本发明实施例提供一种集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的制造方法，包括：

在硅衬底上表面依次生长氮化镓缓冲层和铝镓氮势垒层；

在所述铝镓氮势垒层上淀积氧化层；

对左侧部分区域的氧化层进行刻蚀，形成源极接触孔；

对右侧部分区域的氧化层进行刻蚀，形成氧化层开孔，在所述氧化层开孔内刻蚀铝镓氮势垒层、氮化镓缓冲层及部分硅衬底，形成漏极接触孔；

制造所述集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的源极及漏极；

制造所述集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的栅极；

在所述硅衬底下表面形成肖特基电极，以使在所述漏极中的源漏极金属层、所述硅衬底及所述肖特基电极形成肖特基二极管。

进一步地，如上所述的方法，所述制造所述集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的源极及漏极具体包括：

在所述源极接触孔内、所述漏极接触孔内、所述源极接触孔上方、所述漏极接触孔上方及所述氧化层上方沉积源漏极金属层；

采用电子束工艺蒸发所述源漏极金属层中的金属；

对所述氧化层上方的源漏极金属层进行光刻，刻蚀，形成源极及漏极。

进一步地，如上所述的方法，所述制造所述集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的栅极具体包括：

对中间部分区域的氧化层和铝镓氮势垒层进行刻蚀，形成栅极接触孔；

在所述栅极接触孔内、所述栅极接触孔上方及所述源极及所述漏极之间的氧化层上方沉积栅极金属层；

采用电子束工艺蒸发所述栅极金属层中的金属；

对所述氧化层上方的栅极金属层进行光刻，刻蚀，形成栅极。

进一步地，如上所述的方法，所述在所述硅衬底下表面形成肖特基电极具体为：

在所述硅衬底下表面依次生长镍层及金层，以形成肖特基电极。

进一步地，如上所述的方法，所述在所述源极接触孔内、所述漏极接触孔内、所述源极接触孔上方、所述漏极接触孔上方及所述氧化层上方沉积源漏极金属层具体为：

在所述源极接触孔内、所述漏极接触孔内、所述源极接触孔上方、所述漏极接触孔上方及所述氧化层上方采用磁控溅射镀膜工艺依次沉积钛层，铝层，钛层及氮化钛层，以形成源漏极金属层。

进一步地，如上所述的方法，所述在所述栅极接触孔内、所述栅极接触孔上方及所述源极及所述漏极之间的氧化层上方沉积栅极金属层具体为：

在所述栅极接触孔内、所述栅极接触孔上方及所述源极及所述漏极之间的氧化层上方采用磁控溅射镀膜工艺依次沉积氮化钛层，钛层，铝层，钛层及氮化钛层，以形成栅极金属层。

进一步地，如上所述的方法，所述氧化层为二氧化硅层。

本发明实施例提供一种集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的制造方法，通过在硅衬底上表面依次生长氮化镓缓冲层和铝镓氮势垒层；在铝镓氮势垒层上淀积氧化层；对左侧部分区域的氧化层进行刻蚀，形成源极接触孔；对右侧部分区域的氧化层进行刻蚀，形成氧化层开孔，在氧化层开孔内刻蚀铝镓氮势垒层、氮化镓缓冲层及部分硅衬底，形成漏极接触孔；制造集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的源极及漏极；制造集成肖特基二极管的氮化镓晶体管的栅极；在硅衬底下表面形成肖特基电极，以使在漏极中的源漏极金属层、硅衬底及肖特基电极形成肖特基二极管。降低了导通电压，减少了开关损耗，减少了无用功耗，进而提高了器件的转换效率及性能。

附图说明