[发明专利]氮化镓半导体器件的制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

在氮化镓外延基底的表面上沉积氮化镓，形成第一氮化镓层，其中，所述氮化镓外延基底包括由下而上依次设置的硅衬底层、第二氮化镓层和第一氮化铝镓层；

在所述第一氮化镓层的表面上沉积氮化铝镓，形成第二氮化铝镓层；

在所述第二氮化铝镓层的表面上沉积氮化硅，形成第一氮化硅层；

对所述第一氮化硅层进行干法刻蚀，形成相对设置的源极接触孔和漏极接触孔；

在所述源极接触孔和所述漏极接触孔内，沉积第一金属层，其中，所述第一金属层的高度大于所述源极接触孔、所述漏极接触孔的高度；

对干法刻蚀后的第一氮化硅层、以及所述第二氮化铝镓层进行干法刻蚀，形成栅极接触孔，其中，所述栅极接触孔的底部为所述第一氮化镓层的上表面；

在所述栅极接触孔内沉积氮化硅介质层之后，在所述栅极接触孔内沉积第二金属层，其中，所述第二金属层的上表面高于所述第一氮化硅层的上表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氮化硅层的厚度为350埃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述第一氮化硅层进行干法刻蚀，形成相对设置的源极接触孔和漏极接触孔之后，还包括：

依次采用稀释后的氢氟酸溶液、过氧化氢与氢氧化氨的混合溶液、过氧化氢与氯化氢的混合溶液，对整个器件的表面进行表面处理，以去除整个器件的表面上的杂质物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述源极接触孔和所述漏极接触孔内，沉积第一金属层，包括：

在整个器件的表面上依次沉积第一钛金属层、铝金属层、第二钛金属层和氮化钛层，以形成金属合层，其中，所述第一钛金属层的厚度为200埃，所述铝金属层的厚度为1200埃，所述第二钛金属层的厚度为200埃，所述氮化钛层的厚度为200埃；

对所述金属合层进行光刻和刻蚀，以去除第一氮化硅层的表面上的金属合层，以在所述源极接触孔和所述漏极接触孔内形成所述第一金属层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述源极接触孔和所述漏极接触孔内，沉积第一金属层之后，还包括：

利用氮气气体作为保护气体，在840摄氏度的环境下对整个器件进行30秒的高温退火处理，以通过相互接触的所述第一金属层与所述第二氮化铝镓层进行反应之后形成合金，以降低所述第一金属层与所述第二氮化铝镓层的接触电阻。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对干法刻蚀后的第一氮化硅层、以及所述第二氮化铝镓层进行干法刻蚀，形成栅极接触孔之后，还包括：

采用盐酸溶液清洗所述栅极接触孔，以去除所述栅极接触孔内的杂质物。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述栅极接触孔内沉积氮化硅介质层，包括：

在整个器件的表面沉积第二氮化硅层；

对所述第二氮化硅层进行干法刻蚀，去除所述第一金属层的表面、所述第一氮化硅层的表面上的第二氮化硅层，并去除所述栅极接触孔内的预设厚度的第二氮化硅层，以形成所述氮化硅介质层；

其中，所述氮化硅介质层的厚度为所述第二氮化铝镓层的厚度的一半。

8.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述栅极接触孔内沉积第二金属层，包括：

在整个器件的表面上，依次沉积镍金属层、金金属层；

对所述镍金属层、金金属层进行光刻和刻蚀，以在所述栅极接触孔内沉积第二金属层，其中，所述第二金属层构成整个器件的栅极。

9.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，在所述栅极接触孔内沉积第二金属层之后，还包括：

采用6英寸的硅工艺线对整个器件进行封装处理。