[发明专利]氮化镓晶体管及其制造方法在审
申请号: | 201610178244.8 | 申请日: | 2016-03-25 |
公开(公告)号: | CN107230625A | 公开(公告)日: | 2017-10-03 |
发明(设计)人: | 刘美华;孙辉;林信南;陈建国 | 申请(专利权)人: | 北京大学;北大方正集团有限公司;深圳方正微电子有限公司 |
主分类号: | H01L21/335 | 分类号: | H01L21/335;H01L29/778 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司11205 | 代理人: | 陶敏,刘芳 |
地址: | 100871*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氮化 晶体管 及其 制造 方法 | ||
1.一种氮化镓晶体管制造方法,其特征在于,包括:
在硅衬底的表面上方形成未掺杂的氮化镓层,在所述未掺杂的氮化镓层的表面上方形成氮化镓铝层;
在所述氮化镓铝层的表面上方沉积一层氮化硅,形成介质层;
对所述介质层、所述氮化镓铝层和所述未掺杂的氮化镓层进行刻蚀,形成漏极接触孔和源极接触孔;
在所述漏极接触孔和源极接触孔中再生长出N型掺杂的氮化镓层,并在所述漏极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成漏极,在所述源极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成源极。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述漏极接触孔和源极接触孔中再生长出N型掺杂的氮化镓层,包括:
在所述漏极接触孔中、所述源极接触孔中以及所述介质层的上方再生长出N型掺杂的氮化镓层;
在所述N型掺杂的氮化镓层位于所述漏极接触孔和所述源极接触孔之间的部分区域上方涂抹光刻胶;
在光刻胶的阻挡下对所述N型掺杂的氮化镓层进行刻蚀,并在刻蚀完成后去除光刻胶,露出部分所述介质层。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述漏极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成漏极,在所述源极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成源极,包括:
在所述N型掺杂的氮化镓层的表面上方以及所述介质层的表面上方淀积欧姆接触金属层;
对所述欧姆接触金属层位于所述介质层上方的区域上涂抹光刻胶;
在光刻胶的阻挡下对所述欧姆接触金属层进行刻蚀,并在刻蚀完后去除光刻胶,仅保留位于所述N型掺杂的氮化镓层上方的欧姆接触金属层。
位于所述漏极接触孔上方的欧姆接触金属层形成漏极,位于所述源极接触孔上方的欧姆接触金属层形成源极。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述N型掺杂的氮化镓层的表面上方以及所述介质层的表面上方淀积欧姆接触金属层,包 括:
采用磁控溅射镀膜工艺,在所述N型掺杂的氮化镓的表面上方以及所述介质层的表面上方沉积金属钛层;
在所述金属钛层的上方沉积金属铂层;
其中,所述金属钛层以及所述金属铂层形成所述欧姆接触金属层。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述漏极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成漏极,在所述源极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成源极之后,还包括:
在氮气的条件下,采用840℃的退火温度进行30s的退火工艺。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,在所述漏极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成漏极,在所述源极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成源极之后,还包括:
对所述介质层、所述氮化镓铝层进行刻蚀,形成栅极接触孔;
在所述栅极接触孔中沉积一层氮化硅,形成栅介质;
在所述栅介质上形成栅极。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述栅介质上形成栅极,包括:
采用磁控溅射镀膜工艺,在所述栅介质和所述介质层上沉积金属镍层,在所述金属镍层上沉积金属金层;
对所述金属金层和金属镍层进行光刻、刻蚀,仅保留部分金属金层和金属镍层,从而形成栅极。
8.一种氮化镓晶体管,其特征在于,包括:硅衬底、设置在所述硅衬底上方的未掺杂的氮化镓层、设置在所述为掺杂的氮化镓层上方的氮化镓铝层以及设置在所述氮化镓铝层上方的介质层;
所述介质层中开设有源极接触孔和漏极接触孔,所述源极接触孔和所述漏极接触孔均穿过所述氮化镓铝层,且穿过部分所述未掺杂的氮化镓层;
所述漏极接触孔和源极接触孔中均形成有N型掺杂的氮化镓层,所述漏极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成有漏极,在所述源极接触孔中的N型掺杂的氮化镓层的上方形成有源极。
9.根据权利要求8所述的氮化镓晶体管,其特征在于,还包括:栅介质和栅极;
介质层中开设有栅极接触孔,所述栅极接触孔中形成有所述栅介质;
所述栅介质上方形成有所述栅极。
10.根据权利要求9所述的氮化镓晶体管,其特征在于,所述源极和漏极均包括一层金属钛层和设置在所述金属钛层上方的金属铂层;
所述栅极包括一层金属镍层和设置在所述金属镍层上方的金属金层。
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