[发明专利]III族/氮化物磊晶结构及其主动元件与其积体化的制作方法

权利要求书

1.一种使用一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构来制作氟离子注入加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管的方法，其特征在于，该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构包含有一基底、位于该基底上并碳掺杂的一氮化镓高阻值缓冲层、位于该氮化镓高阻值缓冲值层上并碳掺杂的一氮化镓高阻值层、位于该氮化镓高阻值层上的一氮化镓铝缓冲层、位于该氮化镓铝缓冲层上的一氮化镓通道层、位于该氮化镓通道层上的一氮化镓铝阻障层、植入于该氮化镓铝阻障层内的一氟离子结构以及位于该氟离子结构上的一第一闸极绝缘介电层，所述的方法包含有下列步骤:

利用氟离子电浆，在特定电场或特定电压下将氟离子注入氮化镓铝阻障层内后，经过425℃、600秒热处理后，该氟离子结构稳定的占据氮化镓铝阻障层内的空间；及

制作该第一闸极绝缘介电层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中该氟离子结构形成于该氮化镓铝阻障层内的步骤更包含有:

利用黄光曝光显影定义该氮化镓铝阻障层的氟离子注入的区域；以及

利用CF4在干式蚀刻系统或离子布植机系统内产生氟离子电浆；

在特定电场下将氟离子注入于该氮化镓铝阻障层内；

经过425℃、600秒的热处理，使该氟离子结构稳定的占据该氮化镓铝阻障层内的空间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中制作该第一闸极绝缘介电层的步骤更包含有:

利用光阻以曝光显影的方式定义出第一闸极绝缘介电层的一区域；

使用氧化物缓冲蚀刻液利用湿式蚀刻的方式将该区域以外的绝缘介电层蚀刻掉，只保留第一闸极绝缘介电层的区域；及

将光阻以去光阻液蚀刻掉。

4.一种使用一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构来制作氟离子注入混合型加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管的方法，其特征在于，该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构包含有一基底、位于该基底上并碳掺杂的一氮化镓高阻值缓冲层、位于该氮化镓高阻值缓冲值层上并碳掺杂的一氮化镓高阻值层、位于该氮化镓高阻值层上的一氮化镓铝缓冲层、位于该氮化镓铝缓冲层上的一氮化镓通道层、位于该氮化镓通道层上的一氮化镓铝阻障层、植入于该氮化镓铝阻障层内的一氟离子结构以及位于该氟离子结构上的一第一闸极绝缘介电层，所述的方法包含有下列步骤:

利用氟离子电浆，在特定电场或特定电压下将氟离子注入氮化镓铝阻障层内后，经过425^oC、600秒热处理后，该氟离子结构稳定的占据于该氮化镓铝阻障层内；

制作该第一闸极绝缘介电层；

将该 氮化镓铝/氮化镓磊晶结构区分为一左侧区域与一右侧区域；

于该左侧区域形成一氟离子注入加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管；

于该右侧区域形成一空乏型不具有闸极绝缘介电层氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包含有下列步骤:

利用金属蒸镀与金属掀离的方式于该左侧区域形成一第一源极电极金属及一第一汲极电极金属，及于该右侧区域形成一第二源极电极金属及一第二汲极电极金属；及

经过700~900℃、30秒热处理使得该第一源极电极金属、该第一汲极电极金属、该第二源极电极金属及该第二汲极电极金属成为欧姆接触电极。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包含有下列步骤:

利用多重能量破坏性离子布植，以隔离该氟离子注入加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管与该氟离子注入空乏型不具有闸极绝缘介电层氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包含有下列步骤:

干蚀刻该氮化镓铝阻障层、该氮化镓通道层及该氮化镓铝缓冲层，以显露出部分该氮化镓高阻值层，以隔离该氟离子注入加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管与该氟离子注入空乏型不具有闸极绝缘介电层氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管。