[发明专利]帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法

说明书

本发明公开了一种帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法，涉及半导体技术领域。该方法包括以下步骤：去除氧化镓外延片无源区域的氧化镓沟道层和氧化镓帽层；分别去除所述氧化镓外延片的源区对应的氧化镓帽层和漏区对应的氧化镓帽层；分别在所述源区对应的氧化镓沟道层部分和所述漏区对应的氧化镓沟道层部分掺杂N型杂质；分别在所述源区对应的氧化镓沟道层的上表面和所述漏区对应的氧化镓沟道层的上表面覆盖第一金属层，分别形成源极和漏极；在栅区对应的氧化镓帽层的上表面覆盖第二金属层形成栅极。本发明能够提高MOSFET的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法。

背景技术

氧化镓（Ga₂O₃）是金属镓的氧化物，Ga₂O₃金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）具有化学性质稳定、高耐压、低损耗、低漏电、耐高温、抗辐照、可靠性高以及低成本的优势，在供电系统、电力汽车、混合动力汽车、工厂大型设备、光伏发电系统、空调、服务器、个人电脑等设备中有广泛应用。在Ga₂O₃ MOSFET制备过程中，为了降低栅极漏电，通常在栅区上表面通过原子层沉积（AtomicLayer Deposition，ALD）生长Al₂O₃、HfO₂、SiO₂或者通过等离子体增强化学气相沉积 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ，PECVD)生长SiN以及它们形成的复合结构作为介质层，这些介质层和Ga₂O₃之间由于存在晶格适配和界面缺陷，导致MOSFET性能降低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法，以解决现有技术中MOSFET的介质层和Ga₂O₃之间由于存在晶格适配和界面缺陷，导致MOSFET性能降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：

去除氧化镓外延片无源区域的氧化镓沟道层和氧化镓帽层；所述氧化镓外延片从下至上依次为衬底层、氧化镓缓冲层、氧化镓沟道层和氧化镓帽层；所述氧化镓帽层为绝缘层；

分别去除所述氧化镓外延片的源区对应的氧化镓帽层和漏区对应的氧化镓帽层；

分别在所述源区对应的氧化镓沟道层部分和所述漏区对应的氧化镓沟道层部分掺杂N型杂质；

分别在所述源区对应的氧化镓沟道层的上表面和所述漏区对应的氧化镓沟道层的上表面覆盖第一金属层，分别形成源极和漏极；

在栅区对应的氧化镓帽层的上表面覆盖第二金属层形成栅极；所述源区和所述漏区分别位于所述栅区的两侧。

可选的，所述方法还包括：

在所述氧化镓场效应晶体管的上表面覆盖钝化保护层，并去除所述栅极的加电位置的钝化保护层、源极的加电位置的钝化保护层和漏极的加电位置的钝化保护层。

可选的，所述去除氧化镓外延片无源区域的氧化镓沟道层和氧化镓帽层之前，所述方法还包括：

制备氧化镓外延片；

所述制备氧化镓外延片具体包括：在衬底上依次生长氧化镓缓冲层、氧化镓沟道层和和氧化镓帽层。

可选的，所述去除氧化镓外延片无源区域的氧化镓沟道层和氧化镓帽层，具体包括：