[发明专利]一种GaN基HEMT器件及其制造方法

权利要求书

1.一种GaN基HEMT器件，包括：

一衬底；

在衬底上外延生长成的一GaN层；

在GaN层上生长成的一Al_xGa_1-xN层；

在Al_xGa_1-xN层上生长成的一AlN层；

在AlN层上生长成的一Al₂O₃介质层；

在Al₂O₃介质层上生长成的一SiO₂介质层；

在SiO₂介质层上制作成的一栅槽及在该栅槽内形成的两SiN侧墙；

在所述栅槽内的两SiN侧墙之间形成的一栅金属层；

在栅金属层上制作的一栅金属电极；

在Al_xGa_1-xN层上制作的两源漏金属电极。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述GaN层为沟道层，厚度为150-2000nm。

3.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述Al_xGa_1-xN层为势垒层，厚度为6-30nm。

4.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述AlN层为势垒层，作用为腐蚀截止层，厚度为2-10nm。

5.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述Al₂O₃介质层作用为刻蚀截止层，厚度为2-10nm。

6.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述SiO₂介质层作用为栅槽结构成型，厚度为300-400nm。

7.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述SiN侧墙宽度为50-150nm。

8.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于，所述栅金属层厚度为50-150nm，材料为W金属或WSi合金金属；所述栅金属电极为Ti/Au两层金属，厚度分别为10-30nm/100-500nm。

9.一种GaN基HEMT器件的制造方法，步骤包括：

在一衬底上外延生长GaN层；

在GaN层上生长Al_xGa_1-xN层；

在Al_xGa_1-xN层上生长AlN层；

在AlN层上生长Al₂O₃介质层；

在Al₂O₃介质层上生长SiO₂介质层；

在SiO₂介质层上制作栅槽；

在栅槽内生长SiNx介质，并采用等离子体刻蚀的方法，在栅槽内形成SiN侧墙；

采用化学腐蚀的方法，腐蚀掉Al₂O₃介质层和AlN层；

溅射栅金属层，并制作栅金属电极；

刻蚀掉多余栅金属层；

在Al_xGa_1-xN层上制作源漏金属电极。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为保证化学腐蚀的均匀性，化学腐蚀先采用数字腐蚀的方法，用臭氧处理5至30分钟，然后采用稀盐酸腐蚀的方法，将Al₂O₃介质层和AlN层腐蚀掉。