[发明专利]高电子迁移率晶体管

说明书

本发明公开一种高电子迁移率晶体管，其包含一基底；一缓冲层，设于所述基底上；一氮化镓通道层，位于所述缓冲层上；一第一氮化铝镓层，位于所述氮化镓通道层上；一氮化铝蚀刻停止层，位于所述第一氮化铝镓层上；以及一P型氮化镓层，位于所述氮化铝蚀刻停止层上。

技术领域

本发明涉及化合物半导体技术领域，特别是涉及一种氮化镓高电子迁移率晶体管及其制作方法。

背景技术

氮化镓高电子迁移率晶体管常被应用于高频的高功率放大器元件，其具有高击穿电压、高饱和电子移动速度及高温操作的特性。

依据现有技术，形成常闭型(normally-off)氮化镓高电子迁移率晶体管通常需要直接蚀刻P型氮化镓层，或者利用再成长法(re-growth method)在P型氮化镓层长出氮化铝镓层。然而，上述方法中，直接蚀刻P型氮化镓层会造成下方氮化铝镓层的蚀刻损害，而再成长法制作工艺步骤过于繁琐，产能低且成本过高。

因此，目前该技术领域仍需要一种改良的氮化镓高电子迁移率晶体管及其制作方法，以解决上述不足与缺点。

发明内容

本发明提供一种改良的氮化镓高电子迁移率晶体管及其制作方法，可以解决上述现有技术的不足与缺点。

本发明一方面提出一种高电子迁移率晶体管，包含：一基底；一缓冲层，设于所述基底上；一氮化镓通道层，位于所述缓冲层上；一第一氮化铝镓层，位于所述氮化镓通道层上；一氮化铝蚀刻停止层，位于所述第一氮化铝镓层上；以及一P型氮化镓层，位于所述氮化铝蚀刻停止层上。

根据本发明实施例，其中所述第一氮化铝镓层可为P型氮化铝镓层或本质型氮化铝镓层。。

根据本发明实施例，其中另包含一栅极凹陷，位于所述氮化铝蚀刻停止层上。

根据本发明实施例，其中另包含一第二氮化铝镓层，位于所述氮化铝蚀刻停止层上。

根据本发明实施例，其中另包含一钝化层，位于所述第二氮化铝镓层上。

根据本发明实施例，其中所述钝化层包含氮化铝、氧化铝、氧化硅或氮化硅。

根据本发明实施例，其中所述栅极凹陷穿过所述钝化层和所述第二氮化铝镓层。

根据本发明实施例，其中所述P型氮化镓层设置在所述栅极凹陷中。

根据本发明实施例，其中所述P型氮化镓层在所述栅极凹陷中直接接触所述氮化铝蚀刻停止层。

根据本发明实施例，其中所述栅极凹陷未穿过所述氮化铝蚀刻停止层，又其中所述栅极凹陷完全被所述P型氮化镓层填满。

根据本发明实施例，其中另包含一栅极金属层，位于所述P型氮化镓层上。

根据本发明实施例，其中所述栅极金属层包含镍、金、银、钛、铜、铂或其合金。

根据本发明实施例，其中另包含一源极金属层和一漏极金属层，穿过所述钝化层、所述第二氮化铝镓层、所述氮化铝蚀刻停止层、所述第一氮化铝镓层，并延伸进入到所述氮化镓通道层中。

根据本发明实施例，其中所述源极金属层和所述漏极金属层包含镍、金、银、铂、钛、氮化钛或以上任意组合。

根据本发明实施例，其中所述第二氮化铝镓层的厚度大于所述第一氮化铝镓层的厚度。

根据本发明实施例，其中所述第二氮化铝镓层的厚度介于2nm至30nm之间，又其中所述第一氮化铝镓层的厚度介于2nm至10nm之间。

根据本发明实施例，其中另包含一氮化铝层，位于所述P型氮化镓层上。

根据本发明实施例，其中所述第二氮化铝镓层的铝含量大于所述第一氮化铝镓层的铝含量。