[发明专利]一种通过实时监控氟注入实现增强型HEMT器件的方法

权利要求书

1.一种通过实时监控氟注入实现增强型HEMT器件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1在衬底上依次外延GaN沟道层及AlGaN势垒层，然后在AlGaN势垒层上进行光刻、刻蚀，做好标记点；

S2对准标记点进行光刻，再利用刻蚀对外延片进行台面隔离，进一步形成源金属电极和漏金属电极；

S3在源金属电极和漏金属电极上分别引出源监控电极及漏监控电极；

S4通过光刻暴露出氟离子注入区域以及源监控电极区域及漏监控电极区域；

S5将两个监控电极分别通过导线与源表的正负极连接，形成闭合回路；

S6将S5得到的外延片放置在感应耦合等离子体刻蚀腔内，进行氟等离子处理，不断耗尽栅下的2DEG，源表的输出电流示数为零时，达到注入终点；

S7取出外延片，用丙酮去除外延片上的光刻胶，进一步通过光刻、蒸镀形成栅金属电极，得到增强型HEMT器件；

所述源监控电极及漏监控电极均为Au，所述源监控电极区域及漏监控电极区域的面积为10mm²-20mm²。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，源金属电极及漏金属电极为Ti、Al、Ni、Au形成的合金。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中进一步形成源金属电极和漏金属电极，具体是通过光刻、蒸镀、剥离和退火形成，其中退火的气氛为N₂，退火温度为850℃，保温时间为30s，升温速率为15℃/s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1及S2中，刻蚀均为感应耦合等离子体刻蚀，刻蚀反应气体为Cl₂和BCl₃混合气体，压强为5mTorr，上射频功率为300W，下射频功率为50W，刻蚀时间分别为150s和80s。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，氟离子注入区域的长度为2μm-4μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5中，氟等离子处理采用反应气体为CF₄，气体流量为80sccm,压强为5mTorr,上射频功率为250W，下射频功率为50W。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源表输入电压设置为1-3V。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅金属电极的长度为3μm-5μm，使栅金属电极完全覆盖氟离子注入区域，避免由于套刻偏差引起的无栅控现象。