[发明专利]栅指渐宽式GaN FinFET结构及其制备方法

权利要求书

1.一种栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供第一半导体衬底，并于所述第一半导体衬底上外延生长异质结构，且沿所述异质结构生长方向所述异质结构包括Al_xGa_1-xN复合层、In_yAl_1-yN势垒层、GaN沟道层及In_zGa_1-zN沟道层，其中，0≤x≤1，0.165y0.175，0.1z0.2；

于所述异质结构上沉积键合材料层；

提供第二半导体衬底，并基于所述键合材料层将所述第一半导体衬底与所述第二半导体衬底键合；

去除所述第一半导体衬底，及所述异质结构中的所述Al_xGa_1-xN复合层；

自所述In_yAl_1-yN势垒层向下刻蚀所述异质结构至所述键合材料层表面，以在所述键合材料层表面上形成FinFET结构的栅指，且所述栅指的宽度自FinFET结构的源极至FinFET结构的漏极逐渐加宽，以增大FinFET结构的耐压；

刻蚀所述异质结构形成开槽，并于所述开槽中形成FinFET结构的源电极及漏电极，于所述栅指的顶壁和侧壁形成栅电极。

2.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：所述栅指的宽度自FinFET结构的源极至FinFET结构的漏极线性加宽。

3.根据权利要求2所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：所述栅指自FinFET结构的源极至FinFET结构的漏极的线性倾斜角度小于30°。

4.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：所述第一半导体衬底为Si (111)衬底，所述第二半导体衬底为Si (100) 衬底，所述In_yAl_1-yN势垒层为In_0.17Al_0.83N势垒层，所述键合材料层为SiO₂层。

5.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：所述Al_xGa_1-xN复合层中Al组分由下向上逐渐减少，0.3x0.9。

6.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：所述Al_xGa_1-xN复合层的厚度介于0.4μm~2μm之间，所述In_yAl_1-yN势垒层的厚度介于5nm~10nm之间，所述GaN沟道层的厚度介于5nm~20nm之间，所述In_zGa_1-zN沟道层的厚度介于5nm~20nm之间，所述键合材料层的厚度介于10nm~500nm之间。

7.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：将所述第一半导体衬底与所述第二半导体衬底键合之前还包括，对所述键合材料层表面及所述第二半导体衬底层表面进行平坦化、清洗及等离子体激活处理的步骤。

8.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：采用CMP刻蚀工艺去除所述第一半导体衬底，采用等离子干法刻蚀工艺去除所述Al_xGa_1-xN复合层。

9.根据权利要求1所述的栅指渐宽式GaN FinFET结构的制备方法，其特征在于：形成所述源电极、漏电极及栅电极之后还包括沉积钝化保护层的步骤。