[发明专利]高压GaN MIS-HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）制备无栅场板的GaN MIS-HEMT器件；

2）在无栅场板的GaN MIS-HEMT器件上制备第一层栅场板（1）；

3）在具有第一层栅场板（1）的GaN MIS-HEMT器件表面依次淀积第一钝化介质层（2）与第二钝化介质层（3）；

4）刻蚀或者腐蚀第二钝化介质层（3）并终止于第一钝化介质层（2），在相应位置预留出第二层栅场板设置位置（4）与第四层栅场板对准位置（5）；

5）在预留出的第二层栅场板设置位置（4）处制备制备第二层栅场板（6），并在第二层栅场板（6）上设置第三层栅场板（7），且第三层栅场板（7）在上下投影方向上与所述第一层栅场板（1）具有部分重叠；

6）在步骤5）后的器件表面淀积第三钝化介质层（8）；

7）在第四层栅场板对准位置（5）上侧的第三钝化介质层（8）上形成第四层栅场板设置位置（9），在所述第四层栅场板设置位置（9）内设置第四层栅场板（10），并在所述第四层栅场板（10）的上侧形成第五层栅场板（11），所述第五栅场板（11）在上下投影方向上与所述第三栅场板（7）具有部分重叠；

8）通过刻蚀或者腐蚀，将源电极（12）以及漏电极（13）上方的介质去掉，完成具有五层栅场板的高压GaN MIS-HEMT器件的制备。

2.如权利要求1所述的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括如下步骤：

在衬底（14）上外延生长GaN缓冲层（15），在GaN缓冲层（15）上生长AlGaN势垒层（16），从而形成二维电子气（2DEG）；在AlGaN势垒层（16）表面生长一层栅绝缘层（17），刻蚀或者腐蚀栅绝缘层（17）形成栅图形，并在栅电极（18）下留有一定厚度的栅绝缘层（17），蒸发剥离制备栅电极（18）；刻蚀或者腐蚀栅绝缘层（17）以及部分AlGaN势垒层（16），在AlGaN势垒层（16）上形成源漏图形，蒸发剥离制备源电极（12）与漏电极（13）。

3.如权利要求1所述的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤2）具体包括如下步骤：

在步骤1）后器件的表面光刻形成第一层栅场板图形，然后进行蒸发剥离，在所述第一层栅场板图形上形成第一层栅场板（1），第一栅场板（1）金属是Ti/Al、Ti/Ta/Al或Ti/Al/Ni/Au金属体系，金属厚度为300nm~1000 nm，场板宽度为1μm ~3 μm。

4.如权利要求1所述的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤3）中：所述第一钝化介质层（2）与第二钝化介质层（3）是Si₃N₄或SiO₂，第一钝化介质层（2）的厚度为300nm ~800 nm，第二钝化介质层（3）的厚度为100nm ~500 nm。

5.如权利要求1所述的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤4）具体包括如下步骤：

光刻所述第二钝化介质层（3）形成对应需要刻蚀或者腐蚀的图形，刻蚀或者腐蚀第二钝化介质层（3）而不影响第一钝化介质层（2），使得位于第二钝化介质层（3）上的图形从左至右分别为第二层栅场板设置位置（4）与第四层栅场板对准位置（5），其中第二层栅场板设置位置（4）的宽度1μm~3 μm，第四层栅场板对准位置（5）宽度为2μm ~5μm。

6.如权利要求1所述的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法，其特征在于，所述步骤5）具体包括如下步骤：

在步骤4）后的器件上光刻形成第三层栅场板图形，蒸发剥离，第二层栅场板自对准形成于左侧的第二层栅场板设置位置（4）内；第三层栅场板（7）位于第二层栅场板（6）上方并与其相连，通过光刻、蒸发剥离工艺流程形成两层栅场板；第二层栅场板金属体系以及第三层栅场板金属体系与第一层栅场板的金属体系相同，第二层栅场板宽度为1μm~3μm，厚度为100nm ~500nm；第三层栅场板宽度为3μm ~7μm，厚度为300nm ~1000 nm。