[发明专利]高压GaN MIS-HEMT器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高压GaN MIS‑HEMT器件及其制备方法，包括如下步骤：制备无栅场板的GaN MIS‑HEMT器件；在无栅场板的GaN MIS‑HEMT器件上制备第一层栅场板；在具有第一层栅场板的GaN MIS‑HEMT器件表面依次淀积第一钝化介质层与第二钝化介质层；在刻蚀预留出的第二层栅场板位置处制备制备第二层栅场板，并在第二层栅场板上制备第三层栅场板；在器件表面淀积第三钝化介质层；在通过刻蚀预留出来的第四层栅场板对应的第三钝化介质层上形成第四层栅场板设置位置，在所述第四层栅场板设置位置内制备第四层栅场板，并在所述第四层栅场板的上侧形成第五层栅场板。所述方法工艺流程简洁，并且可提高击穿电压以及器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及电子器件技术领域，尤其涉及一种高压GaN MIS-HEMT器件及其制备方法。

背景技术

GaN由于优异的材料特性以及自发极化与压电极化效应的作用，制备的MIS-HEMT器件备受高压大功率领域青睐。但GaN受材料、外延等因素限制，高质量的GaN较难获得，且材料缺陷以及界面态对器件的电学性能具有一定的影响。为了器件能够耐受更高的电压，场板作为常用电场调制技术，较好地应用于GaN MIS-HEMT器件，其中，栅场板可以调制降低栅漏之间电场，从而有效提高器件击穿电压并缓解高电场对陷阱以及界面态的激发，对器件动态特性以及栅漏之间的电流崩塌现象具有改善。因此，栅场板凭借较为简单的工艺以及引入的良好效果，成为了高压GaN MIS-HEMT器件的较好选择。随着工艺制备技术的进步以及高压大功率需求的提升，600V级器件逐渐实现商业化。为了更好的满足高压应用需求，实现1500V级耐压，GaN MIS-HEMT器件栅漏间距以及栅场板需要进一步调整，而受材料本身以及应用需求的约束，栅漏间距调整空间有限，而栅场板则可进一步优化，达到对电场的有效调制，提升器件的击穿电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种工艺流程简洁，可提高击穿电压以及器件的可靠性的高压GaN MIS-HEMT器件制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：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；

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

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

5)在预留出的第二层栅场板位置处制备制备第二层栅场板，并在第二层栅场板上制备第三层栅场板，且第三层栅场板在上下方向上与所述第一层栅场板

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；

7)在第四层栅场板对准位置上侧的第三钝化介质层上形成第四层栅场板设置位置，在所述第四层栅场板设置位置内制备第四层栅场板，并在所述第四层栅场板的上侧形成第五层栅场板，所述第五栅场板在上下方向上与所述第三栅场板具有部分重叠；

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