[发明专利]一种A1GaN/GaN HEMT器件的隔离方法

摘要

本发明公开了一种AlGaN/GaN HEMT器件的隔离方法，它属于微电子技术领域。其目的在于采用该方法，可以避免传统器件隔离工艺中对材料的损伤。该方法是这样实现的：以选择性外延生长GaN基材料为核心，在蓝宝石衬底或SiC衬底上先淀积隔离介质薄膜，根据设计掩膜对隔离介质薄膜进行选择性刻蚀，去掉介质膜露出衬底表面的区域即窗口区为器件的有源区，有源区以外保留隔离介质薄膜。然后采用MOCVD技术继续进行GaN外延层和AlGaN/GaN异质结构生长，只在窗口区生长出AlGaN/GaN异质结构，介质薄膜区表面只有GaN和AlGaN多晶颗粒，这样就形成了有源区绝缘隔离，即器件隔离和材料生长是同时完成的。本发明可用于制作高性能的异质结构器件和大功率器件等。

主权项

1. 一种AlGaN/GaN HEMT器件的隔离方法，其实现过程如下：(1).将Al2O3衬底或SiC衬底置于等离子体增强化学气相淀积PECVD设备中淀积厚度为10-500nm的SiO2介质薄膜；PECVD淀积成膜射频频率为13.56MHz，功率密度为0.011W/cm2，衬底温度为350℃，反应室气压为46.55Pa；(2).根据设计掩膜采用BOE或稀释氢氟酸溶液对上述的SiO2介质膜进行选择性刻蚀，去掉窗口区的SiO2介质膜，露出衬底表面；(3).将上述衬底放入MOCVD反应室中，对反应室抽真空；MOCVD反应室的真空度小于2×10-2Torr；向反应室通入氢气或氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理；衬底加热温度为900-1200℃，时间为5-10min，反应室压力为20-760Torr；(4).在热处理后的衬底上生长厚度为5-50nm的GaN成核层；生长GaN成核层的温度为400-600℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为1-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm；(5).在GaN成核层上生长厚度为500-2000nm的GaN外延层；外延层的生长温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm；(6).在GaN外延层上生长厚度为5-50nm的AlGaN势垒层；势垒层的生长温度为900-1200℃，生长压力为20-760Torr，铝源流量为1-20μmol/min，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm；后续的器件制造步骤不再需要隔离工艺，直接进行源漏欧姆接触、栅肖特基接触、加厚电极和钝化等步骤直至器件制作完成。