一种GaNHEMT器件的利记博彩app与流程

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种ganhemt器件的利记博彩app。

背景技术：

gan材料以其较宽的禁带宽度使其为基底的ganhemt器件具备高的击穿电压、高的电流密度及低的导通电阻，是现代电力传输系统的核心器件。ganhemt作为电力电子器件的首要条件是增强型工作模式，科研界和产业界的热点为具有p型gan栅极的ganhemt器件，具体做法是在栅极金属和algan势垒层之间插入一层p型gan层，通过pn内建电场将下方algan/gan异质结界面处的三角形势阱抬高至费米能级之上，从而形成增强型沟道。随着研究的深入，p型gan栅极技术也遇到了瓶颈。在以上工艺技术中，需要使用干法刻蚀移除栅极以外区域的p型gan，等离子体轰击不可避免的在栅极与源、漏极区域之间的algan势垒层表面产生缺陷，缺陷的产生会加速器件工作在高压下时栅极电子注入到algan势垒层表面，进而产生电流崩塌现象，特别是应用于高压大电流下的gan电力电子器件时，电流崩塌现象非常明显。因此迫切需要提高器件的抗电流崩塌能力。

提高具有p型gan栅极的增强型ganhemt器件的抑制电流崩塌能力，业界常用的方法有以下四种：一、优化外延生长条件，降低gan缓冲层和algan势垒层中的缺陷密度；二、改进和优化刻蚀方法，减小刻蚀栅极区域之外p型gan时对保留algan势垒层表面所产生的损伤；三、在栅极和漏极之间的高场区域引入p型gan电极，用于在高场下向algan表面注入空穴来降低沟道电子流失，达到抑制电流崩塌的作用；四、使用gan衬底来取代si衬底，降低晶格失配，提高外延结构质量。但是以上方法，在工艺上实现难度较高，而且对并不明显。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大大提升增强型器件抑制电流崩塌能力的利记博彩app。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种ganhemt器件的利记博彩app，包括以下步骤：

s1、在表面包含p型gan层的ganhemt结构上形成p型gan栅极区域和p型gan空穴注入极区域；

s2、在形成栅极区域和空穴注入极区域的ganhemt结构上制备源极和漏极，所述空穴注入极区域位于源极和漏极之间；

s3、在具备源极和漏极的ganhemt结构上形成有源隔离区；

s4、在形成有源隔离区的ganhemt结构上通过光刻显影方式打开所述空穴注入极区域，在所述ganhemt结构表面淀积一层金属ni，并剥离空穴注入极区域之外的金属ni；

s5、对剥离完金属ni的ganhemt结构进行氧化处理，将金属ni氧化形成nio空穴注入极；

s6、在具有nio空穴注入极的ganhemt结构上通过光刻显影方式打开所述栅极区域，在栅极区域制备栅极；

s7、通过光刻显影方式打开栅极、源极、漏极及空穴注入极区域，连通漏极与nio空穴注入极，并分别对栅极、源极、漏极进行加厚。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)在栅极与漏极之间增加空穴注入极，空穴被注入到algan势垒层表面来补偿被陷阱俘获的电子，从而降低了沟道二维电子气的耗尽，增强器件抗电流崩塌能力；

(2)采用通过热氧化方法形成的nio作为空穴注入极，能够最大化得注入空穴到algan势垒层表面，减小沟道二维电子气的耗尽，有利于提升空穴注入的数量，最大限度的降低器件电流崩塌现象；

(3)在工艺实现上，金属ni通过光刻剥离能够准确分布于器件高场区域，容易被氧化形成高质量nio，有利于制备高可靠性电力电子器件，工艺兼容性高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的流程示意图；

图2为经过步骤s1后形成的器件结构示意图；

图3为经过步骤s2后形成的器件结构示意图；

图4为经过步骤s3后形成的器件结构示意图；

图5为经过步骤s4后形成的器件结构示意图；

图6为经过步骤s5后形成的器件结构示意图；

图7为经过步骤s6后形成的器件结构示意图；

图8为经过步骤s7后形成的器件结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

如图1所示，本实施例的ganhemt结构从下至上包括衬底、aln成核层、gan缓冲层、aln插入层及algan势垒层，该algan势垒层上具有p型gan层，该ganhemt器件的利记博彩app包括以下步骤：

s1、在表面包含p型gan层的ganhemt结构上形成p型gan栅极区域1和p型gan空穴注入极区域2；

步骤s1具体为：以az5214光刻胶为保护掩膜，通过光刻显影形成栅极区域1保护掩膜和空穴注入极区域2保护掩膜，使用干法刻蚀去除栅极区域1保护掩膜和空穴注入极区域2保护掩膜之外的p型gan层，刻蚀气体为cl2，缓冲气体为bcl3，刻蚀功率为300w，刻蚀时间1min，形成p型gan栅极区域1和p型gan空穴注入极区域2，如图2所示。

s2、在形成栅极区域1和空穴注入极区域2的ganhemt结构上制备源极3和漏极4，所述空穴注入极区域2位于源极3和漏极4之间；

步骤s2具体为：通过光刻显影形成欧姆电极区域，在ganhemt结构上淀积欧姆金属，欧姆金属为电子束依次蒸发的ti、al、ni及au，厚度依次为20nm、160nm、50nm及100nm；以nlof2020光刻胶为金属剥离掩膜，湿法剥离欧姆电极区域之外的欧姆金属，然后进行欧姆金属合金反应，欧姆金属合金反应为在氮气气氛下热处理30s，热处理温度为870℃，从而形成源极3和漏极4，空穴注入极区域2位于源极3和漏极4之间，如图3所示。

s3、在具备源极3和漏极4的ganhemt结构上形成有源隔离区5；

以az4210光刻胶为有源区保护掩膜，通过光刻显影形成有源区保护，采用多能量b离子注入，能量分别为20kev、60kev及80kev，剂量为1x10¹³cm^-2，形成器件有源隔离区5，如图4所示。

s4、通过光刻显影方式打开空穴注入极区域2，在ganhemt结构表面电子束蒸发金属ni，形成ni金属层6，ni金属层6的厚度为2-50nm，以az5214光刻胶为金属剥离掩膜，湿法剥离空穴注入极区域2之外的金属ni，如图5所示；

s5、对剥离完金属ni的ganhemt结构进行氧化处理，将金属ni氧化形成nio空穴注入极7，如图6所示；

此处，氧化方式为热氧化，氧化温度为500-600℃，氧化保护气体为氧气，氧化时间为10-60min。

s6、在具有nio空穴注入极7的ganhemt结构上通过光刻显影方式打开所述栅极区域1，在栅极区域1制备栅极8；

步骤s6具体为：通过光刻显影方式打开栅极区域1，在具有nio空穴注入极7的ganhemt结构上子束蒸发栅极金属，栅极金属依次为ni和au，厚度分别为50nm和300nm；以az5214光刻胶为金属剥离掩膜，湿法剥离栅极区域1之外的栅极金属，栅极区域1上的金属形成栅极8，如图7所示。

s7、通过光刻显影方式打开栅极8、源极3、漏极4及空穴注入极区域2，连通漏极4与nio空穴注入极7，并分别对栅极8、源极3、漏极4进行加厚。

步骤s7具体为：通过光刻显影方式打开栅极8、源极3、漏极4及空穴注入极区域2，将漏极4与空穴注入极区域2连通，在所述ganhemt结构表面电子束蒸发电极金属9，电极金属9依次为ni和au，厚度分别为50nm和300nm；以az5214光刻胶为金属剥离掩膜，湿法剥离栅极8、源极3、漏极4顶部之外的电极金属，形成加厚的栅极8、源极3及漏极4，完成整套器件工艺，如图8所示。

以上实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以权利要求为准。