[发明专利]一种T型栅HEMT器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件领域领域，尤其涉及一种T型栅HEMT器件及其制 作方法。

背景技术

随着HEMT(High Electron Mobility Transistors，高电子迁移率晶体管) 器件的工作频率增加，对于HEMT器件的截止频率的要求也随之增加。

HEMT器件的截止频率是衡量晶体管高速性能的一个重要因子，其公式 为：

fT=vs2πLg,]]>

式中，v_s为HEMT器件的载流子的饱和漂移速率，L_g为HEMT器件中栅 极的长度。

由于载流子的饱和漂移速率v_s相对是固定的，所以由上式可以看出，栅 长L_g是决定HEMT器件截止频率最关键的因素。

缩小L_g可以增大截止频率，但是，缩小L_g会导致栅电阻的增加，进而导 致器件噪声的增加和最大振荡频率的降低等一系列问题，于是在缩小L_g的同 时还要减小栅电阻。减小栅电阻的方法一般包括：缩小器件源极和漏极间的 距离；减小栅极、源极、漏极的电极金属的电阻；减小栅极与源极间的距离 等方法，所以人们提出了T型栅的HEMT器件。现有的T型栅的HEMT器件 一般采用在待制作T型栅的本体层表面涂覆三层光刻胶结构(一般为 PMMA/PMGI/PMMA胶层)，利用电子束曝光、显影、定影、刻蚀、剥离等 步骤得到T型栅，其结构如图1所示，包括：碳化硅基底1、设置在碳化硅基 底1表面上的缓冲层2，设置在缓冲层2表面上的外延层3，设置在外延层3 表面上的源极4和漏极5以及在源极4和漏极5之间的钝化层6和栅极7，栅 极7为T形，栅脚与外延层3接触且被钝化层6包裹住，栅长L_g通常在200nm 以下。

但是，现有的T型栅的HEMT器件的击穿电压较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种T型栅HEMT器件及其制作方法，以解决在 现有的T型栅HEMT器件击穿电压较低的问题。

该T型栅HEMT器件的制作方法包括：

提供基底，所述基底包括：本体层，设置在所述本体层表面上的缓冲层， 设置在缓冲层表面上的外延层，设置在所述外延层表面上的源极、漏极以及 源极与漏极之间的钝化层；

在所述钝化层表面内形成细栅图形；

在具有细栅图形的钝化层表面上形成双层光刻胶层，所述不同层面上的 光刻胶适用于不同的显影液，同一种显影液只能对一层光刻胶层进行显影， 在所述双层光刻胶层表面内形成T型栅图形，所述T型栅图形靠近源极的一 侧与所述钝化层表面上的交线和所述细栅图形靠近源极一侧与所述钝化层表 面上的交线为同一条直线；

以具有T型栅图形的双层光刻胶层为掩膜，在所述钝化层表面内和外延 层表面内形成T型栅图形的栅脚图形；

以具有T型栅图形的双层光刻胶层为掩膜，形成T型栅，所述T型栅的 栅脚部分穿过所述钝化层深入到所述外延层表面内，且所述栅脚底部被分为 呈阶梯状排列的两部分，其中，靠近源极的部分比靠近漏极的部分长。

优选的，所述在所述钝化层表面内形成细栅图形的过程具体包括：

在所述钝化层表面上形成电子束胶层，采用电子束直写工艺，在所述电 子束胶层表面内形成第一细栅图形；

以具有所述第一细栅图形的电子束胶层为掩膜，去除所述第一细栅图形 下方的的钝化层材料，以在所述钝化层表面内形成细栅图形。

优选的，所述细栅图形的宽度为50nm～100nm。

优选的，所述细栅图形的深度为70nm～90nm。

优选的，所述在所述双层光刻胶层表面内形成T型栅图形的过程，具体 包括：

采用光学光刻工艺或电子束曝光工艺在表层的光刻胶层表面内形成T型 栅图形的栅帽图形；