[发明专利]非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法及功率器件

说明书

本发明提供了一种非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法及功率器件，属于微波功率器件技术领域，包括以下步骤：淀积金属掩膜层；制备第一光刻胶层；形成源区域图形和漏区域图形；在源区域图形和漏区域图形部位淀积源金属层和漏金属层；剥离去除第一光刻胶；涂覆两层光刻胶层；光刻栅腐蚀窗口图形和场板金属窗口图形，并腐蚀对应部位的金属掩膜层，淀积栅金属层和场板金属层，其中，栅金属层的两侧与对应侧未腐蚀的金属掩膜层间距不等，有效栅源间距小于有效栅漏间距的器件。本发明提供的非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法，有效栅源间距小于有效栅漏间距的器件，能够兼顾饱和电流，有效提高击穿电压和工作电压，提高器件的功率密度。

技术领域

本发明属于微波功率器件技术领域，更具体地说，是涉及一种非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法及功率器件。

背景技术

由于表面沟道器件在高速、高限域性等方面具有较大优势，在高频领域备受关注。目前常用的表面沟道材料包括氢等离子体处理金刚石形成的p型表面沟道，以及石墨烯、BN、黑磷、二维GaN等二维材料。表面沟道器件特性受表面态影响大，近些年开发的自对准工艺，有效解决了上述问题。但是自对准工艺仅能实现栅源和栅漏等间距器件结构，为了兼顾饱和电流，击穿电压普遍较低，因此自对准工艺难以兼顾击穿电压和饱和电流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法，旨在解决现有技术中存在的击穿电压低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种非对称表面沟道场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：

在表面沟道外延层上淀积金属掩膜层；

在金属掩膜层上制备第一光刻胶层；

曝光、显影，形成源区域图形和漏区域图形；

湿法腐蚀去除所述源区域图形和所述漏区域图形部位的第一光刻胶层；

在所述源区域图形和所述漏区域图形部位淀积源金属层和漏金属层；

在所述金属掩膜层、所述源金属层和所述漏金属层上涂覆第二光刻胶层和第三光刻胶层；

在所述源金属层和所述漏金属层之间光刻至少一个栅腐蚀窗口图形和至少一个场板金属窗口图形，并腐蚀对应部位的金属掩膜层；

所述栅腐蚀窗口图形处对应淀积栅金属层，所述场板金属窗口图形处对应淀积场板金属层，所述栅金属层和所述场板金属层不相连；

其中，所述栅金属层的两侧与对应侧未腐蚀的金属掩膜层的间距不等，所述栅金属层与偏向所述源金属层一侧未腐蚀金属掩膜层的间距为有效栅源间距，所述栅金属层与偏向漏金属层一侧未腐蚀金属掩膜层的间距为有效栅漏间距，有效栅源间距小于有效栅漏间距的器件。

进一步地，在所述栅腐蚀窗口图形处淀积栅金属层，所述场板金属窗口图形处淀积场板金属之前：

所述表面沟道外延层上淀积栅下介质层，所述栅金属层和所述场板金属分别淀积在所述栅下介质层上。

进一步地，所述栅下介质层为单层介质；

或者，所述栅下介质层为多层介质。

进一步地，当所述栅腐蚀窗口图形的数量为两个或两个以上时，所述栅腐蚀窗口图形的结构相同；

或者，至少一个所述栅腐蚀窗口图形的结构与其他的所述栅腐蚀窗口图形的结构不同；

或者，各所述栅腐蚀窗口图形的结构均不相同。

进一步地，当所述栅金属层的数量为两个或两个以上时，所述栅金属层的结构为直栅、T型栅、TT型栅、TTT型栅、U型栅和Y型栅中的一种或多种栅组合。