[发明专利]一种氮化镓MIS-HEMT钝化设计及其制备方法

权利要求书

1.一种具有钝化结构的氮化镓MIS-HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氮化镓MIS-HEMT器件为氮化镓基、且包含金属-绝缘体-半导体结构MIS的HEMT器件；所述钝化结构包括两次叠层的掺硅氧化铪HfSiO材料以及P型CuO；该钝化结构用于氮化镓基、且包含金属-绝缘体-半导体结构MIS的HEMT器件上，对HEMT器件进行钝化；并且，所述HEMT器件的栅介质是采用掺硅氧化铪HfSiO材料；

所述制备方法是利用原子层沉积ALD技术沉积掺硅氧化铪HfSiO材料作为氮化镓MIS-HEMT器件的栅介质层，然后沉积栅极金属，接着，再沉积一层掺硅氧化铪HfSiO材料作为中间层；然后，在栅极和漏极之间生长P型CuO；最后，再沉积一层掺硅氧化铪HfSiO材料。

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述氮化镓MIS-HEMT器件具有凹槽栅结构，该凹槽栅结构是通过减薄栅极下方的AlGaN势垒层形成的；所述减薄具体是在对氮化镓衬底进行清洗后，先沉积氮化铝作为掩膜，然后再在氧气和氯基气体循环气氛中进行电感耦合等离子体干法刻蚀即ICP干法刻蚀，从而减薄AlGaN势垒层。

3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述HEMT器件的漏极与源极均是基于低温无金欧姆接触，能够实现与CMOS工艺相兼容；所述低温不超过550℃。

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述氮化镓MIS-HEMT器件的漏极与源极均是基于低温无金欧姆接触，具体是先采用电感耦合等离子体干法刻蚀即ICP干法刻蚀方法刻蚀AlGaN势垒层，然后，对刻蚀后的欧姆区域进行表面去氧化处理，采用磁控溅射仪器溅射Ti/Al/TiN叠层金属，最后再进行退火处理，控制退火温度不超过550℃，从而形成低温无金的欧姆接触。

5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述钝化结构中的掺硅氧化铪HfSiO材料与栅介质掺硅氧化铪HfSiO材料直接接触，能够平缓沟道内电场分布，提高器件耐压。

6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述HEMT器件具有凹槽栅结构，通过降低极化强度，减小栅极下方电子浓度，从而实现器件从耗尽型到增强型的转变。