[发明专利]一种HEMT器件及其制作方法

权利要求书

1.一种HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在半导体衬底上依次形成沟道层、缓冲层、势垒层；

(2)在势垒层上沉积介质层；

(3)在刻蚀介质层，在势垒层上方的源极区域和漏极区域相应形成源极区域窗口、漏极区域窗口；

(4)在源极区域窗口、漏极区域窗口上形成欧姆接触金属，并高温退火形成源极和漏极；

(5)通过光刻工艺，于有源区处的源极与漏极之间栅极区域处的势垒层在沿着栅宽方向形成若干个凹槽，若干个凹槽中至少两个或两个以上凹槽的凹槽深度相同；所述栅极设置在栅极区域的势垒层上及凹槽上；若干个凹槽沿着栅宽方向排列，若干相邻凹槽之间的间距沿着栅宽方向逐渐变宽或逐渐变窄分布，至少包含两种不同的相邻梳齿部之间的间距；

(6)通过光刻工艺在得到栅极区域窗口，在栅极区域窗口上形成肖特基接触金属，形成栅极，所述栅极包括设置于有源区处的源极与漏极之间栅极区域处的梳齿栅极结构；所述梳齿栅极结构包含梳柄部和至少两个或两个以上的梳齿部，所述梳齿部与梳柄部相连，梳齿部间隔设置；所述梳柄部设置于势垒层上并与源极或漏极平行；若干相邻梳齿部之间的间距分布沿着栅宽方向若干相邻梳齿部之间的间距逐渐变宽或逐渐变窄分布，至少包含两种不同的相邻梳齿部之间的间距。

2.根据权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，

所述凹槽的深度大于或等于一半的势垒层厚度；

所述梳齿部截面界面为矩形，所述梳齿部的横向截面在栅长方向的尺寸小于栅极区域在栅长方向的尺寸，所述梳齿部的横向截面在栅宽方向的尺寸的取值范围为20nm～1000nm。

3.根据权利要求2所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，

所述势垒层的厚度范围为3nm-50nm。

4.根据权利要求1所述的HEMT器件的制作方法，其特征在于，

沿着栅长方向的剖视图看，相邻梳齿部中间的梳柄部的横截面为T型状，该处栅极包括栅帽和第一栅足，该第一栅足的底部位于势垒层的表面上；沿着栅长方向的剖视图看，梳齿部的横截面为T型状，该处栅极包括栅帽和第二栅足，该第二栅足的底部位于势垒层中。

5.一种HEMT器件，其特征在于，

包含从下至上依次层叠设置的衬底、缓冲层、沟道层、势垒层，所述沟道层与势垒层构成异质结；还包括相对设置在势垒层上方有源区处的源极和漏极，以及栅极，

所述栅极包括设置于有源区处的源极与漏极之间栅极区域处的梳齿栅极结构；

所述梳齿栅极结构包含梳柄部和至少两个或两个以上的梳齿部，所述梳齿部与梳柄部相连，梳齿部间隔设置；

所述梳柄部设置于势垒层上并与源极或漏极平行；

沿着栅宽方向若干相邻梳齿部之间的间距逐渐变宽或逐渐变窄分布；

所述梳齿部深入势垒层的中；

所述梳齿部深入势垒层的深度大于或等于一半的势垒层厚度。

6.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于，

所述梳齿部的横向截面在栅长方向的尺寸小于栅极区域在栅长方向的尺寸；所述梳齿部的横向截面包含圆形、椭圆形、矩形、方形、跑道型、多边形中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于，

所述梳齿部的横向截面在栅宽方向的尺寸的取值范围为20nm～1000nm。

8.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于，

所述HEMT器件为氮化镓基HEMT器件；所述栅极沿着栅长方向对称设置，即梳齿部沿着栅长方向对称设置。。

9.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于，

沿着栅长方向的剖视图看，相邻梳齿部中间的梳柄部的横截面为T型状，该处栅极包括栅帽和第一栅足，该第一栅足的底部位于势垒层的表面上。

10.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于，

沿着栅长方向的剖视图看，梳齿部的横截面为T型状，该处栅极包括栅帽和第二栅足，该第二栅足的底部位于势垒层中。