[发明专利]一种GaN HEMT器件及制备方法

说明书

本发明提供了一种GaN HEMT器件及制备方法，属于半导体器件制备技术领域，GaN HEMT器件包括基底、欧姆电极、二氧化硅介质层、氮化硅介质层和栅金属层，制备方法包括在基底上制作欧姆电极‑依次形成二氧化硅介质层和氮化硅介质层‑对氮化硅介质层和二氧化硅介质层进行刻蚀‑在基底中部形成刻蚀槽‑在刻蚀槽内及与氮化硅介质层相邻的区域上形成栅金属层，解决了GaN HEMT器件栅寄生电容大，增益下降，高频特性变差的技术问题，使用二氧化硅和氮化硅复合介质代替氮化硅介质，减小介电常数，制作出复合介质的T型栅，减小器件栅寄生电容，实现低寄生、高增益的GaN HEMT器件，提高高频特性。

技术领域

本发明属于半导体器件制备技术领域，更具体地说，是涉及一种GaN HEMT器件及制备方法。

背景技术

GaN作为一种宽禁带半导体材料，具有禁带宽度Eg大、击穿场强高、电子饱和漂移速度高，热导率高等诸多有点，因此在高速大功率开关、射频功率器件制造等领域具有很大的潜力。传统的GaN HEMT器件介质栅一般是采用氮化硅介质结构，而氮化硅材料由于介电常数大，从而导致器件栅寄生电容大、增益下降、高频特性变差等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GaN HEMT器件及制备方法，旨在解决GaN HEMT器件栅寄生电容大，增益下降，高频特性变差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种GaN HEMT器件，包括：基底、欧姆电极、二氧化硅介质层、氮化硅介质层和栅金属层，欧姆电极形成于所述基底上；二氧化硅介质层形成于所述基底和所述欧姆电极上；氮化硅介质层形成于所述二氧化硅介质层上，所述氮化硅介质层和所述二氧化硅介质层在与所述基底中部区域对应的位置形成有刻蚀槽，所述刻蚀槽的底壁为所述基底上表面；栅金属层形成于所述刻蚀槽内以及与所述氮化硅介质层相邻的区域上。

在一种可能的实现方式中，所述二氧化硅介质层的厚度为180nm～200nm，所述氮化硅介质层的厚度为30nm～50nm。

本发明提供的一种GaN HEMT器件的有益效果在于：与现有技术相比，解决了GaNHEMT器件栅寄生电容大，增益下降，高频特性变差的技术问题，使用二氧化硅和氮化硅复合介质代替氮化硅介质，减小介电常数，制作出复合介质的T型栅(简称T栅)，减小器件栅寄生电容，实现低寄生、高增益的GaN HEMT器件，提高高频特性。

本发明还提供一种GaN HEMT器件的制备方法，包括：

在基底上形成欧姆电极；

在所述基底和所述欧姆电极上依次形成二氧化硅介质层和氮化硅介质层；

对所述氮化硅介质层和所述二氧化硅介质层进行刻蚀，在与所述基底中部区域对应的位置形成有刻蚀槽，所述刻蚀槽的底壁为所述基底上表面；

在所述刻蚀槽内以及与所述氮化硅介质层相邻的区域上形成栅金属层。

在一种可能的实现方式中，在所述基底上形成欧姆电极，包括：

在所述基底上表面采用光刻-蒸发-剥离的方法制作所述欧姆电极，所述基底为GaN。

在一种可能的实现方式中，在所述基底和所述欧姆电极上依次形成二氧化硅介质层和氮化硅介质层，包括：

在所述基底上表面和所述欧姆电极上表面使用PEVCD方法沉积二氧化硅介质，形成所述二氧化硅介质层；

在所述二氧化硅介质层上表面使用PEVCD方法沉积氮化硅介质，形成所述氮化硅介质层。

在一种可能的实现方式中，对所述氮化硅介质层和所述二氧化硅介质层进行刻蚀，在与所述基底中部区域对应的位置形成有刻蚀槽，包括：

在所述氮化硅介质层上表面涂覆光刻胶；