[发明专利]倾斜场板的制造方法、HEMT器件及其制造方法

说明书

本发明揭示了一种倾斜场板的制造方法、HEMT器件及其制造方法，所述制造方法包括：在第一钝化层上形成光刻胶掩膜；通过曝光显影工艺，在光刻胶掩膜上形成梯形结构；在光刻胶掩膜的梯形结构中填充第二钝化层；去除光刻胶掩膜；在第一钝化层及第二钝化层上形成第三钝化层，第三钝化层包括倾斜面；在第三钝化层上形成金属场板，金属场板至少形成于第三钝化层的全部或部分倾斜面上。本发明通过光刻胶掩膜形成梯形结构，并将梯形结构的倾斜面转移到钝化层上，进而在钝化层上制备倾斜场板；倾斜场板的制造工艺简单可行，且倾角和长度可调控。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种倾斜场板的制造方法、HEMT器件及其制造方法。

背景技术

第三代半导体材料氮化镓(GaN)凭借其宽带隙(3.4eV)、高电子迁移率和高击穿电场等特性，成为高温、高频及高功率密度等方向研究热点。目前氮化镓基高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HMET)在高效率、高耐压的功率电子领域有着广泛的应用前景。GaN HEMT在高频高压状态下工作时，需要承受极高的漏极电压，电场线会聚集在器件漏极和栅极之间，然而，由于器件结构上不可避免的会存在缺陷，电场在沟道中呈不均匀分布，栅极靠近漏极一侧边缘会累积极高的峰值电场。通常GaN HEMT栅极峰值电场大小决定了整个器件的击穿电压，这往往造成器件实际击穿电压远低于GaN材料理论击穿电压值。

为提升GaN HEMT的耐压特性，设计者们往往会在器件中引入场板结构，场板材料为金属，其放置于栅极和漏极之间，可以与源极、栅极或漏极任一电极相连，也可以不连接，亦或放置多个场板与不同电极相连接。场板通过在栅漏之间产生附加电势，可以起到调制器件沟道电场分布的作用，进而显著提高器件击穿电压及可靠性。

由于制作工艺难度的限制，通常形成的场板与GaN器件表面是平行的，这种场板虽然可以优化减小靠近栅极一侧的电场尖峰，但场板本身靠近漏极一侧的终端往往会形成一个新的峰值电场，所以GaN HEMT器件通常会设置多层场板，每层场板高度逐渐增加。不同层次场板之间呈阶梯式分布，这种阶梯式场板中的每一层都可以抑制其前一层场板的尖峰电场，从而达到增加击穿电压的效果。然而每一层场板靠近漏极一侧的终端都会存在一个弱的电场尖峰，整体上看，电场分布仍不均匀，势必影响器件最终的可靠性。若采用单层倾斜场板结构，不仅可以弱化栅极尖峰电场效应，而且使场板下电场分布更加均匀平缓，提高器件耐压的同时还具有更为稳定的可靠性。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种倾斜场板的制造方法、HEMT器件及其制造方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种倾斜场板的制造方法、HEMT器件及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种倾斜场板的制造方法，所述制造方法包括：

在第一钝化层上形成光刻胶掩膜；

通过曝光显影工艺，在光刻胶掩膜上形成梯形结构；

在光刻胶掩膜的梯形结构中填充第二钝化层；

去除光刻胶掩膜；

在第一钝化层及第二钝化层上形成第三钝化层，第三钝化层包括倾斜面；

在第三钝化层上形成金属场板，金属场板至少形成于第三钝化层的全部或部分倾斜面上。

一实施例中，所述光刻胶掩膜为负性光刻胶掩膜、或正性光刻胶掩膜或反转光刻胶掩膜；和/或，

所述光刻胶掩膜的厚度为1μm～12μm。

一实施例中，“通过曝光显影工艺，在光刻胶掩膜上形成梯形结构”具体为：