[发明专利]基于准增强型氮化镓器件的反相器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于准增强型氮化镓器件的反相器，其特征在于，包括：

耗尽型的第一负载晶体管；

耗尽型的第二负载晶体管，其漏电极与耗尽型的第一负载晶体管的源电极和栅电极连接；及

若干二极管，所述若干二极管串联在所述耗尽型的第二负载晶体管的源电极与栅电极之间；

其中，所述耗尽型的第一负载晶体管、耗尽型的第二负载晶体管均为常开型的氮化镓高电子迁移率晶体管；

所述耗尽型的第二负载晶体管与若干二极管构成常闭型的准增强型的氮化镓高电子迁移率晶体管。

2.一种基于准增强型氮化镓器件的反相器，其特征在于，包括依次设置的基层和钝化层，所述基层依次包括硅衬底、氮化镓外延层和铝镓氮势垒层，所述基层被隔离形成第一器件区域和第二器件区域，其中，第一器件区域上形成耗尽型的第一负载晶体管的源电极、栅电极和漏电极，第二器件区域上形成耗尽型的第二负载晶体管的源电极、栅电极和漏电极，所述源电极、栅电极和漏电极形成在钝化层内，所述钝化层上形成有金属连接部，所述金属连接部电连接耗尽型的第一负载晶体管的栅电极、源电极和耗尽型的第二负载晶体管的漏电极；所述第二器件区域上形成有若干肖特基势垒，所述第二器件区域内形成有绝缘部，所述绝缘部将若干肖特基势垒所在子区域相互隔离，所述第二器件区域上还对应若干肖特基势垒形成有欧姆接触区，所述耗尽型的第二负载晶体管的源电极与漏电极通过欧姆接触区和肖特基势垒在第二器件区域内构成电流通路。

3.如权利要求2所述的基于准增强型氮化镓器件的反相器，其特征在于，所述栅电极与铝镓氮势垒层之间形成氧化铝结构。

4.一种基于准增强型氮化镓器件的反相器的制造方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1)提供硅衬底，在所述硅衬底上依次形成氮化镓外延层、铝镓氮势垒层，形成基层；

2)在所述铝镓氮势垒层与氮化镓外延层中形成隔离部以将该隔离部的两侧隔离形成第一器件区域和第二器件区域，并在所述第二器件区域对应的铝镓氮势垒层与氮化镓外延层内形成若干绝缘部；

3)在所述第一器件区域对应的铝镓氮势垒层上光刻耗尽型的第一负载晶体管的源电极、漏电极区域窗口，在所述第二器件区域对应的铝镓氮势垒层上光刻耗尽型的负载晶体管的源电极、漏电极、欧姆接触区域窗口，并采用电子束蒸发工艺在第一器件区域的源电极、漏电极区域窗口及第二器件区域的源电极、漏电极、欧姆接触区域窗口上沉积金属，形成耗尽型的第一负载晶体管的源电极和漏电极、耗尽型的第二负载晶体管的源电极和漏电极以及欧姆接触区；

4)在所述铝镓氮势垒层上生长氧化铝绝缘层；

5)在所述第一器件区域光刻耗尽型的第一负载晶体管的栅电极区域窗口，在所述第二器件区域光刻耗尽型的第二负载晶体管的栅电极区域窗口，并去除所述第一器件区域、第二器件区域除栅电极窗口以外区域的氧化铝绝缘层；

6)在在所述第一器件区域光刻耗尽型的第一负载晶体管的栅电极区域窗口，在所述第二器件区域光刻耗尽型的第二负载晶体管的栅电极区域窗口及肖特基区域窗口，并采用电子束蒸发工艺在第一器件区域的栅电极区域窗口以及第二器件区域的栅电极、肖特基接触区域窗口上沉积金属，形成耗尽型的第一负载晶体管的栅电极以及耗尽型的第二负载晶体管的栅电极，并形成肖特基势垒；

7)在所述铝镓氮势垒层上生长钝化层；

8)在所述钝化层上对应耗尽型的第一负载晶体管的栅电极、源电极、漏电极的位置处以及对应耗尽型的第二负载晶体管的栅电极、源电极、漏电极的位置处开孔；

9)通过电子束蒸发工艺在在所述耗尽型的第一负载晶体管的栅电极、源电极以及耗尽型的第二负载晶体管的漏电极上沉积金属形成金属连接部以使三者电性连接，构成所述反相器。

5.如权利要求4所述的基于准增强型氮化镓器件的反相器的制造方法，其特征在于，在步骤3中，沉积的所述金属为Ti/Al/Ni/Au的组合、Ti/Al/Ni/TiN的组合、Ti/Al/Ni/W的组合中的一种；步骤4中，沉积的金属为Ni/TiN的组合或Ni/Au的组合。

6.如权利要求4所述的基于准增强型氮化镓器件的反相器的制造方法，其特征在于，在步骤3中，在电子束蒸发工艺之后，还包括在氮气环境中退火的步骤。