[发明专利]氮化镓基晶体管以及氮化镓基晶体管的钝化方法

说明书

本公开提供一种氮化镓基晶体管以及氮化镓基晶体管的钝化方法，氮化镓基晶体管的钝化方法包括：使用旋涂工艺将稀释的非晶氟树脂旋涂在氮化镓基晶体管的表面，以在氮化镓基晶体管的表面形成钝化层；以及通过在依次升高的阶梯温度下在依次递增的时间内，对形成钝化层的氮化镓基晶体管进行烘烤，使非晶氟树脂固定于氮化镓基晶体管的表面。

技术领域

本公开涉及钝化工艺的技术领域，更具体地，涉及一种氮化镓基晶体管以及氮化镓基晶体管的钝化方法。

背景技术

在氮化镓基高电子迁移率晶体管器件的制备过程中，钝化工艺是十分重要的一步。由于材料生长、晶格缺陷、环境引入氧化物等问题，AlGaN势垒层会存在大量表面态、缺陷，进而会导致电流崩塌等现象(输出电流衰减、阈值电压漂移、栅极泄露电流变大)，对器件可靠性造成一定困扰。表面钝化的一个主要作用是用来大幅减少表面态并增加表面的化学稳定性。表面钝化另一个主要作用是在后续的装配和封装工艺中减少表面可能遭受的化学沾污或机械损伤。

常规钝化工艺，如氮化硅(SiN_x)、二氧化硅(SiO₂)等采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)的钝化工艺，在工艺过程中需要保持高温(300℃-600℃)、高功率输出，往往会损伤器件表面；此外，此类工艺较为复杂，设备投资大，成本高。

目前，传统PECVD钝化工艺存在设备投资大，成本高且对气体纯度要求高，需要维持高温环境且会产生剧烈噪音、强光辐射、有害气体、金属蒸汽粉尘等危害，需要大功率高能反应将反应气体激活，产生高能活性离子易对器件表面造成损伤等问题。

发明内容

为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本公开提供一种氮化镓基晶体管以及氮化镓基晶体管的钝化方法，通过使用旋涂工艺将稀释的非晶氟树脂旋涂在氮化镓基晶体管的表面而形成钝化层，避免对器件表面造成损伤。

本公开的实施例的提供了一种氮化镓基晶体管的钝化方法，包括：使用旋涂工艺将稀释的非晶氟树脂旋涂在氮化镓基晶体管的表面，以在上述氮化镓基晶体管的表面形成钝化层；以及通过在依次升高的阶梯温度下在依次递增的时间内，对形成钝化层的氮化镓基晶体管进行烘烤，使上述非晶氟树脂固定于上述氮化镓基晶体管的表面。

根据本公开的一些实施例，在执行上述旋涂工艺之前执行如下步骤：对上述氮化镓基晶体管的表面进行清洗；对清洗后的上述氮化镓基晶体管进行烘烤。

根据本公开的一些实施例，上述对上述氮化镓基晶体管的表面进行清洗包括：将上述氮化镓基晶体管的表面在丙酮、异丙酮和水中分别清洗。

根据本公开的一些实施例，在对上述对氮化镓基晶体管的表面进行清洗之后还包括：使用氨水对清洗后的上述氮化镓基晶体管进行碱洗再水洗，以去除表面态。

根据本公开的一些实施例，上述稀释的非晶氟树脂是通过利用含氟溶剂将上述非晶氟树脂进行稀释得到的。

根据本公开的一些实施例，上述非晶氟树脂与上述含氟溶剂的体积的配比范围为1:1～1:20。

根据本公开的一些实施例，上述旋涂工艺在常温条件下将稀释后的上述非晶氟树脂旋涂在上述氮化镓基晶体管的表面。

根据本公开的一些实施例，对形成钝化层的上述氮化镓基晶体管在50℃的温度下烘烤5min之后在80℃的温度下烘烤30min，再在150℃的温度下烘烤60min。

本公开的实施例的另一方面提供了一种氮化镓基晶体管，上述氮化镓基晶体管包括：势垒层；帽层，上述帽层设置在上述势垒层上；源极、漏极和栅极，上述源极、漏极和栅极设置在上述帽层上；其中，上述帽层用于提高氮化镓基晶体管的肖特基势垒高度以降低上述栅极的漏电，钝化层覆盖在上述帽层和上述源极、漏极和栅极的远离上述势垒层的表面上，其中，上述钝化层根据上述任一所述的氮化镓基晶体管的钝化方法制成。