[发明专利]铝镓氮/氮化镓高电子迁移率晶体管的欧姆接触制作方法

摘要

本发明是铝镓氮/氮化镓高电子迁移率晶体管的欧姆接触制作方法，包括，1）在指定区域注入掺杂离子，并且在高温下退火激活这些离子；采用光刻的方法定义注入区域的图形，淀积金属掩膜并剥离，将需要注入的地方暴露出来；注入时采用金属作为掩膜定义注入区域，注入离子采用Si离子；2）将注入区部分地方的AlGaN势垒层刻蚀掉，然后在AlGaN被刻蚀掉的地方淀积金属直接与GaN层接触。优点：可具有很低的欧姆接触电阻率，金属电极具有良好的表面平整度和可靠性；无需采用含Al的多层金属体系来实现AlGaN/GaN HEMT的欧姆接触，避免Al金属由于化学性质活泼，后续工艺引起对欧姆接触的破坏作用，提升欧姆接触可靠性。

主权项

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中的源漏欧姆接触方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：1）在指定区域注入掺杂离子，并且在高温下退火激活这些离子；注入区域的定义即是器件设计中的源漏区域；采用光刻的方法定义注入区域的图形，淀积金属掩膜并剥离，将需要注入的地方暴露出来，其他地方被金属掩膜保护住；注入时采用金属作为掩膜定义注入区域，注入离子采用Si离子；2）将注入区部分地方的AlGaN势垒层刻蚀掉，然后在AlGaN被刻蚀掉的地方淀积金属直接与GaN层接触；所述金属掩膜是Ni/Au/Ni/Au四层结构，其中第一层金属Ni的厚度是50~200nm，第二层金属Au的厚度是50~200nm，第三层金属Ni的厚度是50~200nm，第四层金属Au的厚度是50~200nm；所述淀积金属掩膜，在其淀积金属掩膜之前生长SiN或SiO2作为保护介质，其厚度在20~100nm；所述注入离子采用Si离子，其能量在50~150keV，剂量在1×1015/cm2~1×1016/cm2，退火激活温度在1100℃~1300℃；所述退火前生长SiN作为保护介质，其厚度在25~150nm之间，退火过程中充入N2作为保护气体；所述刻蚀AlGaN层采用Cl2，刻蚀深度在30~40nm，刻蚀速率控制在60nm/min，刻蚀时间控制在30~40s，刻蚀区域在注入区域之内，刻蚀区域的侧面与注入区域的侧面之间的距离在200~500nm；所述采用光刻的方法定义刻蚀区域，曝光需要刻蚀的区域，并通过显影去掉光刻胶，使这些地方露出来，不需要刻蚀的地方被光刻胶覆盖保护住；所述采用SiN介质作为刻蚀AlGaN的掩膜，先通过光刻定义图形并采用CF4、CF3、SF6氟基气体刻蚀掉SiN，使这些地方的AlGaN层暴露出来，然后再使用Cl2将AlGaN刻蚀掉；所述刻蚀掉AlGaN势垒层之后，淀积金属与GaN层直接接触，所采用的金属结构是以Ti为底的多层金属结构体系；所述淀积金属的结构是Ti/Pt/Au/Ti，其中第一层金属Ti的厚度是20~100nm，第二层金属Pt的厚度是10~200nm，第三层金属Au的厚度是20~200nm，第四层金属Ti的厚度是10~200nm；所述淀积金属的结构或是Ti/Ni/Au，其中第一层金属Ti的厚度是20~500nm，第二层金属Ni的厚度是20~100nm，第三层金属Au的厚度是20~500nm。