[发明专利]复合栅介质GaN基绝缘栅高电子迁移率晶体管的制作方法

摘要

本发明公开了一种复合栅介质GaN基绝缘栅高电子迁移率晶体管的制作方法，主要解决现有同类器件可靠性低的问题。其制作过程为：在外延基片上制作源、漏电极和有源区电隔离，并生长SiN钝化层；在SiN钝化层上光刻并刻蚀栅槽区域；在栅槽和SiN钝化层上生长AlN介质层，并利用热氧化或等离子辅助氧化工艺将AlN介质层氧化为AlON复合栅介质层；在栅介质层上制作栅电极；在栅电极和栅电极区域外的栅介质层上生长SiN保护层；在SiN保护层上光刻并刻蚀金属互联开孔区；在互联开孔区和未开孔刻蚀的SiN保护层上制作金属互联层，完成器件制作。本发明改善了器件的界面特性，提高了其可靠性，可用作高效微波功率器件。

主权项

1.一种复合栅介质GaN基绝缘栅高电子迁移率晶体管的制作方法，包括如下步骤：/n1)在自下而上的依次包括衬底、AlN成核层、GaN缓冲层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN帽层外延基片的GaN缓冲层上制作源电极和漏电极；/n2)在GaN帽层上光刻有源区的电隔离区域，利用感应耦合等离子刻蚀ICP工艺或离子注入工艺制作器件有源区的电隔离；/n3)在源电极、漏电极和有源区的GaN帽层上，利用等离子增强化学气相沉积PECVD工艺生长SiN钝化层；/n4)在SiN钝化层上光刻栅槽区域，并利用ICP工艺对该栅槽区域内的SiN钝化层进行刻蚀，刻蚀深度至GaN帽层；/n5)在栅槽区域的GaN帽层和栅槽区域以外的SiN钝化层上，利用等离子增强原子层沉积PEALD工艺生长厚度为5nm～10nm的AlN介质层；/n6)在AlN介质层上，利用热氧化工艺将AlN介质层氧化为厚度为5nm～10nm的AlON复合栅介质层，其氧化的工艺条件如下：/n氧化反应气体为O