[发明专利]一种具有凹槽栅的增强型氮化镓异质结HEMT的刻蚀方法

摘要

本发明公开了一种具有凹槽栅的增强型氮化镓异质结HEMT的刻蚀方法。通过分别采用氧等离子体对帽层和多层外延层表面进行氧化，分别形成第一氧化层和第二氧化层，然后采用气体等离子体对第一氧化层和第二氧化层进行刻蚀。由于第二氧化层含有铝的氧化物，铝的氧化物较为致密，一定程度上降低了刻蚀速率，刻蚀损伤较小，从而获得较光滑的刻蚀表面，提高了刻蚀精度，每一个刻蚀循环都会完成固定的纳米级刻蚀深度，通过多次循环刻蚀可实现所要求的刻蚀精度和表面平整度，同时工艺过程中采用紫外激光测厚仪测量刻蚀的厚度以及配合质谱仪监测铝的离子浓度控制工艺进度。

主权项

1.一种具有凹槽栅的增强型氮化镓异质结HEMT的刻蚀方法，其包括以下步骤：S100：在一半导体衬底上形成GaN/AlGaN多层外延材料层，所述多层外延材料层自下往上依次包括：缓冲层、多层外延层以及帽层，所述多层外延层包括依此设置的GaN层、AlN层以及AlGaN层，所述AlGaN层位于所述AlN层和所述帽层之间；S200：在所述GaN/AlGaN多层外延材料层的表面形成刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层为Al2O3；S300：将所述刻蚀阻挡层的中间部分通过光刻形成凹槽，将所述帽层表面暴露出来；S400：使用氧等离子体对暴露出来的所述帽层进行氧化处理以形成第一氧化层；S500：采用气体等离子体对步骤S400中形成的所述第一氧化层进行刻蚀，以去除所述第一氧化层；S600：使用氧等离子体对经步骤S500处理后暴露出来的所述AlGaN层进行一定深度的氧化处理以形成第二氧化层；S700：采用气体等离子体对步骤S600中形成的所述第二氧化层进行刻蚀，以去除所述第二氧化层；S800：重复步骤S600和步骤S700，直至在所述AlGaN层上刻蚀形成所需深度的凹槽栅结构。