发明名称 氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法
摘要 本发明为一种金氧半场效电晶体之制造方法,揭露了氮化镓的金氧半场效电晶体之制造方法,本发明以液相沉积方式沉积氧化层在氮化镓半导体上,此氧化系统相当有效而且低廉,只需在室温常压下将氮化镓晶片置入六氟矽酸和硼酸的混合溶液中即可形成一矽的氧化层,此沉积方法会将氧化层沉积在晶片上,但不会沉积在金属上,同时利用光激化学湿式蚀刻不会蚀刻二氧化矽的特点来作平台蚀刻的罩幕,并且在制程中以快速热退火方式来作必要的热处理以改善氧化层品质。
申请公布号 TW514993 申请公布日期 2002.12.21
申请号 TW090119434 申请日期 2001.08.09
申请人 国立成功大学 发明人 王永和;洪茂峰;苏炎坤;张守进;吴厚润;吴昭谊
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 石继志 高雄市四维四路七号四楼E室
主权项 1.一种氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,系藉以于一氮化镓基础材料晶片上形成该金氧半场效电晶体,包含下列步骤:形成一磊晶层于该氮化镓基础材料晶片上;于该磊晶层上形成一源极及一汲极;进行一室温液相沉积氧化法,以形成一氧化层于该源极及该汲极之间,该室温液相沉积氧化法系为一选择性室温液相沉积氧化法,该选择性室温液相沉积氧化法系将晶片置于一成长系统中成长该氧化层,该氧化层成长的厚度系根据一元件之最佳化参数为之;以及形成一闸极于该源极及该汲极之间,以制成该氮化镓金氧半场效电晶体。2.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中该磊晶层的掺杂层之厚度约为2000至3000埃之间,其浓度约为每立方公分10的16次方至10的17次方。3.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中于形成磊晶层之后,更包含一清洗该氮化镓基础材料晶片的步骤。4.如申请专利范围第3项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中该清洗该氮化镓基础材料晶片的步骤系以去丙酮、甲醇及去离子水依照顺序清洗该晶片表面。5.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中于形成该源极及该汲极之后,更包含一对该源极及该汲极金属化之制程,其包含下列步骤:旋涂一光阻于该晶片上,以罩羃(Mask)定义该汲极及该源极;烘烤;以一真空溅镀机通以氩气镀上三层金属钛(300埃)/铝(1000埃)/金(1000埃);以及将其置于900℃之炉管中快速热退火(Rapid thermalanneal)20分钟,使钛与氮化镓表面形成一层欧姆接触区氮化钛。6.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中该最佳化参数系饱和六氟矽酸3.09 M 12ml加上71.43ml去离子水,经过搅拌再加上9.27ml 0.1M的硼酸,最后溶液为六氟矽酸0.4M,硼酸0.01M,成长环境温度为40℃。7.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中形成闸极之前更包含一平台蚀刻步骤,其包含下列步骤:旋涂一光阻于该氮化镓基础材料晶片上,以汲极及源极金属及闸极氧化层为平台罩羃(MESA Mask)定义该平台蚀刻区;烘烤;将该平台蚀刻区以外的氧化层以一(1:10)比例的氢氟酸:水之蚀刻溶液蚀刻掉;将该晶片置入酸硷値为13.5之氢氧化钾(KOH)溶液中并加以紫外光强光照射之光激化学湿式蚀刻装置中;以氢氟酸蚀刻掉已被破坏掉之氧化层;以及重覆该室温液相沉积氧化法,以形成闸极氧化层。8.如申请专利范围第1项所述之氮化镓金氧半场效电晶体之制造方法,其中该闸极系先旋涂一光阻于该晶片上,以罩羃(Mask)定义该闸极后,再烘烤,接着以真空蒸镀机蒸着铝2000埃。图式简单说明:图一显示本发明之成长系统图;图二显示本发明液相沉积溶液之配制流程图;图三显示本发明之应用流程图;图四(a)显示第一次旋涂光阻于氮化镓基础材料晶片上;图四(b)显示源/汲极形成及金属化;图四(c)显示第一次氧化层之形成;图四(d)显示第二次旋涂光阻于氮化镓基础材料晶片上;图四(e)显示平台蚀刻隔离;图四(f)显示第二次氧化层之形成;图四(g)显示第三次旋涂光阻于氮化镓基础材料晶片上;图四(h)显示闸极形成;图五显示本发明之电容-电压特性曲线。
地址 台南巿大学路一号