一种利用于氮化镓/氮化铝镓高电子移导率场校电晶体且拥有高选择性及低表面破坏性的乾蚀刻闸极堀入制程方法

摘要

本发明系为一种利用于氮化镓／氮化铝镓高电子移导率场效电晶体且拥有高选择性及低表面破坏性的乾蚀刻闸极堀入制程方法，其系利用传统的氮化镓乾蚀刻配方在加上氧气并最佳化其比例后，应用于氮化镓／氮化铝镓高电子移导率场效电晶体(AlGaN／GaN HEMT)的闸极堀入技术(gate recess)，而在最佳化其中各气体(Ar／Cl2／CH4／O2＝20／150／25／8sccm)的比例后，此配方将于蚀刻后于氮化铝镓(AlGaN)的表面形成厚度小于10的氧化铝(Al2O3)保护层，以阻止氮化铝镓继续被蚀刻，经实验得到其蚀刻选择比可以到达16，更发现相较于传统Ar／Cl2配方此配方由于会在蚀刻中行程氧化铝保护层可以保护氮化铝镓的表面以减少继续受到的电浆蚀刻所产生的表面性破坏，因此再由一般入热回覆与萧基二极体特性的比较上，可得知此配方有较低电流损耗与较佳的萧基二极体特性，故得以省略以往利用传统乾蚀刻过后所需的后段热回覆制程，而此一优点也大大降低闸极堀入制程实现在氮化镓／氮化铝镓高电子移导率场效电晶体的制程复杂度，并且关于此保护层对于元件特性的也一并证实可以增加元间在直流和高频的特性。