一种氮化镓基增强型器件的制造方法

摘要

本发明属于半导体技术领域，具体涉及到一种氮化镓基增强型器件的制造方法。本发明主要采用两步刻蚀法，第一步为快速刻蚀，使用氯气或氯化硼刻蚀异质结势垒层总厚度的三分之一至三分之二；第二步为慢速刻蚀，采用氧气等离子体反应技术，使用氧气等离子体氧化剩余的异质结势垒层，将异质结势垒层表面氧化；然后采用湿法刻蚀技术，将异质结势垒层一层一层刻蚀掉，直至异质结势垒层剩余厚度为0.5～2nm。本发明在保证刻蚀效率的同时，有效改善III族氮化物刻蚀后的表面形貌，降低刻蚀后的表面漏电，该方法能够提高氮化镓基凹槽栅增强型器件沟道的二维电子气迁移率，获得高性能氮化镓基增强型器件。本发明尤其适用于氮化镓基增强型器件。

主权项

一种氮化镓基增强型器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：在半导体衬底上层依次外延生长应力缓冲层、氮化镓层和异质结势垒层；第二步：采用光刻技术，在异质结势垒层上表面两端器件的漏源极区域生成欧姆接触金属；第三步：在欧姆接触金属之间的异质结势垒层上表面生长钝化层；第四步：采用电感耦合等离子体刻蚀技术，使用III族氮化物气体的等离子体快速刻蚀器件栅极区域处的异质结势垒层，生成凹槽；刻蚀时间为20～1200秒，刻蚀深度为异质结势垒层总厚度的三分之一至三分之二；所述III族氮化物气体为氯气、氯化硼以及氯气和氯化硼混合气体中的一种；第五步：采用氧气等离子体反应技术，使用氧气等离子体氧化第四步中未刻蚀的异质结势垒层，将异质结势垒层表面氧化；然后采用湿法刻蚀技术，将器件放入酸溶液或碱溶液中，去除表面氧化层；第六步：采用亚纳米刻蚀技术，重复刻蚀异质结势垒层，将异质结势垒层蚀掉至剩余厚度为0.5～2nm；第七步：在异质结势垒层上表面凹槽处沉积绝缘介质，生成栅极绝缘层；淀积绝缘介质后进行高温快速热退火；第八步：采用光刻技术，在栅极绝缘层上生成栅极金属。