欧姆接触GaN器件及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113889412A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111480159.4(22)申请日2021.12.07(71)申请人浙江集迈科微电子有限公司地址313100浙江省湖州市长兴县经济技术开发区陈王路与太湖路交叉口长兴国家大学科技园二分部北园8号厂房(72)发明人邹鹏辉王文博马飞李哲(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人卢炳琼(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L29/40(2006.01)H01L29/45(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称欧姆接触GaN器件及其制备方法(57)摘要本发明提供一种欧姆接触GaN器件及其制备方法，先形成具有倾斜侧壁的光刻胶层，而后采用ICP刻蚀法图形化SiN钝化层，形成具有倾斜侧壁的SiN钝化层，而后进行离子注入在外延结构中形成贯穿AlGaN势垒层且底部延伸至GaN层中的源极区及漏极区，且源极区及漏极区的掺杂浓度均呈高斯分布，之后采用ICP刻蚀法，图形化AlGaN势垒层及GaN层，形成具有倾斜侧壁的GaN层，且显露中心掺杂区，再形成与中心掺杂区对应接触的源金属电极及漏金属电极，以及贯穿SiN钝化层与AlGaN势垒层接触的栅极金属电极，从而在离子注入的基础上，即可优化欧姆接触，同时还可把欧姆接触电极作为垂直场板，以提升GaN器件的耐压性能。CN113889412ACN113889412A权利要求书1/2页1.一种欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供衬底；于所述衬底上形成外延结构，所述外延结构包括自下而上叠置的GaN层及AlGaN势垒层；于所述AlGaN势垒层上形成覆盖所述AlGaN势垒层的SiN钝化层；于所述SiN钝化层上形成覆盖所述SiN钝化层的光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成具有倾斜侧壁的光刻胶层；采用ICP刻蚀法，图形化所述SiN钝化层，形成具有倾斜侧壁的SiN钝化层；进行离子注入，在所述外延结构中形成源极区及漏极区，所述源极区及所述漏极区贯穿所述AlGaN势垒层且底部延伸至所述GaN层中，且所述源极区及所述漏极区的掺杂浓度均呈高斯分布；采用ICP刻蚀法，图形化所述AlGaN势垒层及所述GaN层，形成具有倾斜侧壁的GaN层，且显露所述源极区及所述漏极区中高斯分布的中心掺杂区；形成与所述中心掺杂区对应接触的源金属电极及漏金属电极；采用ICP刻蚀法，图形化所述SiN钝化层，形成与所述AlGaN势垒层接触的栅极金属电极。2.根据权利要求1所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：图形化所述光刻胶层的方法包括电子束曝光法，且施加于所述光刻胶层的边缘区域的曝光剂量大于施加于所述光刻胶层的中心区域的曝光剂量。3.根据权利要求2所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：图形化后的所述光刻胶层呈梯形形貌。4.根据权利要求1所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：在形成的具有倾斜侧壁的所述GaN层中，所述GaN层的倾斜侧壁与水平面的夹角范围为15°~60°。5.根据权利要求1所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：在形成所述源极区及所述漏极区时，离子注入的能量包括40KeV‑70KeV，离子注入的剂量包括1e15‑5e15/cm2。6.根据权利要求5所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：所述离子注入的种类包括Si离子注入。7.根据权利要求1所述的欧姆接触GaN器件的制备方法，其特征在于：采用退火工艺形成所述源金属电极、所述漏金属电极及所述栅极金属电极，且退火温度包括400℃‑600℃。8.一种欧姆接触GaN器件，其特征在于，所述GaN器件包括：衬底；外延结构，所述外延结构位于所述衬底上，所述外延结构包括自下而上叠置的GaN层及AlGaN势垒层，所述GaN层具有倾斜侧壁；SiN钝化层，所述SiN钝化层位于所述AlGaN势垒层上；源极区及漏极区，所述源极区及所述漏极区位于所述GaN层中，所述源极区及所述漏极区的掺杂浓度均呈高斯分布，且高斯分布的中心掺杂区显露于所述GaN层的倾斜侧壁；源金属电极及漏金属电极，所述源金属电极及所述金属漏电极贯穿所述SiN钝化层及所述AlGaN势垒层，且分别与对应的所述中心掺杂区接触；栅极金属电极，所述栅极金属电极贯穿所述SiN钝化层与所述AlGaN势垒层相接触。2CN113889412A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的欧姆接触GaN器件，其特征在于：所述GaN层的倾斜侧壁与水平面的夹角范围为15°~60°。10.根据权利要求8所述的欧姆接触GaN器件，其特征在于：所述源极区及所述漏