一种氮化镓HEMT器件的制造方法与流程

本发明涉及半导体，具体涉及一种氮化镓hemt器件的制造方法。

背景技术：

1、氮化镓hemt(high electron mobility transistors，高电子迁移率晶体管)器件是一种利用二维电子气(2deg)来实现高电流密度和高频率操作的半导体器件。常规的氮化镓hemt器件为单沟道器件，受限于2deg密度及其迁移率，单沟道hemt器件的导通电阻较高。为降低氮化镓hemt器件的导通电阻，目前已有多沟道氮化镓hemt器件的相关报道，但均会导致器件的阈值电压降低或者为负值(即耗尽型器件)。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种氮化镓hemt器件，以解决多沟道氮化镓hemt器件的阈值电压降低的问题。

2、本发明提供一种氮化镓hemt器件的制造方法，包括：

3、s10：在提供的基底层上形成第一沟道层；

4、s20：在所述第一沟道层上形成第一势垒层；

5、s30：刻蚀所述第一势垒层及部分所述第一沟道层形成凹槽，所述凹槽的侧壁呈一定角度的倾斜；

6、s40：在所述第一势垒层上形成第二沟道层，所述第二沟道层覆盖所述凹槽的内表面；

7、s50：在所述第二沟道层上形成第二势垒层；

8、s60：在所述凹槽上方的所述第二势垒层之上形成栅极结构；

9、s70：通过光刻工艺在所述栅极结构两端定义并刻蚀出源极和漏极的接触区域，分别在对应区域形成源极和漏极。

10、进一步的，在步骤s60之后，还包括步骤s61：在所述第二势垒层之上且在所述栅极结构两边形成帽层。

11、进一步的，所述第一沟道层和所述第二沟道层的材料均为gan。

12、进一步的，在步骤s40之后，还包括步骤s41：进行n型离子注入，在所述第一沟道层和所述第二沟道层内形成n型掺杂区，所述n型掺杂区位于所述第一势垒层底面与处在所述凹槽底部的所述第二势垒层底面之间的区域。

13、进一步的，所述n型掺杂区的掺杂材料为硅。

14、进一步的，所述第一势垒层和所述第二势垒层的材料均为algan或inaln。

15、进一步的，所述凹槽的侧壁的倾斜角度为10度-80度。

16、进一步的，步骤s60包括：

17、在所述第二势垒层上形成p-gan层，且所述p-gan层填充所述凹槽；

18、在所述p-gan层上形成栅极金属；

19、刻蚀所述p-gan层和所述栅极金属从而形成栅极结构。

20、进一步的，步骤s60包括：

21、在所述第二势垒层上形成第一绝缘层；

22、在所述第一绝缘层上形成栅极金属；

23、刻蚀所述第一绝缘层和所述栅极金属从而形成栅极结构。

24、进一步的，步骤s60包括：

25、对位于所述凹槽底部的所述第二势垒层进行氟离子注入；

26、在所述第二势垒层上形成栅极金属，且所述栅极金属填充所述凹槽；

27、刻蚀所述栅极金属从而形成栅极结构。

28、通过本发明的氮化镓hemt器件的制造方法制备得到的氮化镓hemt器件，在栅极结构下方具有单沟道(第二沟道层与第二势垒层的交界面处的2deg)，从而具有单沟道氮化镓hemt器件的高阈值电压特性；在栅极结构的两侧具有双沟道(第一沟道层和第一势垒层交界面处的第一2deg，以及第二沟道层与第二势垒层的交界面处的第二2deg)，能够降低氮化镓hemt器件的漂移区导通电阻。

1.一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，在步骤s60之后，还包括步骤s61：在所述第二势垒层之上且在所述栅极结构两边形成帽层。

3.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，所述第一沟道层和所述第二沟道层的材料均为gan。

4.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，在步骤s40之后，还包括步骤s41：进行n型离子注入，在所述第一沟道层和所述第二沟道层内形成n型掺杂区，所述n型掺杂区位于所述第一势垒层底面与处在所述凹槽底部的所述第二势垒层底面之间的区域。

5.如权利要求4所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，所述n型掺杂区的掺杂材料为硅。

6.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，所述第一势垒层和所述第二势垒层的材料均为algan或inaln。

7.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁的倾斜角度为10度-80度。

8.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，步骤s60包括：

9.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，步骤s60包括：

10.如权利要求1所述的一种氮化镓hemt器件的制造方法，其特征在于，步骤s60包括：