一种高铝组分氮化物欧姆接触器件及其制备方法与流程

1.本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种高铝组分氮化物欧姆接触器件及其制备方法。


背景技术：

2.随着科技水平的提高，现有的第一、二代半导体材料已经无法满足更高频率、更高功率电子器件的需求，而基于氮化物半导体材料的电子器件则可满足这一要求，大大提高了器件性能，使得以gan为代表的第三代半导体材料在微波毫米波器件制造中有了广泛的应用。gan是一种新型宽禁带化合物半导体材料，具有许多硅基半导体材料所不具备的优良特性，如宽禁带宽度，高击穿电场，以及较高的热导率，且耐腐蚀，抗辐射等。
3.现阶段大多数为algan/gan hemt，但是当器件应用在面向5g毫米波时，我们需要减小器件栅长来获得更高的频率特性。但是减小栅长时，为了保持良好的对沟道的栅控性能，抑制短沟道效应，势垒层厚度必须尽量小。然而常规的algan势垒减薄会使得沟道中的电子密度减小，导致饱和电流密度降低，恶化器件特性。因此需要高al组分的势垒层(aln、inaln、inalgan、scaln、scalgan)。但是这些势垒应用的问题集中在低阻欧姆接触，常规的金半接触制作方法由于较大的接触势垒，使得低阻欧姆接触不容易形成。对于高质量的欧姆触点，目前欧姆区域的结构和材料的研究是非常有必要的，其对欧姆接触性能有着极大的影响。目前，在国外，在器件工艺中采用了欧姆再生长和离子注入的方法来进行欧姆区域的性能优化。这些方法有：在“guo j，cao y，lian c，et al.metal
‑
face inaln/aln/gan high electron mobility transistors with regrown ohmic contacts by molecular beam epitaxy[j].physica status solidi(a)，2011，208(7)：1617
‑
1619”中，提出利用mocvd的方法在sic衬底上生长了in
0.17
al
0.83
n/aln/gan hemt结构，其中半绝缘的gan层厚度为2μm，aln层厚度为1.5nm，inaln层的厚度为5.6nm，然后将hemt结构刻蚀了30nm的深度后，利用mbe的方法在生长了60nm厚的si掺杂的n
‑
gan，最后淀积了ti基金属叠层，经过tlm测试测得最终最低的欧姆接触电阻率为r
c
＝0.4
±
0.23ωmm；在“birte
‑
julia godejohann,"aln/gan hemts grown by mbe and mocvd:impact of al distribution",phys.status solidi b 254,no.8,1600715(2017)/doi 10.1002/pssb.201600715”中，德国iaf实验室birte
‑
julia godejohann等人在aln/gan异质结上采用si离子注入，并结合1100℃的热退火激活来制备高al组分的欧姆接触。经过接触电阻tlm测试，得到的接触电阻为0.3ω
·
mm，接触电阻率约为10
‑6ωcm2。
[0004]
但是，国内外都是用源漏再生长和离子注入的方式去形成高al氮化物势垒的欧姆接触，其存在以下问题：
[0005]
1、源漏再生长引入了一步额外工艺，增大了工艺复杂性，且工艺难度大，分子束外延工艺(molecular beam epitaxy，简称mbe)或金属有机化合物化学气相淀积工艺(metal
‑
organic chemical vapor deposition，简称mocvd)再生长设备维护成本高；
[0006]
2、离子注入由于需要激活注入si离子，激活温度在1000℃以上，会容易使得势垒
组分解离，质量变差，并且容易增加势垒表面的缺陷态，恶化器件动态特性。


技术实现要素：

[0007]
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高铝组分氮化物欧姆接触器件及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0008]
第一方面，本发明实施例提供了一种高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法，包括：
[0009]
在衬底层的上表面依次生长成核层、缓冲层、沟道层、插入层和高铝组分氮化物势垒层；
[0010]
刻蚀掉包括所述衬底层、所述成核层、所述缓冲层、所述沟道层、所述插入层和所述高铝组分氮化物势垒层整体结构中的所述高铝组分氮化物势垒层、所述插入层和所述沟道层直至所述缓冲层内，形成器件之间的隔离；
[0011]
在所述高铝组分氮化物势垒层的上表面形成图形化阵列光刻区域；
[0012]
根据所述图形化阵列光刻区域刻蚀所述高铝组分氮化物势垒层分别在源电极区域和漏电极区域形成若干凹槽；
[0013]
分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积金属叠层形成源电极和漏电极；
[0014]
在所述高铝组分氮化物势垒层、所述源电极和所述漏电极的上表面生长钝化层；
[0015]
刻蚀掉栅电极区域的钝化层，并在所述栅电极区域沉积栅金属形成栅电极；
[0016]
刻蚀掉所述源电极和所述漏电极上的钝化层的中间位置直至所述源电极和所述漏电极的上表面，在所述栅电极、所述源电极和所述漏电极的上表面分别沉积互联金属，以完成高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备。
[0017]
在本发明的一个实施例中，所述在衬底层的上表面依次生长成核层、缓冲层、沟道层、插入层和高铝组分氮化物势垒层，包括：
[0018]
在所述衬底层的上表面生长厚度为50nm～80nm的aln成核层；
[0019]
在所述aln成核层的上表面生长厚度为800nm～1200nm、fe或c掺杂浓度为1.5
×
10
18
cm
‑3～2
×
10
18
cm
‑3的gan或algan缓冲层；
[0020]
在所述gan或algan缓冲层的上表面生长厚度为100nm～400nm的gan沟道层；
[0021]
在所述gan沟道层的上表面生长厚度为1nm～2nm的aln插入层；
[0022]
在所述aln插入层的上表面生长厚度为6nm～15nm的高铝组分氮化物势垒层；其中，所述高铝组分氮化物势垒层为aln或algan或inaln或inalgan或scaln或scalgan，且algan中al组分不低于60％。
[0023]
在本发明的一个实施例中，所述在所述高铝组分氮化物势垒层的上表面形成图形化阵列光刻区域，包括：
[0024]
在所述高铝组分氮化物势垒层的上表面形成圆形或六边形的图形化阵列光刻区域。
[0025]
在本发明的一个实施例中，所述根据所述图形化阵列光刻区域刻蚀所述高铝组分氮化物势垒层分别在源电极区域和漏电极区域形成若干凹槽，包括：
[0026]
根据所述图形化阵列光刻区域刻蚀所述高铝组分氮化物势垒层分别在源电极区
域和漏电极区域形成深度为0nm～15nm、形状为圆柱体或六边形柱体的若干凹槽。
[0027]
在本发明的一个实施例中，所述分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积金属叠层，包括：
[0028]
分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面从下到上依次沉积接触层、催化层、间隔层和帽层；其中，所述金属叠层包括从下到上依次包括所述接触层、所述催化层、所述间隔层和所述帽层。
[0029]
在本发明的一个实施例中，分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积金属叠层，包括：
[0030]
分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积预沉积层；
[0031]
在所述预沉积层的上表面从下到上依次沉积接触层、催化层、间隔层和帽层；其中，所述金属叠层包括从下到上依次包括所述接触层、所述催化层、所述间隔层和所述帽层。
[0032]
在本发明的一个实施例中，所述接触层为ta或ta
x
al
y
合金，所述催化层为al，所述间隔层为ni或mo或cr或ti或ta，所述帽层为au或tin或tan或w或pt或ru或pd；其中，0<x<1，0<y<1。
[0033]
在本发明的一个实施例中，所述分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积预沉积层，包括
[0034]
分别在所述源电极区域和所述漏电极区域的所述若干凹槽内和所述高铝组分氮化物势垒层的上表面沉积预沉积层厚度为0nm～6nm的预沉积层；其中，所述预沉积层为si或ge。
[0035]
第二方面，本发明实施例提供了一种高铝组分氮化物欧姆接触器件，包括：
[0036]
衬底层，依次位于所述衬底层上的成核层、缓冲层、沟道层、插入层和高铝组分氮化物势垒层；其中，所述高铝组分氮化物势垒层的上表面的两端分别设置有若干凹槽；
[0037]
源电极和漏电极，分别填充于所述若干凹槽内，并位于所述若干凹槽上；
[0038]
钝化层，位于所述源电极和所述漏电极之间的所述高铝组分氮化物势垒层上，以及所述源电极和所述漏电极上；其中，所述钝化层中间设置有栅槽；
[0039]
栅电极，位于所述栅槽内和部分所述钝化层上；其中，所述栅电极为t型栅结构；
[0040]
互联金属，位于贯穿所述源电极和所述漏电极上的钝化层的中间位置的所述源电极和所述漏电极上，以及所述栅电极上。
[0041]
在本发明的一个实施例中，所述高铝组分氮化物势垒层包括厚度为6nm～15nm的aln或algan或inaln或inalgan或scaln或scalgan；其中，algan中的al组分不低于60％。
[0042]
本发明的有益效果：
[0043]
本发明提出的高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法，未使用源漏再生长的方法，避免了额外工艺的引入及再生长设备高昂的维护成本，也未使用离子注入的方法，避免了高温激活对高铝组分氮化物势垒层的解离及表面缺陷的引入；本发明采用图形化刻蚀方法，可以进一步增加欧姆金属与势垒层接触区域面积，提高了隧穿电流，进而降低了接触电阻率，本发明制备方法制备得到的器件接触电阻率可以达到10
‑8ωcm2。
[0044]
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
[0045]
图1是本发明实施例提供的一种高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法的流程示意图；
[0046]
图2a～图2i是本发明实施例提供的一种高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备结构示意图；
[0047]
图3是本发明实施例提供的一种高铝组分氮化物欧姆接触器件的结构示意图。
[0048]
附图标记说明：
[0049]1‑
衬底层；2
‑
成核层；3
‑
缓冲层；4
‑
沟道层；5
‑
插入层；6
‑
高铝组分氮化物势垒层；7
‑
第一光刻胶；8
‑
第二光刻胶；9
‑
源电极；10
‑
漏电极；11
‑
钝化层；12
‑
栅电极；13
‑
互联金属。
具体实施方式
[0050]
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0051]
为了在简化工艺的基础上，依然可以制备得到低接触电阻率的欧姆接触器件，第一方面，请参见图1，本发明实施例提供了一种高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法，包括以下步骤：
[0052]
s1、在衬底层1的上表面依次生长成核层2、缓冲层3、沟道层4、插入层5和高铝组分氮化物势垒层6。
[0053]
具体而言，请参见图2a，本发明实施例步骤s1包括：利用mocvd工艺，在蓝宝石或高阻si衬底层1的上表面生长厚度为50nm～80nm的aln成核层2；在aln成核层2的上表面生长厚度为800nm～1200nm、fe或c掺杂浓度为1.5
×
10
18
cm
‑3～2
×
10
18
cm
‑3的gan或algan缓冲层3；在gan或algan缓冲层3的上表面生长厚度为100nm～400nm、无掺杂的gan沟道层4；在gan沟道层4的上表面生长厚度为1nm～2nm的aln插入层5；在aln插入层5的上表面生长厚度为6nm～15nm的高铝组分氮化物势垒层6；其中，高铝组分氮化物势垒层6为aln或algan或inaln或inalgan或scaln或scalgan，且algan中al组分不低于60％，选择高铝组分的氮化物势垒保证生长过程中晶格的匹配。其中，在蓝宝石或高阻si衬底层1生长上的异质结构也直接取用现有集成的异质结外延材料，不局限于上述工艺生长。
[0054]
将包括衬底层1、成核层2、缓冲层3、沟道层4、插入层5和高铝组分氮化物势垒层6整体结构的样品放置在丙酮中超声2分钟，然后在60℃水浴加热的正胶剥离液中煮10分钟，随后将样品依次放入丙酮和乙醇中各超声3分钟，在去离子水清洗掉残留的丙酮、乙醇后，用hf(hf：h2o＝1：5)清洗样品30s，最后用去离子水清洗干净并用超纯氮气吹干。清洗材料表面，可以去除材料储存中引入的有机、无机玷污以及表面氧化物。
[0055]
s2、刻蚀掉包括衬底层1、成核层2、缓冲层3、沟道层4、插入层5和高铝组分氮化物势垒层6整体结构中的高铝组分氮化物势垒层6、插入层5和沟道层4直至缓冲层3内，形成器件之间的隔离。
[0056]
具体而言，请参见图2b，本发明实施例步骤s2包括以下步骤：
[0057]
s201、在高铝组分氮化物势垒层6上光刻电隔离区域。具体地：
[0058]
将步骤s1生长的样品放在200℃的热板上烘烤5min；然后，对样品甩光刻胶，转速为3500rpm，完成甩胶后在90℃的热板上烘1min；接着，将样品放入光刻机中对电隔离区域
内的光刻胶进行曝光形成掩膜；最后，将完成曝光后的样品放入显影液中以移除电隔离区域内的光刻胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0059]
s202、刻蚀电隔离区域的高铝组分氮化物势垒层6、插入层5和沟道层4直至缓冲层3内。具体地：
[0060]
对完成光刻的样品，采用感应耦合等离子体(inductive coupled plasma emission spectrometer，简称icp)工艺干法刻蚀电隔离区域的高铝组分氮化物势垒层6、插入层5和沟道层4直至缓冲层3内，实现有源区的台面隔离，刻蚀采用的气体cl2/bcl3，压力为5mtorr，上电极功率为100w，下电极功率为10w，刻蚀时间为40s。
[0061]
s203、去除刻蚀后样品的光刻胶掩膜。具体地：
[0062]
将完成有源区隔离的样品依次放入丙酮溶液、剥离液、丙酮溶液和乙醇溶液中进行清洗，以去除电隔离区域外的光刻胶，然后用去离子水清洗并用氮气吹干。
[0063]
s3、在高铝组分氮化物势垒层6的上表面形成图形化阵列光刻区域。
[0064]
具体而言，通常在器件工艺中采用了源漏再生长和离子注入的方法来进行欧姆区域的性能优化，但是源漏再生长方法增大了工艺复杂性，离子注入方法会恶化器件动态特性。本发明实施例提出了一种工艺实现简单，又可以保证欧姆接触器件性能的方法，请参见图2c，本发明实施例步骤s3在高铝组分氮化物势垒层6的上表面形成圆形或六边形的图形化阵列光刻区域，通过图形化刻蚀，可以增加欧姆金属与势垒层接触区域面积，进而提高隧穿电流，以实现低接触电阻率的欧姆接触器件。具体地：
[0065]
将完成台面刻蚀的样品放在200℃的热板上烘烤5min；接着，在该样品上甩光刻胶，其甩胶厚度为0.77μm，并将样品在90℃热板上烘1min；之后，将样品放入光刻机中对图形化阵列光刻区域的光刻胶(图2c中第一光刻胶77)进行曝光，曝光形成的图形化阵列光刻区域中每个图形为圆形或六边形；最后，将完成曝光的样品放入显影液中移除图形化阵列光刻区域的光刻胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0066]
s4、根据图形化阵列光刻区域刻蚀高铝组分氮化物势垒层6分别在源电极区域和漏电极区域形成若干凹槽。
[0067]
具体而言，请参见图2d，本发明实施例步骤s4根据图形化阵列光刻区域刻蚀高铝组分氮化物势垒层6分别在源电极区域和漏电极区域形成深度为0nm～15nm、形状为圆柱体或六边形柱体的若干凹槽。具体步骤s4包括以下步骤：
[0068]
s401、按图形化阵列光刻区域刻蚀高铝组分氮化物势垒层6。具体地：
[0069]
对步骤3完成的样品，采用icp工艺干法刻蚀图形化阵列光刻区域的高铝组分氮化物势垒层6，实现在高铝组分氮化物势垒层6上的图形化阵列分布，即得到若干凹槽，刻蚀采用的气体为cl2/bcl3，bcl3流量20sccm，cl2流量8sccm，压力为5mtorr，上电极功率为50w，下电极功率为15w，刻蚀时间为15s，刻蚀深度为0nm～15nm、刻蚀形状为圆柱体或六边形柱体。
[0070]
s402、去除图形化阵列光刻区域外的光刻胶。具体地：
[0071]
将完成图形化阵列光刻以及刻蚀的样品依次放入丙酮溶液、剥离液、丙酮溶液和乙醇溶液中进行清洗，以去除源电极区域和漏电极区域外的光刻胶，然后用去离子水清洗并用氮气吹干。
[0072]
s5、分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面沉积金属叠层形成源电极9和漏电极10。
[0073]
具体而言，请参见图2e，本发明实施例步骤s5的一种可选方案为分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面从下到上依次沉积接触层、催化层、间隔层和帽层；其中，金属叠层包括从下到上依次包括接触层、催化层、间隔层和帽层。
[0074]
优选地，接触层为ta或ta
x
al
y
合金，催化层为al，间隔层为ni或mo或cr或ti或ta，帽层为au或tin或tan或w或pt或ru或pd；其中，0<x<1，0<y<1。
[0075]
本发明实施例步骤s5的另一种可选方案为分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面沉积金属叠层，包括：
[0076]
分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面沉积预沉积层；在预沉积层的上表面从下到上依次沉积接触层、催化层、间隔层和帽层；其中，金属叠层包括从下到上依次包括接触层、催化层、间隔层和帽层。
[0077]
优选地，接触层为ta或ta
x
al
y
合金，催化层为al，间隔层为ni或mo或cr或ti或ta，帽层为au或tin或tan或w或pt或ru或pd；其中，0<x<1，0<y<1。
[0078]
对于分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面沉积预沉积层，包括：
[0079]
分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上表面沉积预沉积层厚度为0nm～6nm的预沉积层；其中，预沉积层为si或ge。
[0080]
本发明实施例预沉积层生长在接触层之下，与半导体直接接触，其主要目的是热退火后对高铝组分氮化物势垒层6有扩散掺杂，实现高铝组分氮化物势垒层6的n型掺杂效果，进而降低接触电阻率。
[0081]
以沉积金属叠层包括接触层为ta
x
al
y
合金(0<x<1，0<y<1)、催化层为al、间隔层为ni和帽层为au为例，进行制备说明，包括以下步骤：
[0082]
s501、使用热等静压法制备ta
x
al
y
合金。
[0083]
将钽粉和铝粉按照1：10原子比例放入v型混粉机中，在惰性气体保护下混合12h；随后，将混合后的粉末装入橡胶套模具，封口后放入冷等静压机中，加压至200mpa并保压40min进行冷等静压处理，得到钽铝坯料；之后，将钽铝坯料装入不锈钢包套并封口，在真空度为6
×
10
‑3pa下加热至400℃进行脱气处理，保温保压时间为8h；将脱气后的包套放入热等静压炉中，真空度到达6
×
10
‑3pa后开始升温，升温到1100℃时，热压机压头的压力保持在140mpa，保温保压3h；最后将得到的钽铝合金粗品进行机加工，得到钽铝合金金属源颗粒，即ta
x
al
y
合金，并在电子束蒸发台完成熔源工艺备用。
[0084]
s502、在高铝组分氮化物势垒层6上光刻源电极区域和漏电极区域，具体地：
[0085]
将步骤s4完成的样品放在200℃的热板上烘烤5min；然后，对样品甩光刻胶，转速为3500rpm，完成甩胶后在90℃的热板上烘1min；接着，将样品放入光刻机中对源电极区域和漏电极区域内的光刻胶进行曝光；最后，将完成曝光后的样品放入显影液中以移除源电极区域和漏电极区域内的光刻胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0086]
s503、分别在源电极区域和漏电极区域的若干凹槽内和高铝组分氮化物势垒层6的上蒸发源电极9金属和漏电极10金属。具体地：
[0087]
将完成等离子去胶的样品放入电子束蒸发台中，待电子束蒸发台的反应腔室真空度达到2
×
10
‑6torr之后，再在源电极区域和漏电极区域内的高铝组分氮化物势垒层6上、凹
槽内和光刻胶(图2e中第二光刻胶8)上蒸发源电极9金属和漏电极10金属。源电极9金属和漏电极10金属均是由下向上依次由ta
x
al
y
接触层、al催化层、ni间隔层和au帽层四层金属组成的金属堆栈结构，如图2e所示金属堆栈结构。
[0088]
s504、剥离光刻胶上的源电极金属和漏电极金属，以及光刻胶。具体地：
[0089]
将完成源电极金属和漏电极金属蒸发的样品在丙酮中浸泡40分钟以上后进行超声处理；然后，将样品放入温度为60℃的剥离液中水浴加热5min；之后，将样品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超声清洗3min；接着，用超纯水冲洗样品并用氮气吹干。
[0090]
s505、对样品进行快速热退火。具体地：
[0091]
将样品放入快速退火炉中，向退火炉中通入10min氮气，再在氮气气氛中将退火炉温度设为830℃，进行60s的高温退火，以使源电极区域和漏电极区域上的源电极金属和漏电极金属下沉至gan缓冲层3，从而形成源电极金属和漏电极金属与异质结沟道之间的欧姆接触，实现源电极9和漏电极10的欧姆接触。
[0092]
s6、在高铝组分氮化物势垒层6、源电极9和漏电极10的上表面生长钝化层11。
[0093]
具体而言，请参见图2f，本发明实施例步骤s6包括以下步骤：
[0094]
s601、对完成源电极9和漏电极10欧姆接触的样品进行表面清洗。具体地：
[0095]
将样品放入丙酮溶液中超声清洗3mim，其超声强度为3.0；然后，将样品放入温度为60℃的剥离液中水浴加热5min；接着，将样品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超声清洗3min，其超声强度为3.0；最后，用超纯水冲洗样品并用氮气吹干。
[0096]
s602、在高铝组分氮化物势垒层6、源电极9和漏电极10的上表面生长钝化层11。具体地：
[0097]
在高铝组分氮化物势垒层6、源电极9和漏电极10上，利用等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor eeposition，简称pecvd)工艺生长厚度为50nm～60nm的sin钝化层11。其生长的工艺条件为：采用nh3和sih4作为si源和n源，优化的流量比为sih4：nh3＝2：1，沉积温度为250℃，反应腔室压力为600mtorr，rf功率为22w；反应时间为23min，沉积厚度为50nm～60nm。
[0098]
s7、刻蚀掉栅电极区域的钝化层11，并在栅电极区域沉积栅金属形成栅电极12。
[0099]
具体而言，本发明实施例步骤s7包括以下步骤：
[0100]
s701、在钝化层11上光刻栅槽区域和源漏金属开孔区域。具体地：
[0101]
将步骤s6完成的样品放在200℃的热板上烘烤5min；然后，在样品上甩剥离胶，其甩胶厚度为0.35μm，并将样品在温度为200℃的热板上烘5min；接着，在该样品上甩光刻胶，其甩胶厚度为0.77μm，并将样品在90℃热板上烘1min；之后，将样品放入光刻机中对栅电极区域和源漏金属开孔区域的光刻胶进行曝光；最后，将完成曝光的样品放入显影液中移除栅槽区域和源漏金属开孔区域的光刻胶和剥离胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0102]
s702、打底膜。具体地：
[0103]
将完成栅槽区域和源漏金属开孔区域光刻的样品采用等离子去胶机去除图形区未显影干净的光刻胶薄层，其处理的时间为5min。
[0104]
s703、刻蚀栅槽区域的钝化层11形成栅槽。具体地：
[0105]
请参见图2g，本发明实施例利用icp工艺刻蚀栅槽区域的钝化层11。其刻蚀的条件为：反应气体为cf4和o2，cf4流量25sccm，o2流量5sccm，反应腔室压力为5mtorr，上电极和下
电极的射频功率分别为100w和10w，刻蚀形成深度为50nm～60nm的栅槽。同时，刻蚀源漏金属开孔区域，实现源电极9和漏电极10的开孔(图中未标识出)。
[0106]
s704、在栅槽和钝化层11上光刻栅电极区域。具体地：
[0107]
将样品放在200℃的热板上烘烤5min；然后，在样品上甩剥离胶，其甩胶厚度为0.35μm，并将样品在温度为200℃的热板上烘5min；接着，在该样品上甩光刻胶，其甩胶厚度为0.77μm，并将样品在90℃热板上烘1min；之后，将样品放入光刻机中对栅电极区域的光刻胶进行曝光；最后，将完成曝光的样品放入显影液中移除栅电极区域的光刻胶和剥离胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0108]
s705、打底膜。具体地：
[0109]
将完成栅电极区域光刻的样品采用等离子去胶机去除图形区未显影干净的光刻胶薄层，其处理的时间为5min。
[0110]
s706、在栅电极区域的栅槽内和部分钝化层11上沉积栅金属形成栅电极12。具体地：
[0111]
请参见图2h，在钝化层11涂抹光刻胶并光刻出栅电极12图形，并采用磁控溅射工艺沉积栅金属，具体将完成栅槽刻蚀的样品放入sputter磁控溅射台中，待溅射台的反应腔室真空度达到2
×
10
‑6torr之后，再在栅电极区域和栅电极区域以外的光刻胶上溅射栅金属，该栅金属是由下向上依次由厚度为80nm～100nm的tin和厚度为40nm～50nm的pt两层金属组成的金属堆栈结构。
[0112]
s707、剥离栅电极区域外的栅金属。具体地：
[0113]
将完成栅电极12溅射的样品在丙酮中浸泡40分钟以上后进行超声处理；然后将样品放入温度为60℃的剥离液中水浴加热5min；接着，将样品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超声清洗3min；最后，用超纯水冲洗样品并用氮气吹干。
[0114]
s8、在栅电极12、源电极9和漏电极10的上表面分别沉积互联金属13，以完成高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备。
[0115]
具体而言，请参见图2i，本发明实施例步骤s8包括以下步骤：
[0116]
s801、在栅电极12、源电极9和漏电极10上光刻互联区域。具体地：
[0117]
将样品放在200℃的热板上烘烤5min；然后，在样品上甩剥离胶，其甩胶厚度为0.35μm，并将样品在温度为200℃的热板上烘5min；接着，在该样品上甩光刻胶，其甩胶厚度为0.77μm，并将样品在90℃热板上烘1min；之后，将样品放入光刻机中对互联区域的光刻胶进行曝光；最后，将完成曝光的样品放入显影液中移除互联区域的光刻胶和剥离胶，并对其进行超纯水冲洗和氮气吹干。
[0118]
s802、打底膜。具体地：
[0119]
将完成互联区域光刻的样品采用等离子去胶机去除图形区未显影干净的光刻胶薄层，其处理的时间为5min。
[0120]
s803、在栅电极12、源电极9和漏电极10的互联区域上分别沉积互联金属13。具体地：
[0121]
采用电子束蒸发工艺，在样品的互联区域上依次沉积厚度为10nm～20nm的ti和厚度为150nm～200nm的au形成互联金属13；将完成互联金属13蒸发的样品在丙酮中浸泡40分钟以上后进行超声处理；然后将样品放入温度为60℃的剥离液中水浴加热5min；接着，将样
品依次放入丙酮溶液和乙醇溶液中超声清洗3min；最后，用超纯水冲洗样品并用氮气吹干，去除光刻胶，完成器件的制作。
[0122]
本发明实施例中提到的mocvd沉积法、刻蚀方法和剥离法等操作方法均为现有技术，此处不再赘述。
[0123]
综上所述，本发明实施例提出的高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法，未使用源漏再生长的方法，避免了额外工艺的引入及再生长设备高昂的维护成本，也未使用离子注入的方法，避免了高温激活对高铝组分氮化物势垒层6的解离及表面缺陷的引入；本发明实施例采用图形化刻蚀方法，可以进一步增加欧姆金属与势垒接触区域面积，提高隧穿电流，进而降低接触电阻率，本发明实施例制备方法制备得到的器件接触电阻率可以达到10
‑8ωcm2；本发明实施例工艺简单，利用ta
‑
n键更容易结合，可以在高铝组分氮化物势垒中产生更多的氮空位，提高n型掺杂效果，增大隧穿几率，进而降低欧姆接触电阻率，且实验证明采用ta
x
al
y
合金，可以使得ta、al金属接触更均匀，更容易发生金半合金化反应，在高铝组分氮化物势垒中产生更多的氮空位，达到提高n型掺杂的效果，增大了隧穿几率，降低了欧姆接触电阻率。
[0124]
第二方面，请参见图3，本发明实施例还提供了一种高铝组分氮化物欧姆接触器件，包括：
[0125]
衬底层1，依次位于衬底层1上的成核层2、缓冲层3、沟道层4、插入层5和高铝组分氮化物势垒层6；其中，高铝组分氮化物势垒层6的上表面的两端分别设置有若干凹槽；
[0126]
源电极9和漏电极10，分别填充于若干凹槽内，并位于若干凹槽上；
[0127]
钝化层11，位于源电极9和漏电极10之间的高铝组分氮化物势垒层6上，以及源电极9和漏电极10上；其中，钝化层11中间设置有栅槽；
[0128]
栅电极12，位于栅槽内和部分钝化层11上；其中，栅电极12为t型栅结构；
[0129]
互联金属13，位于贯穿源电极9和漏电极10上的钝化层11的中间位置的源电极9和漏电极10上，以及栅电极12上。
[0130]
优选地，高铝组分氮化物势垒层6包括厚度为6nm～15nm的aln或algan或inaln或inalgan或scaln或scalgan；其中，algan中的al组分不低于60％。
[0131]
其中，高铝组分氮化物欧姆接触器件可以由上述的高铝组分氮化物欧姆接触器件的制备方法制备形成。
[0132]
对于器件实施例而言，由于其基本相似于制备方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见制备方法实施例的部分说明即可。
[0133]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0134]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说
明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0135]
尽管在此结合各实施例对本技术进行了描述，然而，在实施所要求保护的本技术过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
[0136]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。