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基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件及其制作方法

閱讀：1020發(fā)布：2020-09-15

專利匯可以提供基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件及其制作方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 公開了一種基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件及其制作方法，高壓器件的結(jié)構(gòu)從下至上依次包括：襯底、GaN 緩沖層 、本征GaN（或AlGaN） 溝道 層、AlN隔離層和AlGaN勢壘層，AlGaN勢壘層上依次有：源極、柵極和漏極，在源極與柵極之間、柵極與漏極之間還形成有線性AlGaN層、柵源場板、P型GaN（或InGaN）層、基極。本發(fā)明的有益之處在于：器件導(dǎo)通時(shí)第一區(qū)域、第二區(qū)域和第四區(qū)域的2DEG濃度增加， 電阻 減小，達(dá)到了降低器件導(dǎo)通電阻的目的；器件截止時(shí)第一區(qū)域的2DEG減小，第二區(qū)域和第三區(qū)域的2DEG與器件導(dǎo)通時(shí)相同，增加了器件耗盡區(qū)的寬度，改變了 電場 分布，達(dá)到了提高器件擊穿 電壓 的目的；本發(fā)明采用柵源場板，確保了電場峰值不會(huì)出現(xiàn)在柵靠近源的邊界處，達(dá)到了提高 擊穿電壓 的目的。，下面是基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件及其制作方法專利的具體信息內(nèi)容。

1.基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，從下至上依次包括：襯底、GaN緩沖層、本征GaN溝道層或者AlGaN溝道層、AlN隔離層和AlGaN勢壘層，AlGaN勢壘層上沿水平方向依次有：源極、柵極和漏極，在源極與柵極之間的AlGaN勢壘層上方的全部區(qū)域、柵極與漏極之間的AlGaN勢壘層上方的部分區(qū)域外延有線性AlGaN層，所述柵極還向源極方向延伸形成有與線性AlGaN層上表面接觸的柵源場板，柵極與漏極之間的線性AlGaN層與漏極之間留有縫隙并且線性AlGaN層上外延有P型GaN外延層或者P型InGaN外延層，P型GaN外延層或者P型InGaN外延層上有與柵極電連接的基極，柵極與漏極之間的線性AlGaN層、P型GaN外延層或者P型InGaN外延層的寬度依次減??；所述AlGaN勢壘層由下層的i型AlGaN層和上層的n型AlGaN層組成；所述源極、柵極、漏極和基極的上表面還形成有加厚電極，加厚電極的兩側(cè)均形成有鈍化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述襯底為藍(lán)寶石、碳化硅、GaN或MgO。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述AlGaN勢壘層中，Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為x、1-x、1，1>x>0。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述線性AlGaN層中，Al的組分由x線性增加到y(tǒng)，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為y、1-y、1，1>y>x>0。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述本征AlGaN溝道層中，Al的組分小于x，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為z、1-z、1，1>x>z>0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述InGaN層中，In組分恒定或者逐漸增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述鈍化層為SiN、Al2O3或HfO2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述柵極與漏極之間的線性AlGaN層與漏極之間的縫隙的寬度≥0.5μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，所述柵源場板的寬度≤1μm。
10.制作權(quán)利要求1所述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）對外延生長的p-GaN/線性AlGaN/AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行有機(jī)清洗，用流動(dòng)的去離子水清洗并放入HCl:H2O=1:1的溶液中進(jìn)行腐蝕30-60s，最后用流動(dòng)的去離子水清洗并用高純氮?dú)獯蹈桑?br/>（2）對清洗干凈的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻和干法刻蝕，形成有源區(qū)臺面；
（3）對制備好臺面的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻，形成P型GaN或者P型InGaN、線性AlGaN層的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕，將柵極與漏極之間的部分區(qū)域、以及柵極、源極和漏極的P型GaN外延層或者P型InGaN外延層、線性AlGaN層均刻蝕掉，形成柵漏間第三區(qū)域；
（4）對器件進(jìn)行光刻，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au=20/120/45/50nm并進(jìn)行剝離,最后在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行850℃35s的快速熱退火，形成歐姆接觸；
（5）將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成P型GaN外延層或者P型InGaN外延層的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕,將柵極與漏極之間部分區(qū)域、柵極與源極之間全部區(qū)域的P型GaN外延層或者P型InGaN外延層刻蝕掉，形成柵漏間第一區(qū)域和第二區(qū)域、柵源間第四區(qū)域；
（6）將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成基極區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/20nm并進(jìn)行剝離，最后在大氣環(huán)境中進(jìn)行550℃10min的退火，形成基極歐姆接觸；
（7）對完成基極制備的器件進(jìn)行光刻，形成柵極和柵源場板區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/200nm并進(jìn)行剝離，完成柵極和柵源場板的制備；
（8）將完成柵極制備的器件放入PECVD反應(yīng)室淀積SiN鈍化膜，鈍化膜的淀積厚度為
200nm-300nm；
（9）將器件再次進(jìn)行清洗、光刻顯影，形成SiN薄膜的刻蝕區(qū)，并放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕，將源極、漏極和柵極上面覆蓋的SiN薄膜刻蝕掉；
（10）將器件進(jìn)行清洗、光刻顯影，并放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ti/Au=20/200nm的加厚電極，完成整體器件的制備。

說明書全文

基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件及其制作方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及一種高壓器件及其制作方法，具體涉及一種基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓、低導(dǎo)通電阻的高壓器件及其制作方法，可用于制作高壓低導(dǎo)通電阻的AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管，屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0002] 近年來以SiC和GaN為代表的第三代寬禁帶隙半導(dǎo)體以其禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導(dǎo)率高、飽和電子速度大和異質(zhì)結(jié)界面二維電子氣濃度高等特性，受到廣泛關(guān)注。在理論上，利用這些材料制作的高電子遷移率晶體管HEMT、發(fā)光二極管LED、激光二極管LD等器件比現(xiàn)有器件具有明顯的優(yōu)越特性，因此近些年來國內(nèi)外研究者對其進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并取得了令人矚目的研究成果。
[0003] AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)高電子遷移率晶體管HEMT在高溫器件及大功率微波器件方面已顯示出了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，追求器件高頻率、高壓、高功率吸引了眾多的研究。近年來，制作更高頻率高壓AlGaN/GaN HEMT成為關(guān)注的又一研究熱點(diǎn)。由于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)生長完成后，異質(zhì)結(jié)界面就存在大量二維電子氣2DEG，并且其遷移率很高，因此我們能夠獲得較高的器件頻率特性。在提高AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)電子遷移率晶體管擊穿電壓方面，人們進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)AlGaN/GaN HEMT器件的擊穿主要發(fā)生在柵靠漏端，因此要提高器件的擊穿電壓，必須使柵漏區(qū)域的電場重新分布，尤其是降低柵靠漏端的電場，為此，人們提出了采用場板結(jié)構(gòu)的方法：
[0004] 1.采用場板結(jié)構(gòu)。參見Yuji Ando,Akio Wakejima,Yasuhiro Okamoto等的Novel AlGaN/GaN dual-field-plate FET with high gain,increased linearity and stability,IEDM2005,px.576-579,2005（一種具有高增益、高線性度和穩(wěn)定性的雙場板場效應(yīng)晶體管）。在AlGaN/GaN HEMT器件中同時(shí)采用柵場板和源場板結(jié)構(gòu)，將器件的擊穿電壓從單獨(dú)采用柵場板的125V提高到采用雙場板后的250V，并且降低了柵漏電容，提高了器件的線性度和穩(wěn)定性。
[0005] 2.采用超級結(jié)結(jié)構(gòu)。參見Akira Nakajima,Yasunobu Sumida,MaheshH的GaN based super heterojunction field effect transistors using the polarization junction concept（一種利用極化結(jié)的基于GaN的超結(jié)場效應(yīng)晶體管）。在該器件結(jié)構(gòu)中同時(shí)擁有2DEG和2DEH，當(dāng)柵極正向偏置時(shí)，2DEG的濃度不發(fā)生任何變化，因此器件的導(dǎo)通電阻不會(huì)增加，當(dāng)柵極反向偏置時(shí)，溝道中的2DEG會(huì)由于放電而耗盡，從而提高了器件的2
擊穿電壓（從110V提高至560V），而導(dǎo)通電阻為6.1mΩ·cm。
[0006] 然而，具有上述兩種結(jié)構(gòu)的高壓器件均存在導(dǎo)通電阻較大的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

[0007] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可滿足對高壓、低導(dǎo)通電阻的應(yīng)用要求的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的結(jié)構(gòu)，以及具有良好的可控性和重復(fù)性的制作該基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0009] 一種基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，從下至上依次包括：襯底、GaN緩沖層、本征GaN溝道層或者AlGaN溝道層、AlN隔離層和AlGaN勢壘層，AlGaN勢壘層上沿水平方向依次有：源極、柵極和漏極，在源極與柵極之間的AlGaN勢壘層上方的全部區(qū)域、柵極與漏極之間的AlGaN勢壘層上方的部分區(qū)域外延有線性AlGaN層，前述柵極還向源極方向延伸形成有與線性AlGaN層上表面接觸的柵源場板，柵極與漏極之間的線性AlGaN層與漏極之間留有縫隙并且線性AlGaN層上外延有P型GaN外延層或者P型InGaN外延層，P型GaN外延層或者P型InGaN外延層上有與柵極電連接的基極，柵極與漏極之間的線性AlGaN層、P型GaN外延層或者P型InGaN外延層的寬度依次減?。磺笆鯝lGaN勢壘層由下層的i型AlGaN層和上層的n型AlGaN層組成；前述源極、柵極、漏極和基極的上表面還形成有加厚電極，加厚電極的兩側(cè)均形成有鈍化層。
[0010] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述襯底為藍(lán)寶石、碳化硅、GaN或MgO。
[0011] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述AlGaN勢壘層中，Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為x、1-x、1，1>x>0。
[0012] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述線性AlGaN層中，Al的組分由x線性增加到y(tǒng)，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為y、1-y、1，1>y>x>0。
[0013] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述本征AlGaN溝道層中，Al的組分小于x，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為z、1-z、1，1>x>z>0。
[0014] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述InGaN層中，In組分恒定或者逐漸增加。
[0015] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述鈍化層為SiN、Al2O3或HfO2。
[0016] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述柵極與漏極之間的線性AlGaN層與漏極之間的縫隙的寬度≥0.5μm。
[0017] 前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其特征在于，前述柵源場板的寬度≤1μm。
[0018] 制作前述的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0019] （1）對外延生長的p-GaN/線性AlGaN/AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行有機(jī)清洗，用流動(dòng)的去離子水清洗并放入HCl:H2O=1:1的溶液中進(jìn)行腐蝕30-60s，最后用流動(dòng)的去離子水清洗并用高純氮?dú)獯蹈桑?/div>
[0020] （2）對清洗干凈的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻和干法刻蝕，形成有源區(qū)臺面；
[0021] （3）對制備好臺面的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻，形成P型GaN或者P型InGaN、線性AlGaN層的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕，將柵極與漏極之間的部分區(qū)域、以及柵極、源極和漏極的P型GaN外延層或者P型InGaN外延層、線性AlGaN層均刻蝕掉，形成柵漏間第三區(qū)域；
[0022] （4）對器件進(jìn)行光刻，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au=20/120/45/50nm并進(jìn)行剝離,最后在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行850℃35s的快速熱退火，形成歐姆接觸；
[0023] （5）將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成P型GaN外延層或者P型InGaN外延層的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕,將柵極與漏極之間部分區(qū)域、柵極與源極之間全部區(qū)域的P型GaN外延層或者P型InGaN外延層刻蝕掉，形成柵漏間第一區(qū)域和第二區(qū)域、柵源間第四區(qū)域；
[0024] （6）將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成基極區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/20nm并進(jìn)行剝離，最后在大氣環(huán)境中進(jìn)行550℃10min的退火，形成基極歐姆接觸；
[0025] （7）對完成基極制備的器件進(jìn)行光刻，形成柵極和柵源場板區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/200nm并進(jìn)行剝離，完成柵極和柵源場板的制備；
[0026] （8）將完成柵極制備的器件放入PECVD反應(yīng)室淀積SiN鈍化膜，鈍化膜的淀積厚度為200nm-300nm；
[0027] （9）將器件再次進(jìn)行清洗、光刻顯影，形成SiN薄膜的刻蝕區(qū)，并放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中刻蝕，將源極、漏極和柵極上面覆蓋的SiN薄膜刻蝕掉；
[0028] （10）將器件進(jìn)行清洗、光刻顯影，并放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ti/Au=20/200nm的加厚電極，完成整體器件的制備。
[0029] 本發(fā)明的有益之處在于：
[0030] 1、柵漏間第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域以及柵源間第四區(qū)域的形成使得：器件導(dǎo)通時(shí)第一區(qū)域、第二區(qū)域和第四區(qū)域的2DEG濃度增加，電阻得到減小，達(dá)到了降低器件導(dǎo)通電阻的目的；器件截止時(shí)第一區(qū)域的2DEG得到減小，第二區(qū)域和第三區(qū)域的2DEG與器件導(dǎo)通時(shí)相同，增加了器件耗盡區(qū)的寬度，改變了電場分布，達(dá)到了提高器件擊穿電壓的目的；
[0031] 2、本發(fā)明采用柵源場板，確保了電場峰值不會(huì)出現(xiàn)在柵靠近源的邊界處，達(dá)到了提高擊穿電壓的目的；
[0032] 3、本發(fā)明的方法，具有良好的可控性和重復(fù)性。附圖說明
[0033] 圖1是本發(fā)明的高壓器件的一個(gè)具體實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明的高壓器件的制作工藝流程圖。
[0035] 圖中附圖標(biāo)記的含義：1-襯底，2-GaN緩沖層，3-本征GaN溝道層，4-AlN隔離層，5-AlGaN勢壘層，501-i型AlGaN層，502-n型AlGaN層，6-源極，7-柵極，8-漏極，9-線性AlGaN層，10-柵源場板，11-P型GaN外延層，12-基極，13-加厚電極，14-鈍化層，D1表示第一區(qū)域、D2表示第二區(qū)域、D3表示第三區(qū)域、D4表示第四區(qū)域。

具體實(shí)施方式

[0036] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0037] 首先，介紹本發(fā)明的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的結(jié)構(gòu)。
[0038] 參照圖1，本發(fā)明的基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件，其結(jié)構(gòu)從下至上依次包括：襯底1、GaN緩沖層2、本征GaN溝道層3（本征GaN溝道層3還可以用AlGaN溝道層代替）、AlN隔離層4和AlGaN勢壘層5，AlGaN勢壘層5由下層的i型AlGaN層501和上層的n型AlGaN層502組成，其中，AlGaN勢壘層5上沿水平方向依次有：源極6、柵極7和漏極8，在源極6與柵極7之間的AlGaN勢壘層5上方的全部區(qū)域外延有線性AlGaN層9，在柵極7與漏極8之間的AlGaN勢壘層5上方的部分區(qū)域也外延有線性AlGaN層9，柵極7還向源極6方向延伸形成有與線性AlGaN層9上表面接觸的柵源場板10，柵源場板10的寬度≤1μm；
柵極7與漏極8之間的線性AlGaN層9與漏極8之間留有縫隙（縫隙的寬度≥0.5μm），并且線性AlGaN層9上外延有P型GaN外延層11，P型GaN外延層11還可以用InGaN外延層替換，如果選擇了用InGaN外延層，In組分既可以恒定也可以逐漸增加，P型GaN外延層
11上還有與柵極7電連接的基極12，柵極7與漏極8之間的線性AlGaN層9、P型GaN外延層11的寬度依次減小。此外，源極6、柵極7、漏極8和基極12的上表面還形成有加厚電極
13，加厚電極13的兩側(cè)均形成有鈍化層14，鈍化層14優(yōu)選SiN、Al2O3或HfO2。
[0039] 作為一種優(yōu)選的方案，襯底為藍(lán)寶石、碳化硅、GaN或MgO。
[0040] 作為一種優(yōu)選的方案，在AlGaN勢壘層5中，Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為x、1-x、1，1>x>0，即AlxGa1-xN。
[0041] 更為優(yōu)選的是，在線性AlGaN層9中，Al的組分由x線性增加到y(tǒng)，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為y、1-y、1，1>y>x>0，即AlyGa1-y N。
[0042] 假設(shè)，線性AlGaN層9的厚度為L，則距線性AlGaN層9的下表面的距離為L1處Al的重量含量為：(y-x)×L1/L。
[0043] 更為優(yōu)選的是，在本征AlGaN溝道層中，Al的組分小于x份，且Al與Ga的組分比能夠調(diào)節(jié)，Al、Ga、N的組分分別為z、1-z、1，1>x>z>0，即AlzGa1-z N。
[0044] 接下來，介紹制作上述基于超結(jié)的AlGaN/GaN高壓器件的方法。
[0045] 參照圖2，該制作方法包括以下步驟：
[0046] 1、對外延生長的p-GaN/線性AlGaN/AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行有機(jī)清洗，用流動(dòng)的去離子水清洗并放入HCl:H2O=1:1的溶液中進(jìn)行腐蝕30-60s，最后用流動(dòng)的去離子水清洗并用高純氮?dú)獯蹈伞?/div>
[0047] 2、對清洗干凈的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻和干法刻蝕，形成有源區(qū)臺面。
[0048] 3、對制備好臺面的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料進(jìn)行光刻，形成P型GaN（或者P型InGaN）、線性AlGaN層的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中，工藝條件為：上電極功率為200W，下電極功率為20W，反應(yīng)室壓力為1.5Pa，Cl2的流量為10sccm,N2的流量為10sccm，刻蝕時(shí)間為5min-8min，將柵極與漏極之間的部分區(qū)域、以及柵極、源極和漏極的P型GaN外延層（或者P型InGaN外延層）、線性AlGaN層均刻蝕掉，形成柵漏間第三區(qū)域（即柵漏間只有AlGaN勢壘層的區(qū)域）。
[0049] 4、對器件進(jìn)行光刻，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au=20/120/45/50nm并進(jìn)行剝離,最后在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行850℃35s的快速熱退火，形成歐姆接觸。
[0050] 5、將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成P型GaN外延層（或者P型InGaN外延層）的刻蝕區(qū)，放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中，工藝條件為：上電極功率為200W，下電極功率為20W，反應(yīng)室壓力為1.5Pa，Cl2的流量為10sccm,N2的流量為10sccm，刻蝕時(shí)間為3min-5min,將柵極與漏極之間部分區(qū)域、柵極與源極之間全部區(qū)域的P型GaN外延層（或者P型InGaN外延層）刻蝕掉，形成第一區(qū)域（即柵漏間P型GaN外延層（或者P型InGaN外延層）和線性AlGaN層同時(shí)存在的區(qū)域稱）和第二區(qū)域（即柵漏間僅有線性AlGaN層的區(qū)域）、柵源間第四區(qū)域（即柵源間有線性AlGaN層的區(qū)域）。
[0051] 6、將制備好歐姆接觸的器件進(jìn)行光刻，形成基極區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/20nm并進(jìn)行剝離，最后在大氣環(huán)境中進(jìn)行550℃10min的退火，形成基極歐姆接觸。
[0052] 7、對完成基極12制備的器件進(jìn)行光刻，形成柵極和柵源場板區(qū)域，然后放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ni/Au=20/200nm并進(jìn)行剝離，完成柵極7和柵源場板的制備。
[0053] 8、將完成柵極制備的器件放入PECVD反應(yīng)室淀積SiN鈍化膜，具體工藝條件為：SiH4的流量為40sccm，NH3的流量為10sccm，反應(yīng)室壓力為1-2Pa,射頻功率為40W，淀積
200nm-300nm厚的SiN鈍化膜。
[0054] 9、將器件再次進(jìn)行清洗、光刻顯影，形成SiN薄膜的刻蝕區(qū)，并放入ICP干法刻蝕反應(yīng)室中，工藝條件為：上電極功率為200W，下電極功率為20W，反應(yīng)室壓力為1.5Pa，CF4的流量為20sccm,Ar氣的流量為10sccm，刻蝕時(shí)間為10min，將源極、漏極和柵極上面覆蓋的SiN薄膜刻蝕掉。
[0055] 10、將器件進(jìn)行清洗、光刻顯影，并放入電子束蒸發(fā)臺中淀積Ti/Au=20/200nm的加厚電極，完成整體器件的制備。
[0056] 由此可見，本發(fā)明的方法具有良好的可控性和重復(fù)性。
[0057] 由于本發(fā)明的高壓器件其形成有：柵漏間第一區(qū)域D1、第二區(qū)域D2和第三區(qū)域D3以及柵源間第四區(qū)域D4，從而使得：
[0058] （1）器件導(dǎo)通時(shí)，第一區(qū)域D1正下方、第二區(qū)域D2正下方和第四區(qū)域D4正下方的AlGaN/GaN界面處2DEG濃度的增加幾乎完全相同，均大于第三區(qū)域D3的2DEG濃度，因此第一區(qū)域D1、第二區(qū)域D2和第四區(qū)域D4的電阻均有所減小，達(dá)到了降低器件導(dǎo)通電阻的目的；
[0059] （2）器件截止時(shí)（即柵極電壓≤閾值電壓時(shí)），柵極7正下方的溝道內(nèi)的2DEG被耗盡，與此同時(shí)由于第一區(qū)域D1的基極12與柵極7電連接，因此第一區(qū)域D1正下方的2DEG濃度有所減小（甚至減小為50%）；此外，第二區(qū)域D2正下方的2DEG濃度與器件導(dǎo)通時(shí)完全相同，有利于電場的重新分布，第三區(qū)域D3確保電場峰值不會(huì)出現(xiàn)在漏極8處，因此增加了器件耗盡區(qū)的寬度，改變了電場分布，達(dá)到了提高器件擊穿電壓的目的。
[0060] 另外，由于本發(fā)明的高壓器件采用了柵源場板，確保了電場峰值不會(huì)出現(xiàn)在柵靠近源的邊界處，達(dá)到了提高擊穿電壓的目的。
[0061] 需要說明的是，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
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