介质辅助支撑型纳米栅器件及其制作方法与流程

文档序号:12066054阅读:来源:国知局

技术特征:

1.介质辅助支撑型纳米栅器件,自下而上包括衬底层(1)、成核层(2)、缓冲层(3)和势垒层(4),势垒层上设有源电极(5)、漏电极(6)和栅电极(7),栅电极(7)上设有栅帽(8),其特征在于:在栅电极(7)的两边设有介质辅助支撑层(9),以实现对大面积栅帽(8)的物理支撑。

2.根据权利要求1所述的介质辅助支撑型纳米栅器件,其特征在于介质辅助支撑层(9)的高度为60nm-200nm。

3.根据权利要求1所述的介质辅助支撑型纳米栅器件,其特征在于介质辅助支撑层(9)的宽度为5nm-35nm。

4.根据权利要求1所述的介质辅助支撑型纳米栅器件,其特征在于栅帽(8)的宽度为700nm-200nm。

5.一种介质辅助支撑型纳米栅器件的制作方法,包括如下步骤:

1)在衬底基片上,利用MOCVD设备,依次生长成核层、缓冲层和势垒层;

2)在势垒层上采用ICP设备,刻蚀台面至缓冲层;

3)在势垒层上光刻出源电极和漏电极图形,采用电子束蒸发工艺,在源电极和漏电极图形区蒸发欧姆接触金属;

4)在势垒层涂抹光刻胶并光刻出栅极区域,而后利用ICP设备对光刻图形区域进行干法刻蚀,形成光滑的倒角区;

5)在光刻胶和刻蚀形成的倒角区上方利用ALD设备进行低温原子层Al2O3介质的淀积,形成Al2O3介质覆盖层;

6)在势垒层涂抹光刻胶并光刻出槽栅区域,利用ICP设备去除槽栅区域下方的Al2O3介质淀积层,形成槽栅;

7)采用电子束蒸发工艺,在槽栅区域蒸发栅金属层,形成栅帽层,然后采用剥离工艺去除光刻胶,完成器件的制作。

6.根据权利要求5所述的方法,其中步骤1中利用的MOCVD设备,其工艺参数如下:

成核层:低温成核温度为500-650℃,生长压力为40-100Torr,氢气流量为1000-5000sccm,氨气流量为600-3000sccm,铝源流量为4-20sccm;高温成核温度为940-1050℃,生长压力为40-100Torr,氢气流量为1000-5000sccm,氨气流量为1000-3000sccm,铝源流量为4-20sccm;

缓冲层:温度为940-1050℃,生长压力为40-100Torr,氢气流量为1000-5000sccm,氨气流量为1000-3000sccm,镓源流量为60-200sccm,铁源流量为10-200sccm;

势垒层:温度为960-1050℃,生长压力为40-100Torr,氢气流量为1000-5000sccm,氨气流量为1000-3000sccm,镓源流量为60-200sccm,铝源流量为4-50sccm。

7.根据权利要求5所述的方法,其中步骤2、步骤4和步骤6中利用的ICP设备,其工艺参数如下:

台面刻蚀:刻蚀气体为Cl2/BCl3,压力为2-20mT,功率为20W-150W,偏压为10V-100V,刻蚀时间为60s-200s;

栅条刻蚀:刻蚀气体为Cl2/BCl3,压力为10-50mT,功率为20W-100W,偏压为5V-100V,刻蚀时间为10s-60s;

介质淀积层刻蚀:刻蚀气体为Cl2/BCl3,压力为5-30mT,功率为50W-250W,偏压为10V-220V,刻蚀时间为60s-300s。

8.根据权利要求5所述的方法,其中步骤5利用的ALD设备,其工艺参数如下:前躯体为TMA和水,淀积温度为80-100℃,反应室压力为0.1mT-1.5mT。

9.根据权利要求5所述的方法,其中步骤3中电子束蒸发源漏欧姆接触的金属材料为Ti/Al/Ni/Au。

10.根据权利要求5所述的方法,其中步骤7中电子束蒸发栅极肖特基接触的金属材料为Ni/Au/Ni。

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