属63为T型结构。栅极金属63由于为T型，有利于减小栅电阻，进一步提尚器件尚频特性。
[0028]本发明实施例还提供一种GaN HEMT器件的制作方法，请参见图2至图7，该制作方法包括以下步骤:
[0029]步骤一:在衬底I上由下而上依次形成AlN成核层2、GaN沟道层3、A1N隔离层4、AlxGa1 XN肖特基势皇层5和GaN帽层6，其中，GaN沟道层3与AlxGa1 XN肖特基势皇层5形成有二维电子气31，二维电子气31位于GaN沟道层3和AlN隔离层4之间。
[0030]其中，如图2所示，衬底1、A1N成核层2、GaN沟道层3、AlN隔离层IAlxGa1 XN肖特基势皇层5和GaN帽层6为依次层叠的结构。
[0031]衬底I的材料为S1、SiC、GaN或金刚石，其主要起支撑作用。
[0032]AlN隔离层4和GaN帽层6的厚度为l-5nm。
[0033]AlxGa1 XN肖特基势皇层5的厚度为18_30nm，X的范围为0.1-0.3。
[0034]步骤二:在GaN帽层6表面的两侧分别沉积源极金属61和漏极金属62。
[0035]其中，如图3所示，源极金属61和漏极金属62沉积在GaN帽层6表面的两侧边缘。在本实施例中，源极金属61和漏极金属62可以利用光刻、金属沉积、剥离等工艺形成，并且采用高温退火的方式形成欧姆接触。
[0036]步骤三:在源极金属61和漏极金属62之间的GaN帽层6上沉积介质钝化层7，其中，介质钝化层7具有张应力。
[0037]其中，如图4所示，介质钝化层7形成于源极金属61和漏极金属62之间。介质钝化层7具有张应力，有利于增加二维电子气的浓度和减少器件表面态。
[0038]步骤四:在介质钝化层7上沉积栅极金属81，其中，栅极金属81嵌入介质钝化层7并与GaN帽层6接触。
[0039]其中，如图5所示，栅极金属81可以为T型结构。栅极金属81可以通过刻蚀的方式形成，有利于减小栅电阻，提高器件高频特性。
[0040]步骤五:在介质钝化层7上沉积第一介质层8，其中，第一介质层8具有张应力，第一介质层8覆盖源极金属61和漏极金属62。
[0041]其中，如图6所示，第一介质层8覆盖介质钝化层7、源极金属61和漏极金属62。第一介质层8具有张应力，可以提高进一步二维电子气的浓度。
[0042]步骤六:在第一介质层8上形成金属场板81，其中，金属场板81位于栅极金属61和漏极金属62之间。
[0043]其中，如图7所示，栅极金属63位于源极金属61和漏极金属62之间，金属场板81位于栅极金属61和漏极金属62之间上方的第一介质层8上。在本实施例中，栅极金属63可以采用光刻、金属沉积或剥离等工艺得到，栅极金属63有利于提高器件击穿电压。
[0044]步骤七:在第一介质层8上形成覆盖金属场板81的第二介质层9，其中，第二介质层9具有压应力。
[0045]其中，经过步骤七之后得到如图1所示的GaN HEMT器件。由于介质钝化层7和第一介质层8位于器件顶部，且都具有张应力，容易引起器件的整体应力过大而使器件产生裂纹，导致器件失效，而第二介质层9位于器件最顶层可以避免这样的情况。
[0046]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种GaN HEMT器件，其特征在于，包括由下而上依次形成的衬底、AlN成核层、GaN沟道层、AlN隔离层、AlxGa1 XN肖特基势皇层和GaN帽层，所述GaN沟道层与所述AlxGa1 XN肖特基势皇层形成有二维电子气，所述二维电子气位于所述GaN沟道层和所述AlN隔离层之间，所述AlxGaixN肖特基势皇层含有通过δ掺杂形成的掺杂层，所述掺杂层邻近所述AlN隔离层，所述GaN帽层表面的两侧分别沉积有源极金属和漏极金属，所述源极金属和漏极金属之间的GaN帽层上沉积有介质钝化层，所述介质钝化层上沉积有栅极金属，所述栅极金属嵌入所述介质钝化层并与所述GaN帽层接触，所述介质钝化层上沉积有第一介质层，所述第一介质层上形成有金属场板和第二介质层，所述金属场板位于所述栅极金属和所述漏极金属之间，所述第一介质层覆盖所述源极金属和漏极金属，所述第二介质层覆盖所述金属场板，所述介质钝化层和所述第一介质层具有张应力，所述第二介质层具有压应力。2.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述掺杂层通过Si的δ掺杂形成，δ掺杂的浓度为I X 117-1 X 119Cm 3。3.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述介质钝化层、第一介质层和第二介质层的材料为SiN或Si02。4.根据权利要求3所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述介质钝化层的厚度为10-500nm，所述第一介质层和第二介质层的厚度为10-1000nm。5.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述金属场板为栅场板或源场板。6.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述Al χ6&1 ΧΝ肖特基势皇层的厚度为18-30nm，X的范围为0.1-0.3。7.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述衬底的材料为S1、SiC、GaN或金刚石。8.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述AlN隔离层和所述GaN帽层的厚度为l_5nm09.根据权利要求1所述的GaNHEMT器件，其特征在于，所述栅极金属为T型结构。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的GaN HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 在衬底上由下而上依次形成AlN成核层、GaN沟道层、AlN隔离层、AlxGa1 XN肖特基势皇层和GaN帽层，其中，所述GaN沟道层与所述AlxGa1 XN肖特基势皇层形成有二维电子气，所述二维电子气位于所述GaN沟道层和所述AlN隔离层之间； 在所述GaN帽层表面的两侧分别沉积源极金属和漏极金属； 在所述源极金属和漏极金属之间的GaN帽层上沉积介质钝化层，其中，所述介质钝化层具有张应力； 在所述介质钝化层上沉积栅极金属，其中，所述栅极金属嵌入所述介质钝化层并与所述GaN帽层接触； 在所述介质钝化层上沉积第一介质层，其中，所述第一介质层具有张应力，所述第一介质层覆盖所述源极金属和漏极金属； 在所述第一介质层上形成金属场板，其中，所述金属场板位于所述栅极金属和所述漏极金属之间； 在所述第一介质层上形成覆盖所述金属场板的第二介质层，其中，所述第二介质层具有压应力。
【专利摘要】本发明提供了一种GaN？HEMT器件及其制作方法。该器件包括由下而上依次形成的衬底、AlN成核层、GaN沟道层、AlN隔离层、AlXGa1-XN肖特基势垒层和GaN帽层，该沟道层和该隔离层之间具有二维电子气，该肖特基势垒层进行δ掺杂，GaN帽层表面分别沉积有介质钝化层、源极金属和漏极金属，介质钝化层上沉积有栅极金属，栅极金属与GaN帽层接触，介质钝化层上沉积有第一介质层，第一介质层上形成有金属场板和第二介质层，第二介质层覆盖金属场板，介质钝化层和第一介质层具有张应力，第二介质层具有压应力。本发明能够在适当减少AlXGa1-XN中X的含量情况下，提高二维电子气的浓度和改善器件高频特性。
【IPC分类】H01L29/778, H01L21/335, H01L29/06
【公开号】CN105226093
【申请号】CN201510765552
【发明人】陈一峰
【申请人】成都嘉石科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月11日