考图17所示，刻蚀所述第二金属层115，从而形成栅极焊垫1161、源极焊垫1162、漏极焊垫1163。
[0123]参考图18所示，形成栅极焊垫1161、源极焊垫1162、漏极焊垫1163后，亦可在其上形成第三钝化层117，所述第三钝化层117具有暴露所述栅极焊垫1161、源极焊垫1162、漏极焊垫1163的开口，所述第三钝化层117的材质例如是二氧化硅，其用以保护器件不受损伤，由此，在硅衬底100上制造成增强型的HEMT器件。
[0124]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0125]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，包括: 硅衬底； 形成于所述娃衬底上的第一 GaN外延层； 形成于所述第一 GaN外延层上的图形化的介质层； 覆盖所述第一 GaN外延层和图形化的介质层的第二 GaN外延层； 形成于所述第二 GaN外延层上的AlGaN势皇功能层；以及 形成于所述AlGaN势皇功能层上的栅极、源极和漏极。2.如权利要求1所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述图形化的介质层是氮化硅或者二氧化硅。3.如权利要求1所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述图形化的介质层为周期性阵列排布的六棱柱结构。4.如权利要求1所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述图形化的介质层的厚度为100?300nm。5.如权利要求1所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，还包括形成于所述硅衬底和第一 GaN外延层之间的AlN层。6.如权利要求5所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述AlN层的形成温度为 1200 ?1300 0C ο7.如权利要求1所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，还包括形成于所述硅衬底和第一 GaN外延层之间的缓冲层。8.如权利要求7所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述缓冲层为多层AlGaN层，所述多层AlGaN层中Al组分逐层下降。9.如权利要求7所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述缓冲层为多层AlGaN层，所述多层AlGaN层中生长厚度逐层增加。10.如权利要求1至9中任意一项所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述栅极嵌入所述AlGaN势皇功能层中。11.如权利要求10所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，还包括: 暴露出部分所述第二 GaN外延层的台面； 覆盖所述AlGaN势皇功能层以及所述台面暴露出的第二 GaN外延层的第一钝化层； 贯穿所述第一钝化层和AlGaN势皇功能层的栅极开口，所述栅极通过所述栅极开口嵌入所述AlGaN势皇功能层中； 贯穿所述第一钝化层的源极开口和漏极开口。12.如权利要求11所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，还包括: 形成于所述第一钝化层上以及所述栅极开口底部的栅极介质层； 形成于所述栅极开口的底部和侧壁的势皇阻挡层。13.如权利要求12所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，所述栅极、源极和漏极为Ti/Al/Ti/TiN合金，所述势皇阻挡层为TiN。14.如权利要求12所述的基于硅衬底的HEMT器件，其特征在于，还包括: 覆盖所述栅极、源极、漏极以及栅极介质层的第二钝化层； 形成于所述第二钝化层中并暴露所述栅极、源极和漏极的通孔； 与所述栅极电连接的栅极焊垫、与所述源极电连接的源极焊垫以及与所述漏极电连接的漏极焊垫。15.一种基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，包括: 提供一娃衬底； 在所述娃衬底上形成第一 GaN外延层； 在所述第一 GaN外延层上形成图形化的介质层； 在所述第一 GaN外延层和图形化的介质层上形成第二 GaN外延层； 在所述第二 GaN外延层上形成AlGaN势皇功能层； 在所述AlGaN势皇功能层上形成源极、漏极和栅极。16.如权利要求15所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述图形化的介质层是氮化硅或者二氧化硅。17.如权利要求15所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述图形化的介质层为周期性阵列排布的六棱柱结构。18.如权利要求15所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述图形化的介质层的厚度为100?300nmo19.如权利要求15所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，还包括在所述娃衬底和第一 GaN外延层之间形成A1N层。20.如权利要求19所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，所述A1N层的形成温度为 1200 ?1300。。。21.如权利要求15所述的基于硅衬底的ΗΕΜΤ器件的制作方法，其特征在于，还包括在所述娃衬底和第一 GaN外延层之间形成缓冲层。22.如权利要求21所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述缓冲层为多层AlGaN层，所述多层AlGaN层中A1组分k逐层下降。23.如权利要求21所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述缓冲层为多层AlGaN层，所述多层AlGaN层中生长厚度逐层增加。24.如权利要求15至23中任意一项所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述栅极嵌入所述AlGaN势皇功能层中。25.如权利要求15所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，还包括: 刻蚀所述AlGaN势皇功能层以及部分厚度的第二 GaN外延层和图形化的介质层形成暴露部分所述第二 GaN外延层的台面； 形成覆盖所述AlGaN势皇功能层以及所述台面暴露的第二 GaN外延层的第一钝化层；刻蚀所述第一钝化层和AlGaN势皇功能层形成栅极开口，所述栅极通过所述栅极开口嵌入所述AlGaN势皇功能层中； 在所述第一钝化层上以及所述栅极开口底部形成栅极介质层； 在所述栅极介质层和所述台面上方的第一钝化层上形成势皇阻挡层； 刻蚀所述势皇阻挡层、栅极介质层和第一钝化层形成源极开口和漏极开口 ； 溅射形成第一金属层，并刻蚀去除所述源极开口、漏极开口和栅极开口之外区域的第一金属层，形成所述栅极、源极和漏极。26.如权利要求25所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，所述栅极、源极和漏极为Ti/Al/Ti/TiN合金，所述势皇阻挡层为TiN。27.如权利要求25所述的基于硅衬底的HEMT器件的制作方法，其特征在于，还包括: 形成覆盖栅极、源极、漏极以及栅极介质层的第二钝化层； 刻蚀所述第二钝化层形成暴露所述栅极、源极和漏极的通孔； 形成与所述栅极电连接的栅极焊垫、与所述源极电连接的源极焊垫以及与所述漏极电连接的漏极焊垫。
【专利摘要】本发明提供一种基于硅衬底的HEMT器件及其制造方法，先形成第一GaN外延层，然后在第一GaN外延层上形成图形化的介质层，再在第一GaN外延层和图形化的介质层上形成第二GaN外延层，通过在GaN生长中进行图形化的处理，形成生长窗口，利用ELOG生长改善机理来提高GaN材料的晶体结晶质量，进而改善基于硅衬底的HEMT器件的性能。
【IPC分类】H01L21/335, H01L29/778, H01L29/06
【公开号】CN105244377
【申请号】CN201510717576
【发明人】陈兴, 张昊翔, 江忠永, 陈向东
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司, 杭州士兰明芯科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月29日