一种氮化镓器件电极结构的制作方法及氮化镓器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氮化镓器件电极结构的制作方法及氮化镓器件。
【背景技术】
[0002]目前，国际半导体产业界已经进入以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体时代。在新型氮化镓半导体材料上制作相关器件时，进行氮化铝镓的刻蚀时刻蚀过程在密闭腔体中发生，依靠化学刻蚀气体与被刻蚀材料发生化学反应，产生的气态残留物能够通过密闭腔体自带的吸取管道将气态残留物抽走，而产生的固态残留物，就会沉积到氮化铝镓材料表面，无法被抽走，形成难以清除的杂质，导致在制作器件相关电极金属时，接触电阻常常偏大。由于刻蚀孔的尺寸较小，杂质沉积到刻蚀孔底部后，普通清洗手段也是无法将固态杂质清洗干净的。
[0003]综上所述，现有技术方案在刻蚀氮化铝镓时产生的杂质难以清除，导致电极金属的接触电阻偏大。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种氮化镓器件电极结构的制作方法及氮化镓器件，用以解决现有技术方案中刻蚀氮化铝镓时产生的杂质难以清除，导致电极金属的接触电阻偏大的问题。
[0005]本发明实施例提供一种氮化镓器件电极结构的制作方法，包括:
[0006]对氮化铝镓层表面进行湿法刻蚀，形成凹槽，并在所述凹槽底部形成氟化铝；
[0007]对所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面的所述氟化铝进行反应离子刻蚀；
[0008]在反应离子刻蚀后的所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面垫积电极金属。
[0009]较佳的，所述对所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面进行反应离子刻蚀，包括:
[0010]对被刻蚀的氮化铝镓层表面的氟化铝采用惰性气体进行反应离子刻蚀。
[0011]较佳的，所述在所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面垫积电极金属之后，还包括:
[0012]对垫积之后的电极金属进行退火，形成欧姆接触。
[0013]较佳的，所述对垫积之后的电极金属进行退火，形成欧姆接触之后，还包括:
[0014]在所述金属层上沉积绝缘保护层。
[0015]较佳的，所述湿法刻蚀所采用的刻蚀材料为氟化硫。
[0016]较佳的，所述凹槽深度至少为所述氮化铝镓层1厚度的1/10。
[0017]较佳的，所述对氮化铝镓层表面进行湿法刻蚀，形成凹槽之前，还包括:
[0018]在衬底上生长所述氮化镓层；
[0019]在所述氮化镓层上使用光刻胶形成所述凹槽的掩膜图形。
[0020]本发明实施例提供一种氮化镓器件，包括:
[0021]刻蚀有凹槽的氮化铝镓层；
[0022]覆盖于所述凹槽内的金属层。
[0023]较佳的，所述氮化铝镓层上覆盖一层氮化镓层。
[0024]较佳的，所述氮化镓层之上,还包括:
[0025]位于所述金属层上的绝缘保护层。
[0026]通过本发明实施例提供的方法，通过在被刻蚀有凹槽的氮化铝镓表面进行反应离子刻蚀，清除氮化铝镓表面残留的氟化铝，使得电极金属和氮化铝镓表面能够直接接触，避免了由于氟化铝覆盖在氮化铝镓表面导致的电极金属接触电阻较大的问题。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例提供的一种氮化镓器件电极结构的制作方法流程图；
[0028]图2为本发明实施例提供的一种氮化镓器件电极结构的制作方法流程图；
[0029]图3至图6为采用本发明实施例所提供的方法进行氮化镓器件电极结构制作时各个步骤的结构示意图；
[0030]图7为本发明实施例提供的一种氮化镓器件的装置结构图。
【具体实施方式】
[0031]本发明实施例提供一种氮化镓器件电极结构的制作方法及氮化镓器件，通过在被刻蚀有凹槽的氮化铝镓表面进行反应离子刻蚀，使得电极金属和氮化铝镓表面能够直接接触。
[0032]下面结合说明书附图对本发明实施例做详细描述。
[0033]如图1所示，本发明实施例提供的一种氮化镓器件电极结构的制作方法流程图，该方法包括:
[0034]步骤101:对氮化铝镓层表面进行湿法刻蚀，形成凹槽，并在所述凹槽底部形成氟化招;
[0035]步骤102:对所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面的所述氟化铝进行反应离子刻蚀；
[0036]步骤103:在反应离子刻蚀后的所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面垫积电极金属。
[0037]氮化镓器件电极结构是在对氮化铝镓表面刻蚀的凹槽中垫积金属，形成电极结构。在步骤101中，对氮化铝镓层采用干法刻蚀，刻蚀一般采用sf6(氟化硫)，而sf6会和AlGaN(氮化铝镓)反应生成A1F3 (氟化铝)，部分A1F3会沉积在凹槽底部，即刻蚀凹槽过程中顺带产生了副产物，氟化铝会导致电极金属的接触电阻变大，对器件的性能产生影响。
[0038]为了清除凹槽底部氮化铝镓层表面的氟化铝，在步骤102中，采用反应离子刻蚀(英文:Reactive_1n Etching,简写为RIE)工艺中的物理离子轰击法对氮化招镓层表面的氟化铝进行刻蚀。反应离子刻蚀是一种半导体生产加工工艺，它利用由等离子体强化后的反应离子气体轰击目标材料，来达到刻蚀的目的。反应离子气体在低压(真空)环境下由电磁场产生，利用高能离子气体轰击半导体材料表面并与之反应，气体一般选择惰性气体。
[0039]惰性气体的种类和多少取决于蚀刻的程序。惰性气体通过由射频(RF)供能的磁场产生高能离子气体，这些高能离子在强电场下朝刻蚀材料表面加速，这些离子像子弹一样,会把孔底部的杂质溅射出来，以达到清除杂质的目的。
[0040]在步骤103中，在反应离子刻蚀后的所述凹槽底部的所述氮化铝镓层表面垫积电极金属，形成一层金属层。
[0041]作为本发明实施例的一种优选方式，还可以在生成金属层之后，对其进行退火处理，使其形成欧姆接触。由于欧姆接触不会产生明显的附加阻抗，相对于直接采用金属层作为金属背电极，其电阻更低。
[0042]如图2所示，氮化镓器件电极结构制作流程包括以下几个步骤:
[0043]步骤201，在氮化镓层2上使用光刻胶3形成凹槽的掩膜图形，形成如图3所示的结构；
[0044]步骤202，刻蚀掉未被掩膜图形覆盖的氮化镓层2，并对氮化镓层2下的氮化铝镓层1进行刻蚀，刻蚀出凹槽，形成如图4所示的结构；
[0045]在本步骤中，最上层的氮化镓层2和下层的氮化铝镓层1是一步刻蚀完成的，一般采用SF6进行刻蚀，从图4中可以看出，经过刻蚀后，氮化铝镓层1的凹槽底部形成了一层氟化铝层5，氟化铝层5是由氮化铝镓与氟化硫反应的产物；
[0046]在凹槽的刻蚀过程中，需要对其深度进行控制，若凹槽的深度小于氮化铝镓层1厚度的1/10，由于其所增加的接触面积较少，降低电阻的效果并不明显。因此，在实际制作时凹槽深度至少要刻蚀至氮化铝镓层1厚度的1/10，而若需要进一步增加接触面积，采用刻蚀至氮化铝镓层1厚度的1/2、7/10或者9/10等均可；
[0047]步骤203，对氮化铝镓层1的凹槽4底部采用反应离子刻蚀工艺，清除凹槽4底部的氟化铝层5，形成如图5所示的结构，通过反应离子刻蚀工艺将凹槽底部的氟化铝清除，使得在制作电极时，金属能够和氮化铝镓直接接触，降低了接触电阻；
[0048]步骤204