公开(公告)号：CN107230718A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178257.5

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L29/66431

Abstract: 本发明提供一种半导体器件及制造方法，包括：衬底、位于衬底上的氮化镓GaN层、位于GaN层上的氮化镓铝AlGaN层、开设有栅极接触孔、源极接触孔和漏极接触孔的介质层、栅极、源极、以及漏极；介质层位于AlGaN层的表面上，栅极接触孔位于源极接触孔和漏极接触孔之间；源极和漏极分别包括填充源极接触孔和漏极接触孔的第一金属层，栅极包括填充栅极接触孔的第二金属层；衬底开设有通孔，通孔中填充铜。通过本发明提供的方案，能够有效改善器件的热消散。

公开(公告)号：CN107230715A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178242.9

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/7783 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明提供一种高电子迁移率晶体管及其制作方法，涉及半导体元器件技术，该高电子迁移率晶体管包括：半导体有源层，该半导体有源层包括自下而上依次形成AlGaN层、GaN层和AlN层，其中，AlN层的厚度小于AlGaN层的厚度；覆盖在半导体有源层上的介质层；穿过介质层，且暴露半导体有源层的第一接触孔；形成在第一接触孔中的栅电极。解决了现有的高电子迁移率晶体管栅漏电较大的问题。

公开(公告)号：CN107230713A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178238.2

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/423 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/7787 ,  H01L29/42316 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明提供一种半导体器件及制造方法，包括：依次叠加在衬底上的GaN层、AlGaN层、以及开设有栅极接触孔、源极接触孔和漏极接触孔的介质层；栅极接触孔位于源极接触孔和漏极接触孔之间；AlGaN层设置有与栅极接触孔连通的凹槽，凹槽位于栅极接触孔的下方且靠近源极接触孔的一侧，凹槽的宽度小于栅极接触孔宽度的一半，凹槽的深度小于AlGaN层的厚度；源极和漏极分别包括填充源极接触孔和漏极接触孔的第一金属层，栅极包括填充凹槽和栅极接触孔的第二金属层。通过本发明提供的方案，能够优化器件的正向导通特性和反向耐压特性。

公开(公告)号：CN107230710A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178227.4

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/06 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/7783 ,  H01L29/0603 ,  H01L29/0611 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明提供一种氮化镓高电子迁移率晶体管的制备方法，通过在氮化镓外延片的表面沉淀介质层；依次制备晶体管的欧姆接触电极和栅极；在晶体管的表面上沉积绝缘层；刻蚀绝缘层形成栅场板孔，淀积形成与栅极相连的栅场板。从而通过介质层有效地从栅极的表面传输和提取电通量，起到了降低晶体管表面电场的效果，还通过设置与栅极相连的栅场板，实现对电流崩塌的抑制作用，改善了晶体管器件的击穿特性，解决现有技术中由于绝缘层容易被提前击穿从而使得晶体管器件失效的问题。

公开(公告)号：CN107230709A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178147.9

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明实施例提供一种AlGaN/GaN MIS‑HEMT的制作方法。该方法包括：在硅衬底的表面上依次生长GaN介质层、AlGaN介质层、氮化镓帽层、δ掺杂层和Si3N4介质层；对Si3N4介质层进行刻蚀；在露出的硅掺杂的GaN接触层和剩余的Si3N4介质层上表面沉积第一金属层；沿着露出的Si3N4介质层的表面的预定区域向下进行干法刻蚀；在栅极接触孔中沉积Si3N4介质层作为栅介质。本发明实施例通过对氮化镓帽层进行低损伤的选择性刻蚀，增强了AlGaN/GaN MIS‑HEMT的栅控能力，并通过带δ掺杂的极化电荷补偿技术来减小氮化镓帽层的导通电阻，从而提高了AlGaN/GaN MIS‑HEMT的开关特性。

公开(公告)号：CN107230700A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178251.8

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L29/0603 ,  H01L29/66431

Abstract: 本发明提供了一种氮化镓晶体管和氮化镓晶体管的制作方法，其中氮化镓晶体管包括：硅衬底、在硅衬底上依次形成的氮化镓缓冲层、铝镓氮势垒层和保护层；在保护层中和保护层上形成的源极层、在保护层中和保护层上形成的漏极层、在铝镓氮势垒层和保护层中以及保护层上形成的栅极层；其中，所述保护层包括：形成在所述铝镓氮势垒层上的氮化铝层和形成在所述氮化铝层上的氮化硅层。本发明提供的氮化镓晶体管和氮化镓晶体管的制作方法，由于采用了氮化铝层和形成在氮化铝层上的氮化硅层作为保护层，从而可以防止镓氮势垒层表面的陷阱捕获的电子增大铝镓氮势垒层表面的漏电，因而增大了器件的击穿电压。

公开(公告)号：CN107230630A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178302.7

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L21/335 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L29/66462 ,  H01L29/41758 ,  H01L29/42356

Abstract: 本发明实施例提供一种氮化镓场效应晶体管的制作方法，该方法首先通过在器件的第一区域上制作晶体管的欧姆接触电极和栅极，其中，所述器件包括衬底以及依次生长在所述衬底表面上的GaN缓冲层和AlGaN势垒层；再通过在所述器件的表面上淀积第一PETEOS氧化层，并在所述器件的第二区域上对所述器件进行刻蚀，直至刻蚀掉部分所述衬底为止，形成穿通孔，其中，所述第二区域与所述第一区域的交集为空；最后通过在所述器件的表面上淀积金属层，并对所述金属层进行刻蚀，形成所述氮化镓场效应晶体管，缓解了漏极和栅极之间的电场，减小了源极的互连电阻和寄生电感，提高了氮化镓场效应晶体管的性能。

公开(公告)号：CN107230624A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178243.3

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/778 ,  H01L29/20

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明提供一种氮化镓晶体管及其制造方法，其中方法包括：在势垒层表面上方形成P型掺杂的氮化镓铝层，其中，所述P型掺杂的氮化镓铝层的宽度小于所述势垒层的宽度；在所述P型掺杂的氮化镓铝层的两侧、所述势垒层的表面上方，沉积保护层；在所述P型掺杂的氮化镓铝层两侧的保护层中，分别开设接触孔；在所述P型掺杂的氮化镓铝层两侧的所述接触孔中分别形成源极和漏极；在所述P型掺杂的氮化镓铝层上方形成栅极。本发明提供的氮化镓晶体管及其制造方法，能够实现器件常关，满足实际应用需求，并且能够降低器件的导通电阻，从而降低器件的导通损耗，提升器件的整体性能。

公开(公告)号：CN107230620A

公开(公告)日：2017-10-03

申请号：CN201610178139.4

申请日：2016-03-25

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/778

Abstract: 本发明涉及一种氮化镓晶体管的制备方法，通过在自上而下包含氮化铝镓层、氮化镓层、硅衬底层的半导体衬底上形成第一介质层；并在第一介质层中形成源极接触孔和漏极接触孔；在源极接触孔和漏极接触孔中形成第二介质层，以使第二介质层完全覆盖源极接触孔和漏极接触孔，形成晶体管的源极和漏极；并采用感应耦合等离子体刻蚀ICP对第一介质层以及预设厚度的氮化铝镓层进行刻蚀，形成栅极接触孔；在栅极接触孔内依次形成栅介质层、第三介质层，形成晶体管的栅极。该方法优化了晶体管器件结构，减小了栅极电阻，进而减小了氮化镓晶体管的导通电阻，从而获得高性能的氮化镓晶体管，提高氮化镓半导体器件的可靠性。

公开(公告)号：CN107104040A

公开(公告)日：2017-08-29

申请号：CN201610099818.2

申请日：2016-02-23

Applicant: 北京大学 ,  北大方正集团有限公司 ,  深圳方正微电子有限公司

Inventor： 刘美华 ,  孙辉 ,  林信南 ,  陈建国

IPC: H01L21/28 ,  H01L21/306 ,  H01L21/329 ,  H01L29/872

Abstract: 本发明实施例提供一种氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法。该方法包括：在硅衬底的表面上依次生长氮化镓GaN介质层、氮化铝镓AlGaN介质层、氮化硅Si3N4介质层和氧化层；蚀掉氧化层和Si3N4介质层形成阴极接触孔；沉积第一金属层，并对所述第一金属层进行光刻、刻蚀形成阴极；湿法腐蚀AlGaN介质层形成阳极接触孔；沉积第二金属层，并对所述第二金属层进行光刻、刻蚀形成阳极。本发明实施例采用过氧化氢和氢氧化钾的混合溶液刻蚀AlGaN层形成阳极接触孔，减小了刻蚀对沟道表面造成的损伤，提高了氮化镓肖特基二极管的性能。