專利名稱：一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種化合物半導(dǎo)體晶體管的工藝方法，屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化合物半導(dǎo)體器件的可靠性能是器件制作設(shè)計中需要考慮的核心因素之一，它涉及到器件的使用條件、使用場合、使用壽命等。人們通常先將SiN介質(zhì)刻蝕制作出所需的結(jié)構(gòu)，形成一定大小的介質(zhì)窗口，再將柵金屬淀積于介質(zhì)窗口內(nèi)及窗口兩邊的SiN上,這樣SiN介質(zhì)結(jié)構(gòu)就與柵金屬結(jié)構(gòu)形成互補復(fù)制。但是在互補復(fù)制的過程中，可能進行的并不完善。隨著柵金屬淀積厚度的增加，介質(zhì)窗口兩側(cè)的空間并不能淀積上金屬。這樣上層的柵金屬可能通過介質(zhì)窗口兩邊的通道與半導(dǎo)體材料接觸，從而影響柵可靠性；且制作工藝過程中使用的有機溶劑等可能通過介質(zhì)窗口兩邊的通道與半導(dǎo)體材料接觸，影響器件可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其工藝簡單，制作出的產(chǎn)品性能穩(wěn)定。技術(shù)方案本 發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，包括如下步驟I)在襯底材料上生長SiN介質(zhì)層，生長3-20層；2)在介質(zhì)層上過掩膜的光刻柵腳圖形；3)采用干法ICP或者RIE在柵介質(zhì)層上刻蝕柵腳；4)在刻蝕好的柵介質(zhì)層上制作柵金屬；5)對多余的柵金屬進行剝離。所述襯底為GaAs、GaN, SiC, InP化合物半導(dǎo)體襯底。所述介質(zhì)層采用PECVD生長，生長主體氣體為SiH4和NH3。整個生長過程的SiH4流量固定不變，各子層生長時的NH3流量固定不變。隨層數(shù)增加，子層生長時需要的NH3的流量遞增，最初層的NH3:SiH4流量比為O. 8 1. 2，每層的NH3遞增量為O. 05-0. 2。SiH4的流量4 IOsccm,各子層生長速率10 30nm/min,各子層厚度為10 30nmo柵金屬淀積于柵腳之上，柵金屬完全與柵介質(zhì)層接觸。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在高方向性的干法刻蝕條件下刻蝕柵腳，既能保證柵腳線寬損失小，也能使柵腳介質(zhì)形狀呈一定傾斜角度，提升了柵金屬的覆蓋性，進而提升了柵金屬的可靠性，完善器件的制作工藝。


圖1為生長完畢的SiN介質(zhì)示意圖；圖2為掩膜后刻蝕的介質(zhì)示意圖；圖3為沉淀棚金屬后的半導(dǎo)體晶體管不意圖；圖4為另一實施方式的半導(dǎo)體晶體管示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進行進一步詳述本發(fā)明涉及了一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，包括如下步驟首先，在襯底材料上生長SiN介質(zhì)層，總共要生長3-20層，然后在介質(zhì)層上過掩膜的光刻柵腳圖形，接著在柵介質(zhì)層上刻蝕柵腳，采用干法ICP或者RIE法進行，最后在刻蝕好的柵介質(zhì)層上制作柵金屬及對多余的柵金屬進行剝離。本發(fā)明中，所述襯底為化合物半導(dǎo)體襯底，一般采用GaAs、GaN、SiC、InP等等。本發(fā)明中，所述介質(zhì)層采用PECVD生長，生長主體氣體為SiH4和NH3，整個生長過程的SiH4流量固定不變，各子層生長時的NH3流量固定不變，但是隨著層數(shù)的增加，生長子層的NH3的流量遞增，最初層 的NH3: S化4流量比為0.8 1.2，每層的順3遞增量為O. 05_0· 2 ο本發(fā)明中，SiH4的流量4 lOsccm，各子層生長速率10 30nm/min，各子層厚度為 10 30nm。本發(fā)明中，柵金屬淀積于柵腳之上，柵金屬完全與柵介質(zhì)層接觸。下面通過一個具體的例子來說明本發(fā)明如圖1所示，本發(fā)明所提出的漸變柵介質(zhì)晶體管在襯底材料I上制作，該材料可包括 GaAs、GaN、SiC、InP 等。在襯底I上采用PECVD生長SiN介質(zhì)層2 11。具體的說SiN介質(zhì)層2的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量5sccm，厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層3的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量5. 5sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層4的生長氣體SiH4的流量5sccm, NH3的流量6sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層5的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量6. 5sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層6的生長氣體SiH4的流量5sccm, NH3的流量7sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層7的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量7. 5sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層8的生長氣體SiH4的流量5sccm, NH3的流量8sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層9的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量8. 5sccm,厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層10的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量9sccm，厚度為20nm ；SiN介質(zhì)層11的生長氣體SiH4的流量5sccm，NH3的流量9. 5sccm,厚度為20nm ；在S iN介質(zhì)層11上利用掩膜21光刻柵腳，并采用干法刻蝕設(shè)備RIE或ICP刻蝕介質(zhì)層2-11，形成需要的柵腳介質(zhì)形貌，如圖2所示。然后去除掩膜21，采用電子束蒸發(fā)淀積柵金屬12，便得到了成品半導(dǎo)體晶體管，如圖3所示。
圖4是本發(fā)明的另一個實施例，在柵腳刻蝕后，不將掩膜21去除而再淀積柵金屬
12。該實施例的介質(zhì)層2 11和圖2相同，掩膜2 1的厚度為300nm。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于包括如下步驟1)在襯底材料上生長SiN介質(zhì)層，生長3-20層；2)在介質(zhì)層上過掩膜的光刻柵腳圖形；3)采用干法ICP或者RIE在柵介質(zhì)層上刻蝕柵腳；4)在刻蝕好的柵介質(zhì)層上制作柵金屬；5)對多余的柵金屬進行剝離。所述襯底為GaAs、GaN, SiC, InP化合物半導(dǎo)體襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于所述介質(zhì)層采用PECVD生長，生長主體氣體為SiH4和NH3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于整個生長過程的SiH4流量固定不變，各子層生長時的NH3流量固定不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于隨層數(shù)增加，子層生長時需要的NH3的流量遞增，最初層的NH3: SiH4流量比為O. 8 1. 2，每層的NH3遞增量為 O. 05-0. 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于、SiH4的流量 4 IOsccm,各子層生長速率10 30nm/min,各子層厚度為10 30nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，其特征在于柵金屬淀積于柵腳之上，柵金屬完全與柵介質(zhì)層接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶體管的制作方法，包括如下步驟1)在襯底材料上生長SiN介質(zhì)層，生長3-20層；2)在介質(zhì)層上過掩膜的光刻柵腳圖形；3)采用干法ICP或者RIE在柵介質(zhì)層上刻蝕柵腳；4)在刻蝕好的柵介質(zhì)層上制作柵金屬；5)對多余的柵金屬進行剝離。介質(zhì)層采用PECVD生長，生長主體氣體為SiH4和NH3。整個生長過程的SiH4流量固定不變，各子層生長時的NH3流量固定不變但每個子層開始生長時NH3的流量隨層數(shù)而遞增，各子層厚度為10～30nm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在高方向性的干法刻蝕條件下刻蝕柵腳，既能保證柵腳線寬損失小，也能使柵腳介質(zhì)形狀呈一定傾斜角度，提升了柵金屬的覆蓋性，進而提升了柵金屬的可靠性，完善器件的制作工藝。
文檔編號H01L21/28GK103050411SQ20121057021
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者章軍云, 高建峰 申請人:中國電子科技集團公司第五十五研究所