CN115799069A - 一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种P‑GaN增强型HEMT器件的制备方法。本发明的制备方法至少包括以下步骤：1）制作P‑GaN型外延片：依次在Si衬底上生长AlN/GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、Al截止层和P‑GaN帽层，即可得到所述P‑GaN型外延片；2）将所述P‑GaN型外延片清洗后进行光刻；3）将光刻后的所述P‑GaN型外延片采用刻蚀气体进行刻蚀；所述刻蚀气体包括含氟气体。本发明通过设置Al截止层，能与含氟气体反应形成性质稳定的聚合物，从而保护阻挡层不受损伤，具有较高的刻蚀选择比和刻蚀精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，属于半导体器件技术领域。
背景技术
氮化镓高电子迁移率晶体管器件（GaNHEMT）是一种异质结场效应晶体管，在电力电子领域具有广泛应用，其主要利用AlGaN/GaN异质结形成的高浓度二维电子气(2DEG：电子只能在X和Y两个方向移动)作为导通沟道，因此具有低导通电阻、低导通损耗兼具高频开关等优异电学特性。常规的GaN HEMT器件为常开型（耗尽型）器件，即在无外加栅压状态下其栅下2DEG处于开启状态。而这种结构在电力电子的实际应用中，源端和漏端处于几百上千伏特的高压状态，可能会出现失效或不安全的问题。
P-GaN增强型HEMT器件的AlGaN势垒顶部生长了一层带正电（P型）的GaN帽层，能够实现器件栅极在无栅压控制下处于关闭状态，即开启电压大于0V，属于常关型（增强型）器件。增强型HEMT器件的关键参数阈值电压与非蚀刻阻挡层的厚度密切相关。P-GaN栅极蚀刻过程中若P-GaN层刻蚀不完全，则无法完全耗尽栅下2DEG实现作为增强型器件来关掉电流；而在完全刻蚀P-GaN层时，位于沟槽栅区的非蚀刻阻挡层表面容易产生蚀刻损伤，影响阈值电压的可控性和均匀性；并且由于刻蚀损伤阻挡层会产生氮空位和悬空键等，使栅极界面出现空穴或电子缺陷态，扩大栅极的漏电，导致栅极的调节和控制能力下降；对于未刻蚀过的界面，材料结构和能带结构边界过于临界化，稍微扰动便可能影响到2DEG，引起电流崩塌效应；另外界面损伤也容易被杂质沾污尤其是界面氧的沾污，会引起界面的不稳定性，造成阈值电压的漂移和导通电阻的增大，从而也可能引发电流崩塌效应，影响增强型HEMT器件的性能。
尽管非蚀刻阻挡层的刻蚀损伤对增强型HEMT器件的性能具有较大的影响，但是现有技术的刻蚀方法工艺稳定性及一致性还未达到成熟的阶段，很难实现对蚀刻深度的精确控制，而且过程的可重复性很差。例如现有技术公开了一种刻蚀P-GaN层材料的方法，先用氯基气体、Ar、O2和N2混合气体快速蚀刻大部分P-GaN层材料，然后以BCl3、SF6和N2混合气体慢速刻蚀余下部分P-GaN层材料。该方法采用两种不同的混合刻蚀气体，工艺较为复杂，并且刻蚀选择比较低，不可避免地仍会对AlGaN阻挡层产生刻蚀损伤，导致结构缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，能够在刻蚀P-GaN层材料的同时，保护AlGaN阻挡层不受刻蚀损伤。
本发明的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，采用的方案为：
一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，至少包括以下步骤：1）制作P-GaN型外延片：依次在Si衬底上生长AlN/GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、Al截止层和P-GaN帽层，即可得到所述P-GaN型外延片；2）将所述P-GaN型外延片清洗后进行光刻；3）将光刻后的所述P-GaN型外延片采用刻蚀气体进行刻蚀；所述刻蚀气体包括含氟气体。本发明通过在AlGaN势垒层和P-GaN帽层之间设置一层Al截止层，在刻蚀过程中能和含氟气体发生化学反应，形成化学性质稳定的聚合物，从而有效保护刻蚀气体对Al截止层的下层结构进行腐蚀，保证了刻蚀界面的完整度，具有极高的刻蚀选择比，从而实现高精度的选择性刻蚀，实现完全刻蚀P-GaN层的同时不造成AlGaN层的损伤，有力保障了P-GaN增强型HEMT器件的优异性能。
优选地，所述Al截止层的生长方法包括以下步骤：制备得到AlGaN势垒层后，通入氨气进行氮化处理，之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，即可得到所述Al截止层。氮化处理能够在AlGaN势垒层表面沉积一层氮原子层，形成一层AlGaN势垒层氮截止层，在沉积生长Al截止层时能够与上层Al原子紧密结合，为上层Al截止层提供稳定牢固的基底。
优选地，所述氮化处理包括：氮化温度为900~1200℃；氮化时间为5~50s；氨气流量为10~800sccm。通过控制氮化处理的参数，能够快速均匀地在AlGaN层上沉积一层氮原子层。
进一步地，所述含氮气体的体积流量为200~300sccm。采用体积流量为200~300sccm的含氮气体，能够快速方便地生长氮原子层，有助于节约原料，减少成本。
优选地，所述在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1100~1300℃；沉积时间：3~60s；所述Al金属源为三甲基铝，所述Al金属源的体积流量：25~200sccm。本发明通过控制在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的条件，能够在氮化处理后的AlGaN势垒层上均匀沉积Al原子并与顶层的氮原子层形成稳定的Al截止层，使得Al截止层能够在刻蚀时稳定可靠地发挥保护AlGaN层的作用，同时保证了在增强型HEMT器件运行期间，不会对其性能产生负面影响。
优选地，所述含氟气体选自SF6和/或CF4，即所述含氟气体单独采用SF6气体，或单独采用CF4气体，或采用SF6和CF4的混合气体。采用SF6和/或CF4气体，能够在刻蚀时与预先沉积的Al截止层形成聚合物AlF3，在AlGaN势垒层表面形成一层稳定的抗刻蚀膜层，并使P-GaN和AlGaN侧壁钝化，达到刻蚀自停止的效果。
优选地，所述刻蚀气体还包括Ar、BCl3中的至少一种，Ar、BCl3气体能够稀释电离F离子的占比，从而减缓刻蚀气体的刻蚀速率，有利于增加刻蚀过程的停止性能，提高刻蚀过程的等离子体的稳定性和刻蚀的均匀性。
优选的，所述刻蚀气体中含氟气体、Ar和BCl3的体积流量比为（20~80）：（0~100）：（0~100）。本发明控制刻蚀气体中各成分的体积流量比，能够对P-GaN帽层表现出较高的刻蚀速率，同时对Al截止层保护的AlGaN层表现出极低的刻蚀速率，有利于提高刻蚀选择比，减少刻蚀偏差。
优选地，所述刻蚀气体中含氟气体和BCl3的体积流量比为（50~70）:（70~90）。通过含氟气体与BCl3的配合，能够对P-GaN型外延片的刻蚀达到较高的刻蚀选择比，与本发明设置的Al截止层配合，能够实现在完全刻蚀掉P-GaN层的同时保证AlGaN层不会遭到损坏，从而完全耗尽栅下2DEG，制备得到高性能增强型HEMT器件。
优选地，为了保证优异的刻蚀效果，所述刻蚀的刻蚀压力为10~100mTorr，上功率为400~600W，下功率为0~200W。
优选地，所述光刻采用的光刻胶厚度为0.5~0.9um。采用低厚度的光刻胶，进行匀胶曝光显影工艺后，具有线条精度高的优点，配合本发明高精度的刻蚀工艺，在刻蚀后未刻蚀区和刻蚀区界面陡峭清晰，图形还原性高，有利于实现栅极的精确刻蚀，从而提高阈值电压的稳定性。
优选地，所述清洗包括清洗液清洗；所述清洗液为浓硫酸、双氧水和水的混合液；所述清洗液中浓硫酸、双氧水和水的体积比为（5~15）:（1~3）:（1~3）。该配比组成的清洗液能够快速有效地去除外延片表面的脏污，使外延片在涂胶前能够保持良好的表面洁净度，从而避免表面脏污对后续工艺的影响。
进一步地，所述清洗液中浓硫酸、双氧水和水的体积比为5:1:1。
附图说明
图1为本发明具体实施方式提供的P-GaN增强型HEMT器件刻蚀前后的结构示意图；
图1中，101-Si衬底，102-AlN/GaN缓冲层，103-GaN沟道层，104-AlGaN势垒层，105-Al截止层，106-P-GaN帽层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了简便，本发明仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
由于现有技术在刻蚀P-GaN型帽层时，容易造成非刻蚀阻挡层的刻蚀损伤，进而降低HEMT器件的性能，因此需要进一步提高刻蚀工艺的精度，使得在刻蚀P-GaN的同时保护阻挡层不受损伤。
为了解决上述问题，本发明提出一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，至少包括以下步骤：1）制作P-GaN型外延片：依次在Si衬底上生长AlN/GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、Al截止层和P-GaN帽层，即可得到所述P-GaN型外延片；2）将所述P-GaN型外延片清洗后进行光刻；3）将光刻后的所述P-GaN型外延片采用刻蚀气体进行刻蚀；所述刻蚀气体包括含氟气体。
在一些具体实施例中，所述P-GaN型外延片采用有机金属化学气相沉积系统（MOCVD）进行生长。
在一些具体实施例中，所述生长AlN/GaN缓冲层为将AlN和GaN进行超晶格交替生长。
在一些优选的实施例中，所述Al截止层的生长方法包括以下步骤：制备得到AlGaN势垒层后，通入氨气进行氮化处理，之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，即可得到所述Al截止层。
在一些优选的实施例中，所述氮化处理包括：氮化温度为900~1200℃；氮化时间为5~50s；氨气流量为10~800sccm。
在一些具体实施例中，所述氮化温度的下限选自900℃、1000℃、1100℃中的任一值，所述氮化温度的上限选自1000℃、1100℃、1200℃中的任一值；所述氮化时间的下限选自5s、10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s中的任一值，所述氮化时间的上限选自10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s中的任一值；所述氨气流量的下限选自10sccm、20sccm、30sccm、40sccm、50sccm、60sccm、70sccm、80sccm、90sccm、100sccm、200sccm、300sccm、400sccm、500sccm、600sccm、700sccm中的任一值，所述氨气流量的上限选自20sccm、30sccm、40sccm、50sccm、60sccm、70sccm、80sccm、90sccm、100sccm、200sccm、300sccm、400sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm中的任一值。
在一些优选的实施例中，所述在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1100~1300℃；沉积时间：3~60s；所述Al金属源为三甲基铝，所述Al金属源的体积流量：25~200sccm。
在一些具体实施例中，所述在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的沉积时间的下限选自3s、4s、6s、8s、10s、15s、17s、20s、30s、40s、50s中的任一值，上限选自4s、6s、8s、10s、15s、17s、20s、30s、40s、50s、60s中的任一值；所述Al金属源的体积流量下限选自25sccm、50sccm、100sccm、150sccm中的任一值，上限选自50sccm、100sccm、150sccm、200sccm中的任一值。
在一些优选的实施例中，所述氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的沉积时间为3~20s。
在一些具体实施例中，所述Al金属源的载气为N2，所述载气的体积流量为200~500sccm。
在一些优选的实施例中，所述清洗包括清洗液清洗；所述清洗液为浓硫酸、双氧水和水的混合液；所述清洗液中浓硫酸、双氧水和水的体积比为（5~15）:（1~3）:（1~3）。
在一些具体实施例中，所述清洗还包括水清洗和干燥。利用水进行外延片表面的二次洁净，除去残留的脏污和清洗液；与清洗液清洗配合，能够有效去除外延片表面的有机和/或无机脏污，保证外延片较高的洁净度，有利于后续工艺的进行。
进一步地，所述干燥为在热氮气环境下进行甩干。
在一些具体实施例中，所述清洗的时间为30~80min；所述清洗液清洗的时间为20~40min；所述水清洗的时间为5~20min；所述干燥的时间为5~20min。
在一些具体实施例中，所述光刻至少包括以下步骤：涂胶、前烘、曝光、显影和打胶。通过光刻工艺能够将掩膜版上的图形转移到样品表面，形成附着一层带有指定图形的光刻胶的外延片，该指定图形是后续刻蚀图形的基础。
在一些具体实施例中，所述涂胶为将外延片表面旋涂一层光刻胶。光刻胶为光致抗蚀剂，在经过光刻机辐照后其溶解度发生变化，形成指定图形进行后续的刻蚀工艺。现有技术中涂胶时为了刻蚀稳定，一般采用的光刻胶厚度为1~2um或者以上厚度，该厚度线条精度差，难以适应对刻蚀线条精度要求高的器件以及小尺寸图形的器件。而采用较低厚度的光刻胶，又无法保证刻蚀工艺的稳定性，容易造成非刻蚀阻挡层的界面损伤。
在一些优选的实施例中，所述光刻采用的光刻胶厚度为0.5~0.9um。采用低厚度的光刻胶，进行匀胶曝光显影工艺后，具有线条精度高的优点，配合本发明高精度的刻蚀工艺，在刻蚀后未刻蚀区和刻蚀区界面陡峭清晰，图形还原性高，有利于实现栅极的精确刻蚀，从而提高阈值电压的稳定性，能够实现高精度线条和小尺寸图形的刻蚀。
进一步地，所述光刻胶为光刻胶正胶。
在一些具体的实施例中，所述前烘为将涂胶后的外延片在95℃以下进行烘干。本发明通过前烘步骤能够在确保外延片光刻胶表面粘附性不失效的同时，蒸发掉外延片上残留的大量溶剂。
在一些具体实施例中，所述曝光为通过光刻机将光源经掩模版辐照在前烘后的外延片上，在外延片上形成曝光区图形。
在一些具体实施例中，所述显影通过显影机进行，显影机中的显影液将所述曝光区图形暴露出来。
在一些具体实施例中，所述打胶采用等离子体去胶机进行，去除曝光区图形暴露区域的残胶。
在一些具体实施例中，所述刻蚀采用电感耦合等离子体刻蚀（ICP）。ICP主要通过化学作用和物理作用进行刻蚀，其中化学作用主要包括两部分：一是刻蚀气体通过电感耦合的方式辉光放电，产生活性游离基、亚稳态粒子、原子等以及他们之间的化学相互作用；二是这些活性粒子与晶片固体表面的相互作用。物理作用主要是离子对晶片表面的轰击，对化学反应具有辅助作用，可以起到打断化学键、引起晶格损伤、去除晶片表面的非挥发性残留物等作用。
在一些具体实施例中，所述刻蚀的刻蚀压力为10~100 mTorr，上功率为400~600W，下功率为0~200W。
进一步地，所述刻蚀压力的下限选自10mTorr、20mTorr、30mTorr、40mTorr、50mTorr、60mTorr、70mTorr、80mTorr、90mTorr中的任一值，刻蚀压力的上限选自20mTorr、30mTorr、40mTorr、50mTorr、60mTorr、70mTorr、80mTorr、90mTorr、100mTorr中的任一值。
示例性地，所述刻蚀的上功率为500W。
进一步地，下功率的下限选自0、20W、40W、60W、80W、100W、120W、140W、160W、180W中的任一值，下功率的上限选自20W、40W、60W、80W、100W、120W、140W、160W、180W、200W中的任一值。
实施例
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行说明，以下实施例所用原料均来自普通市售产品，所用装置或设备均购自常规市面销售渠道。
实施例1
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，至少包括以下步骤：
1）制作P-GaN型外延片：
1.1）通过有机金属化学气相沉积系统（MOCVD）依次在Si衬底上生长AlN和GaN的超晶格交替生长的AlN/GaN缓冲层、GaN沟道层和AlGaN 势垒层；
1.2）在制备得到AlGaN势垒层后，在MOCVD腔内对AlGaN势垒层进行氮化处理，即关掉Ga和Al的金属源，腔室内仅通含氮气体对AlGaN势垒层进行氮化，氮化处理的条件包括：氮化温度为1000℃；氮化时间为30s；含氮气体为NH3；含氮气体的体积流量为250sccm；
1.3）之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1220℃；沉积时间：8s；Al金属源为三甲基铝；Al金属源的体积流量：50sccm；载气：N2；载气的体积流量：450sccm；
1.4）最后在Al截止层上生长P-GaN帽层，即可得到所述P-GaN型外延片；
2）将所述P-GaN型外延片清洗：采用体积比浓硫酸：双氧水：纯水=5：1：1的清洗液进行清洗30min，然后快速冲水进行水清洗10min，再在热氮气环境下进行甩干；
3）将清洗后的P-GaN型外延片进行光刻：通过匀胶显影机将清洗后的P-GaN型外延片上旋涂一层光刻胶正胶，胶厚为0.6um，之后将涂胶后的P-GaN型外延片放入烘箱中95℃下进行前烘，前烘完成后的外延片放入光刻机进行曝光，然后放入显影机进行显影，最后放入等离子体去胶机进行打胶，完成光刻工艺；
4）将光刻后的所述P-GaN型外延片进行电感耦合等离子体（ICP）刻蚀，刻蚀前后的结构示意图如图1所示，刻蚀气体采用SF6和BCl3的混合气体，设置SF6的体积流量为60sccm，BCl3的体积流量为80sccm，刻蚀压力为20m Torr，ICP上功率为500W，下功率为80W。
实施例2
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤4）刻蚀气体采用CF4和BCl3的混合气体，设置CF4的体积流量为60sccm，BCl3的体积流量为80sccm。
实施例3
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤4）刻蚀气体仅采用SF6气体，设置SF6的体积流量为20sccm。
实施例4
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤4）刻蚀气体采用CF4、Ar和BCl3的混合气体，设置CF4的体积流量为80sccm，Ar的体积流量为100sccm，BCl3的体积流量为100sccm。
实施例5
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤1）制作P-GaN型外延片：
1.2）在制备得到AlGaN势垒层后，在MOCVD腔内对AlGaN势垒层进行氮化处理，即关掉Ga和Al的金属源，腔室内仅通含氮气体对AlGaN势垒层进行氮化，氮化处理的条件包括：氮化温度为1200℃；氮化时间为50s；含氮气体为NH3；含氮气体的体积流量为50sccm；
1.3）之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1300℃；沉积时间：20s；Al金属源的体积流量：25sccm。
实施例6
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤1）制作P-GaN型外延片：
1.2）在制备得到AlGaN势垒层后，在MOCVD腔内对AlGaN势垒层进行氮化处理，即关掉Ga和Al的金属源，腔室内仅通含氮气体对AlGaN势垒层进行氮化，氮化处理的条件包括：氮化温度为900℃；氮化时间为30s；含氮气体为NH3；含氮气体的体积流量为50sccm；
1.3）之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1100℃；沉积时间：15s；Al金属源的体积流量：30sccm；载气：N2；载气的体积流量：225sccm。
实施例7
本实施例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤3）将清洗后的P-GaN型外延片进行光刻：通过匀胶显影机将清洗后的P-GaN型外延片上旋涂一层光刻胶正胶，胶厚为0.6um。
对比例1
本对比例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：在步骤1.1）制备得到AlGaN势垒层后，直接在AlGaN势垒层上生长P-GaN帽层，制备得到P-GaN型外延片。
对比例2
本对比例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例2的区别仅在于：在步骤1.1）制备得到AlGaN势垒层后，直接在AlGaN势垒层上生长P-GaN帽层，制备得到P-GaN型外延片。
对比例3
本对比例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：在步骤1.1）制备得到AlGaN势垒层后，省去氮化处理步骤，直接在AlGaN势垒层上沉积Al原子，沉积Al原子的条件与实施例1相同。
对比例4
本对比例的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，与实施例1的区别仅在于：步骤3）将清洗后的P-GaN型外延片进行光刻：通过匀胶显影机将清洗后的P-GaN型外延片上旋涂一层光刻胶正胶，胶厚为1.3um。
实验例1
采用原子力显微镜测量刻蚀后图形表面与被刻蚀区域的台阶高度差，测量实施例1~7和对比例1~3的制备方法中步骤4）对P-GaN帽层和P-GaN帽层下的非刻蚀阻挡层（简称阻挡层）的刻蚀速率，计算各实施例和对比例的刻蚀选择比，其中刻蚀选择比=P-GaN帽层刻蚀速率/阻挡层刻蚀速率，结果如下表1所示。
表1实施例1~7和对比例1~3的刻蚀参数表
由表1可知，实施例1~7通过设置Al截止层，能够在刻蚀时延缓Al截止层的刻蚀速率，仅能达到10~30Å/min，保持10~30的较高刻蚀选择比，从而在刻蚀P-GaN帽层的同时避免AlGaN势垒层的刻蚀损伤；而对比例1和对比例2在未采用Al截止层的情况下，其AlGaN层的刻蚀速率也保持在100~200Å/min的较高水平，刻蚀选择比较低；对比例3的Al截止层未采用氮化处理的手段，Al截止层生长不均，刻蚀速率相对较高，达到了50Å/min，容易造成刻蚀损伤。
实验例2
通过光学显微镜测量线条的宽度，与掩膜版预设的图形尺寸对比，计算得到实施例1、实施例7、对比例1和对比例4的制备方法在相同的刻蚀时间内进行刻蚀后的图形线条精度，结果如下表2所示。由表2可知，实施例1和实施例7的线条精度高，精度偏差仅有±0.02mm和±0.01mm，刻蚀后图形还原度高，未刻蚀区与刻蚀区界面陡峭清晰，损伤比例小；而对比例1和对比例4的线条精度较差，未刻蚀区的刻蚀剖面和AlGaN层产生较大损伤。
表2 实施例1、实施例7、对比例1、对比例2的线条精度偏差表
Claims (10)
1.一种P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
1）制作P-GaN型外延片：依次在Si衬底上生长AlN/GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、Al截止层和P-GaN帽层，即可得到所述P-GaN型外延片；
2）将所述P-GaN型外延片清洗后进行光刻；
3）将光刻后的所述P-GaN型外延片采用刻蚀气体进行刻蚀；所述刻蚀气体包括含氟气体。
2.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述Al截止层的生长方法包括以下步骤：制备得到AlGaN势垒层后，通入氨气进行氮化处理，之后再在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子，即可得到所述Al截止层。
3.根据权利要求2所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氮化处理包括：氮化温度为900~1200℃；氮化时间为5~50s；氨气流量为10~800sccm。
4.根据权利要求2所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述在氮化处理后的AlGaN势垒层上沉积Al原子的条件包括：沉积温度：1100~1300℃；沉积时间：3~60s；所述Al金属源为三甲基铝，所述Al金属源的体积流量：25~200sccm。
5.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述含氟气体选自SF6和/或CF4。
6.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀气体还包括Ar、BCl3中的至少一种；
所述刻蚀气体中含氟气体、Ar和BCl3的体积流量比为（20~80）：（0~100）：（0~100）。
7.根据权利要求6所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀气体中含氟气体和BCl3的体积流量比为（50~70）:（70~90）。
8.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀的刻蚀压力为10~100mTorr，上功率为400~600W，下功率为0~200W。
9.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述光刻采用的光刻胶厚度为0.5~0.9um。
10.根据权利要求1所述的P-GaN增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述清洗包括清洗液清洗；所述清洗液为浓硫酸、双氧水和水的混合液；所述清洗液中浓硫酸、双氧水和水的体积比为（5~15）:（1~3）:（1~3）。
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