KR102191924B1 - GaN-based high electron mobility transistor and method for manufacturing thereof - Google Patents

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송현돈
박경욱
조영우
이태돈
남대호
배석태
송문규
이국회
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Abstract

Disclosed is a nitride-based high electron mobility transistor including an Epi wafer, a p-GaN, a gate metal, and a sacrificial layer, so even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN, an electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN is dispersed, so that damage such as deterioration can be suppressed.

Description

질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법{GaN-based high electron mobility transistor and method for manufacturing thereof}A nitride-based high electron mobility transistor and method for manufacturing thereof TECHNICAL FIELD

본 발명은 질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride-based high electron mobility transistor and a method of manufacturing the same.

질화물계 고전자이동도 트랜지스터는 일명 헴트(HEMT, high electron mobility transistor)의 일종으로, 반도체 이종(異種)접합의 계면(界面)에 생기는 전자의 이동도가 매우 높아지는 것을 이용해서 특성을 향상시킨 트랜지스터를 말한다.Nitride-based high electron mobility transistor is a type of HEMT (high electron mobility transistor), and its characteristics are improved by using very high electron mobility generated at the interface of semiconductor heterojunctions. Say.

이러한 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.What can be presented as an example of such a nitride-based high electron mobility transistor is that of the patent document presented below.

그러나, 종래의 질화물계 고전자이동도 트랜지스터에 의하면, 게이트 메탈과 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르는 경우, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 전기장이 최대치가 되어, 열화 등의 문제가 발생되는 원인이 된다.However, according to the conventional nitride-based high electron mobility transistor, when a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and p-GaN, the electric field becomes the maximum value along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN, deterioration, etc. It causes the problem of

공개특허 제 10-2014-0100692호, 공개일자: 2014.08.18., 발명의 명칭: ＡｌＧａＮ／ＧａＮ ＨＥＭＴ 소자의 제조 방법Patent Publication No. 10-2014-0100692, Publication Date: August 18, 2014, Title of Invention: AIGAN/GAN Method for Manufacturing HEMT Device

본 발명은 게이트 메탈과 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산되어, 열화 등의 손상이 억제될 수 있는 질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.In the present invention, even if a leakage current flows along the side of the gate metal and p-GaN, the electric field formed along the side of the gate metal and the p-GaN is dispersed, so that damage such as deterioration can be suppressed. An object of the present invention is to provide an electron mobility transistor and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 측면에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터는 에피 웨이퍼(EPI wafer); 상기 에피 웨이퍼 상에 형성된 p-GaN; 상기 p-GaN 상에 증착되어 형성된 게이트 메탈(gate metal); 및 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산될 수 있도록, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부에 형성된 비전도성(non-conductive)의 희생층(sacrificial layer);을 포함하고,
상기 p-GaN과 상기 게이트 메탈이 게이트 패턴에 의해 함께 에칭된 상태에서, 상기 게이트 메탈의 측면이 측면 오버 에칭(lateral over etch)되어, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부가 비전도성(non-conductive)으로 변화됨으로써, 상기 희생층이 형성된 것을 특징으로 한다.A nitride-based high electron mobility transistor according to an aspect of the present invention includes an EPI wafer; P-GaN formed on the epi wafer; A gate metal deposited on the p-GaN and formed; And the gate metal among the p-GaN is formed so that an electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN can be dispersed even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN. Including; a non-conductive sacrificial layer formed thereon,
In a state in which the p-GaN and the gate metal are etched together by a gate pattern, a side surface of the gate metal is lateral over etched, so that the upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed is non-conductive ( It is characterized in that the sacrificial layer is formed by changing to non-conductive).

본 발명의 일 측면에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 제조 방법은 에피 웨이퍼를 마련하는 단계; 상기 에피 웨이퍼 상에 p-GaN을 형성하는 단계; 상기 p-GaN 상에 증착에 의해 게이트 메탈을 형성하는 단계; 및 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산될 수 있도록, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부에 비전도성의 희생층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 희생층을 형성하는 단계는 상기 p-GaN과 상기 게이트 메탈이 게이트 패턴에 의해 함께 에칭된 상태에서, 상기 게이트 메탈의 측면이 측면 오버 에칭되어, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부가 비전도성으로 변화됨으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a nitride-based high mobility transistor according to an aspect of the present invention includes: preparing an epi wafer; Forming p-GaN on the epi wafer; Forming a gate metal on the p-GaN by vapor deposition; And the gate metal among the p-GaN is formed so that an electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN can be dispersed even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN. Including; forming a non-conductive sacrificial layer thereon,
In the forming of the sacrificial layer, in a state in which the p-GaN and the gate metal are etched together by a gate pattern, a side surface of the gate metal is over-etched, so that an upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed is It is characterized by being performed by changing to non-conductive.

본 발명의 일 측면에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법에 의하면, 상기 질화물계 고전자이동도 트랜지스터가 에피 웨이퍼와, p-GaN과, 게이트 메탈과, 희생층을 포함함에 따라, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산되어, 열화 등의 손상이 억제될 수 있게 되는 효과가 있다.According to a nitride-based high mobility transistor and a method of manufacturing the same according to an aspect of the present invention, as the nitride-based high mobility transistor includes an epi wafer, p-GaN, a gate metal, and a sacrificial layer, Even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN, the electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN is dispersed, so that damage such as deterioration can be suppressed. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조를 보이는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 일부를 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 제조 방법 중 에피 웨이퍼에 p-GaN이 형성된 모습을 보이는 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 p-GaN 상에 증착에 의해 게이트 메탈이 형성된 모습을 보이는 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 게이트 메탈 상에 게이트 패턴이 형성된 모습을 보이는 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 게이트 패턴을 이용하여 게이트 메탈과 p-GaN이 함께 에칭된 모습을 보이는 단면도.
도 7은 도 6에 도시된 게이트 메탈과 p-GaN의 에칭된 각 측면이 측면 오버 에칭된 모습을 보이는 단면도.
도 8은 도 7에 도시된 게이트 메탈으로부터 게이트 패턴이 제거된 모습을 보이는 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조를 실제 구현해본 모습을 찍은 사진.
도 10은 도 9에 도시된 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조 일부를 확대하여 각 부분의 구분을 위하여 색상을 입힌 모습을 보이는 도면.1 is a cross-sectional view showing the structure of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a part of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state in which p-GaN is formed on an epi wafer in a method of manufacturing a nitride-based high mobility transistor according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a state in which a gate metal is formed on the p-GaN shown in FIG. 3 by deposition.
5 is a cross-sectional view showing a state in which a gate pattern is formed on the gate metal shown in FIG. 4.
6 is a cross-sectional view showing a state in which a gate metal and p-GaN are etched together using the gate pattern shown in FIG. 5.
7 is a cross-sectional view showing a side over-etched side of each etched side of the gate metal and p-GaN shown in FIG. 6.
8 is a cross-sectional view showing a state in which a gate pattern is removed from the gate metal shown in FIG. 7;
9 is a photograph of an actual implementation of the structure of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a state in which a part of the structure of the nitride-based high electron mobility transistor shown in FIG. 9 is enlarged and colored to distinguish each part;

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a nitride-based high electron mobility transistor and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조를 보이는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 일부를 확대한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 제조 방법 중 에피 웨이퍼에 p-GaN이 형성된 모습을 보이는 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 p-GaN 상에 증착에 의해 게이트 메탈이 형성된 모습을 보이는 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 게이트 메탈 상에 게이트 패턴이 형성된 모습을 보이는 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 게이트 패턴을 이용하여 게이트 메탈과 p-GaN이 함께 에칭된 모습을 보이는 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 게이트 메탈과 p-GaN의 에칭된 각 측면이 측면 오버 에칭된 모습을 보이는 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 게이트 메탈으로부터 게이트 패턴이 제거된 모습을 보이는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조를 실제 구현해본 모습을 찍은 사진이고, 도 10은 도 9에 도시된 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 구조 일부를 확대하여 각 부분의 구분을 위하여 색상을 입힌 모습을 보이는 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a part of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention. , FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which p-GaN is formed on an epi wafer in a method of manufacturing a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of p-GaN shown in FIG. A cross-sectional view showing a gate metal formed by deposition, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a gate pattern formed on the gate metal shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a gate metal using the gate pattern shown in FIG. And p-GaN are etched together, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which each side of the gate metal and p-GaN etched in FIG. 6 is over-etched, and FIG. 8 is FIG. 9 is a cross-sectional view showing the gate pattern removed from the illustrated gate metal, and FIG. 9 is a photograph of an actual implementation of the structure of a nitride-based high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. A part of the structure of the nitride-based high electron mobility transistor shown in FIG. 9 is enlarged to show a state in which colors are applied to distinguish each part.

도 1 내지 도 10을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터(100)는 에피 웨이퍼(EPI wafer)(105)와, p-GaN(150)과, 게이트 메탈(gate metal)(160)과, 희생층(sacrificial layer)(155)을 포함한다.1 to 10, the nitride-based high electron mobility transistor 100 according to the present embodiment includes an EPI wafer 105, a p-GaN 150, and a gate metal. ) 160, and a sacrificial layer 155.

상기 에피 웨이퍼(105)는 에피택시얼 웨이퍼(epitaxial wafer)라고도 하는데, 일반적인 실리콘 웨이퍼(110) 위에 화학 증착법을 이용해 또 다른 단결정막을 성장시킨 것을 말한다.The epitaxial wafer 105 is also referred to as an epitaxial wafer, and refers to another single crystal film grown on a general silicon wafer 110 by chemical vapor deposition.

본 실시예에서는, 상기 에피 웨이퍼(105)는 예시적으로, 상기 실리콘 웨이퍼(110), AlN(120), GaN(130) 및 AlGaN(140)이 순차적으로 적층 형성된 구조로 제시된다.In this embodiment, the epi wafer 105 is exemplarily presented in a structure in which the silicon wafer 110, AlN 120, GaN 130, and AlGaN 140 are sequentially stacked.

상기 p-GaN(150)은 상기 에피 웨이퍼(105) 상에 형성된 것이다.The p-GaN 150 is formed on the epi wafer 105.

상기 게이트 메탈(160)은 상기 p-GaN(150) 상에 증착되어 형성된 것이다.The gate metal 160 is formed by being deposited on the p-GaN 150.

상기 게이트 메탈(160)은 Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al, Cr, TiN, TiW 중 어느 하나가 하나의 층으로 이루어지거나, 위 원소들(Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al, Cr, TiN, TiW) 중 선택된 것들이 복수의 층으로 적층된 형태로 이루어질 수 있다.The gate metal 160 is formed of any one of Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al, Cr, TiN, and TiW as a single layer, or the above elements (Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al , Cr, TiN, TiW) may be stacked in a plurality of layers.

또한, 상기 게이트 메탈(160)은 위 원소들(Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al, Cr, TiN, TiW) 중 적어도 하나를 포함하는 합금, 산화물, 질화물 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수도 있다.In addition, the gate metal 160 may be formed in any one of an alloy, an oxide, and a nitride containing at least one of the above elements (Ti, Ni, Pt, Rh, W, Al, Cr, TiN, TiW). have.

상기 게이트 메탈(160)의 두께는 50 내지 500㎚로 형성될 수 있다.The thickness of the gate metal 160 may be 50 to 500 nm.

상기 희생층(155)은 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산될 수 있도록, 상기 p-GaN(150) 중 상기 게이트 메탈(160)이 형성된 상부에 형성된 비전도성(non-conductive)의 층이다.The sacrificial layer 155 is formed along the side surfaces of the gate metal 160 and the p-GaN 150 even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal 160 and the p-GaN 150 It is a non-conductive layer formed on the p-GaN 150 on which the gate metal 160 is formed so that the electric field is dispersed.

상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 측면을 따라 흐르는 누설전류의 차단을 위하여, 상기 희생층(155)은 상기 p-GaN(150) 중 상기 게이트 메탈(160)이 형성된 상면에 상기 게이트 메탈(160)과 연결되도록 형성될 수 있다.In order to block leakage current flowing along the side surfaces of the gate metal 160 and the p-GaN 150, the sacrificial layer 155 is a top surface of the p-GaN 150 on which the gate metal 160 is formed. It may be formed to be connected to the gate metal 160.

본 실시예에서는, 상기 p-GaN(150)과 상기 게이트 메탈(160)이 게이트 패턴(101)에 의해 함께 에칭된 상태에서, 상기 게이트 메탈(160)의 측면이 측면 오버 에칭(lateral over etch)되어, 상기 p-GaN(150) 중 상기 게이트 메탈(160)이 얹혀진 상부 중 적어도 일부가 비전도성(non-conductive)으로 변화됨으로써, 상기 희생층(155)이 형성된다.In this embodiment, in a state in which the p-GaN 150 and the gate metal 160 are etched together by the gate pattern 101, the side of the gate metal 160 is lateral over-etched. As a result, at least a portion of the upper portion of the p-GaN 150 on which the gate metal 160 is mounted is changed to non-conductive, thereby forming the sacrificial layer 155.

여기서, 상기 측면 오버 에칭이라 함은, 상기 게이트 패턴(101)에 의해 에칭된 상태인 상기 게이트 메탈(160)의 측면이 상기 게이트 메탈(160)의 측면 방향(상기 게이트 메탈(160)의 측면이 소정 깊이로 함몰되는 방향)으로 식각되는 것을 말한다.Here, the lateral over-etching means that the side of the gate metal 160 in a state etched by the gate pattern 101 is in the side direction of the gate metal 160 (the side of the gate metal 160 is It is etched in a direction that is depressed to a predetermined depth).

상기 측면 오버 에칭은 플라즈마(Ar, N, O, F-based, Cl-based)에 의해 상기 게이트 메탈(160)의 측면이 식각됨으로써 수행될 수 있다.The side over-etching may be performed by etching the side surface of the gate metal 160 by plasma (Ar, N, O, F-based, or Cl-based).

상기 측면 오버 에칭의 수행 시, 상기 게이트 메탈(160)의 저면(상기 p-GaN(150)과 접하는 면)과 상기 게이트 메탈(160)의 저면과 연결된 상기 게이트 메탈(160)의 측면 사이의 각도인 식각 각도(etch angle)는 50 내지 90°여야 한다.When performing the side over-etching, the angle between the bottom surface of the gate metal 160 (the surface in contact with the p-GaN 150) and the side surface of the gate metal 160 connected to the bottom surface of the gate metal 160 The etch angle should be 50 to 90°.

상기 식각 각도가 90°인 경우, 상기 측면 오버 에칭이 수행된 후의 상기 게이트 메탈(160)의 저면과 상기 게이트 메탈(160)의 상면의 길이는 동일하게 되고, 상기 식각 각도가 50°이상이면서 90°미만인 경우, 상기 게이트 메탈(160)은 상기 측면 오버 에칭이 수행된 후의 상기 게이트 메탈(160)의 상면의 길이가 상기 게이트 메탈(160)의 저면의 길이에 비해 상대적으로 짧아진 사다리꼴 단면 형태로 형성된다.When the etching angle is 90°, the length of the bottom surface of the gate metal 160 and the top surface of the gate metal 160 after the side over-etching is performed are the same, and the etching angle is 50° or more and 90° If less than °, the gate metal 160 has a trapezoidal cross-sectional shape in which the length of the upper surface of the gate metal 160 after the side over-etching is performed is relatively shorter than the length of the lower surface of the gate metal 160 Is formed.

상기 희생층(155)은 상기 플라즈마에 의해, 상기 p-GaN(150)과 상기 플라즈마의 구성 성분의 결합 형태로 형성되거나, 상기 p-GaN(150)이 불화(fluoridation) 및 산화(oxidation)된 형태로 형성된다.The sacrificial layer 155 is formed in the form of a combination of the p-GaN 150 and constituents of the plasma by the plasma, or the p-GaN 150 is fluorinated and oxidized. Is formed in a shape.

상기 희생층(155)의 두께는 2 내지 10㎚로 형성됨이 바람직하다.It is preferable that the sacrificial layer 155 has a thickness of 2 to 10 nm.

상기 희생층(155)은 상기 p-GaN(150)의 상부 중 소스 전극과 인접된 부분 및 상기 p-GaN(150)의 상부 중 드레인 전극과 인접된 부분에 형성될 수 있다.The sacrificial layer 155 may be formed on a portion of the upper portion of the p-GaN 150 adjacent to the source electrode and a portion of the upper portion of the p-GaN 150 adjacent to the drain electrode.

상기 희생층(155)의 너비는 상기 p-GaN(150)의 두께의 10 내지 20%로 형성됨이 바람직하다.It is preferable that the sacrificial layer 155 has a width of 10 to 20% of the thickness of the p-GaN 150.

특히, 상기 p-GaN(150)의 상부 중 소스 전극과 인접된 부분에는 상기 희생층(155)이 형성되지 않더라도, 상기 p-GaN(150)의 상부 중 드레인 전극과 인접된 부분의 상기 희생층(155)의 너비는 상기 p-GaN(150)의 두께의 10 내지 20%로 반드시 형성되어져야 한다..In particular, even if the sacrificial layer 155 is not formed on a portion of the p-GaN 150 adjacent to the source electrode, the sacrificial layer on a portion of the p-GaN 150 adjacent to the drain electrode The width of 155 must be formed to be 10 to 20% of the thickness of the p-GaN 150.

이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the nitride-based high electron mobility transistor 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 에피 웨이퍼(105)를 마련하고, 상기 에피 웨이퍼(105) 상에 상기 p-GaN(150)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3, the epi wafer 105 is prepared, and the p-GaN 150 is formed on the epi wafer 105.

그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 p-GaN(150) 상에 화학기상증착에 의해 상기 게이트 메탈(160)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 4, the gate metal 160 is formed on the p-GaN 150 by chemical vapor deposition.

그런 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 메탈(160) 상에 마스크 형태의 상기 게이트 패턴(101)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 5, the gate pattern 101 in the form of a mask is formed on the gate metal 160.

그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 패턴(101)을 이용하여 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)을 함께 에칭시킨다. 그러면, 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)이 상기 게이트 패턴(101)대로 에칭되어 패터닝된다.Then, as shown in FIG. 6, the gate metal 160 and the p-GaN 150 are etched together using the gate pattern 101. Then, the gate metal 160 and the p-GaN 150 are etched into the gate pattern 101 and patterned.

그런 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 패턴(101)대로 에칭된 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 에칭된 각 측면에 상기 측면 오버 에칭을 수행함으로써, 상기 p-GaN(150)의 상면 중 상기 게이트 메탈(160)과 연결되는 부분에 상기 희생층(155)을 형성시킨다.Then, as shown in FIG. 7, by performing the side over-etching on each of the etched sides of the gate metal 160 and the p-GaN 150 etched as the gate pattern 101, the p -The sacrificial layer 155 is formed on a portion of the upper surface of the GaN 150 connected to the gate metal 160.

그런 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 메탈(160)으로부터 상기 게이트 패턴(101)을 제거시킨다.Then, as shown in FIG. 8, the gate pattern 101 is removed from the gate metal 160.

상기와 같이, 상기 질화물계 고전자이동도 트랜지스터(100)가 상기 에피 웨이퍼(105)와, 상기 p-GaN(150)과, 상기 게이트 메탈(160)과, 상기 희생층(155)을 포함함에 따라, 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈(160)과 상기 p-GaN(150)의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산되어, 열화 등의 손상이 억제될 수 있게 된다.As described above, the nitride-based high mobility transistor 100 includes the epi wafer 105, the p-GaN 150, the gate metal 160, and the sacrificial layer 155. Accordingly, even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal 160 and the p-GaN 150, the electric field formed along the side surfaces of the gate metal 160 and the p-GaN 150 is dispersed. , Damage such as deterioration can be suppressed.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, but those of ordinary skill in the art variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it will be appreciated that it can be changed. However, it is intended to clearly reveal that all of these modifications and variations are included within the scope of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법에 의하면, 게이트 메탈과 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산되어, 열화 등의 손상이 억제될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to a nitride-based high mobility transistor and a method of manufacturing the same according to an aspect of the present invention, even if a leakage current flows along the sides of the gate metal and p-GaN, it is formed along the sides of the gate metal and the p-GaN. Since the electric field is dispersed and damage such as deterioration can be suppressed, the industrial applicability is high.

100 : 질화물계 고전자이동도 트랜지스터
101 : 게이트 패턴
105 : 에피 웨이퍼
150 : p-GaN
155 : 희생층
160 : 게이트 메탈100: nitride-based high electron mobility transistor
101: gate pattern
105: epi wafer
150: p-GaN
155: sacrificial layer
160: gate metal

Claims (4)

에피 웨이퍼(EPI wafer);
상기 에피 웨이퍼 상에 형성된 p-GaN;
상기 p-GaN 상에 증착되어 형성된 게이트 메탈(gate metal); 및
상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산될 수 있도록, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부에 형성된 비전도성(non-conductive)의 희생층(sacrificial layer);을 포함하고,
상기 p-GaN과 상기 게이트 메탈이 게이트 패턴에 의해 함께 에칭된 상태에서, 상기 게이트 메탈의 측면이 측면 오버 에칭(lateral over etch)되어, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부가 비전도성(non-conductive)으로 변화됨으로써, 상기 희생층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물계 고전자이동도 트랜지스터.EPI wafer;
P-GaN formed on the epi wafer;
A gate metal deposited on the p-GaN and formed; And
Even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN, an upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed so that the electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN can be dispersed. Including; a non-conductive sacrificial layer formed on,
In a state in which the p-GaN and the gate metal are etched together by a gate pattern, a side surface of the gate metal is lateral over etched, so that the upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed is non-conductive ( A nitride-based high electron mobility transistor, characterized in that the sacrificial layer is formed by changing to non-conductive). 삭제delete 에피 웨이퍼를 마련하는 단계;
상기 에피 웨이퍼 상에 p-GaN을 형성하는 단계;
상기 p-GaN 상에 증착에 의해 게이트 메탈을 형성하는 단계; 및
상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 누설전류가 흐르더라도, 상기 게이트 메탈과 상기 p-GaN의 측면을 따라 형성되는 전기장이 분산될 수 있도록, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부에 비전도성의 희생층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 희생층을 형성하는 단계는
상기 p-GaN과 상기 게이트 메탈이 게이트 패턴에 의해 함께 에칭된 상태에서, 상기 게이트 메탈의 측면이 측면 오버 에칭되어, 상기 p-GaN 중 상기 게이트 메탈이 형성된 상부가 비전도성으로 변화됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 고전자이동도 트랜지스터의 제조 방법.Preparing an epi wafer;
Forming p-GaN on the epi wafer;
Forming a gate metal on the p-GaN by vapor deposition; And
Even if a leakage current flows along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN, an upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed so that the electric field formed along the side surfaces of the gate metal and the p-GaN can be dispersed. Including; forming a non-conductive sacrificial layer on,
The step of forming the sacrificial layer
In a state in which the p-GaN and the gate metal are etched together by the gate pattern, the side of the gate metal is over-etched to the side, and the upper portion of the p-GaN on which the gate metal is formed is changed to non-conductive. A method of manufacturing a nitride-based high electron mobility transistor, characterized in that. 삭제delete
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