场效应管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有场效应管及其制备方法。该场效应管包括外延层、栅介质层、栅极场板、源极和漏极，外延层包括衬底和在衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层，栅介质层设置于钝化层上，源极和漏极设置于栅介质层的相对两侧；栅介质层中设有暴露出部分钝化层的窗口，窗口靠近漏极的侧壁设置为击穿电压增强结构，在击穿电压增强结构中，沿远离钝化层的方向，侧壁与漏极间的距离逐渐减小；栅极场板覆盖窗口的侧壁并与钝化层接触。场效应管能够有效改善栅极靠近漏极附近存在极高电场峰值的问题，提高场效应管器件的击穿电压。

权利要求

1.一种场效应管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备外延层，所述外延层包括衬底和在所述衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层，在所述钝化层上制备栅介质层，及在所述栅介质层两侧分别制备源极和漏极；

所述栅介质层的制备包括如下制备步骤：沉积栅介质材料，所述栅介质材料是二氧化硅，对所述栅介质材料进行离子注入，离子注入所用离子源的元素选用氩元素，离子注入的能量为40keV 150keV，在所述栅介质材料表面形成掩膜，湿法刻蚀所述栅介质材料形成使~部分所述钝化层暴露的窗口，所述窗口靠近所述漏极的侧壁形成击穿电压增强结构，在所述击穿电压增强结构中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离逐渐减小；

重复多次所述制备步骤，且后一次制备步骤中的掩膜还覆盖前一次制备过程中的掩膜未覆盖的部分区域，以形成具有多个变化段的栅介质层，在所述变化段中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离连续减小。

12

2.根据权利要求1所述的场效应管的制备方法，其特征在于，离子注入的剂量为10~

15 2

10 个/cm。

3.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，所述湿法刻蚀所~用刻蚀剂是包含氢氟酸的刻蚀剂。

4.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，沉积所述栅介质~层的方式选自低压化学气相沉积或金属有机化合物气相沉积。

5.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，所述栅介质层的~厚度为1000Å 5000Å。

~

6.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，所述变化段的底~端与顶端的连线和钝化层的表面之间的夹角≤60°。

7.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，在所述变化段~中，侧壁与漏极间的距离线性减小。

8.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，所述钝化层的材~料是氮化硅。

9.根据权利要求1 2任一项所述的场效应管的制备方法，其特征在于，所述钝化层的厚~度为200Å 800Å。

~

10.一种根据权利要求1 9任一项所述的场效应管的制备方法制备所得的场效应管在~制备集成电路中的应用。

说明书

场效应管及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体场效应管技术领域，特别是涉及一种场效应管及其制备方法。

背景技术

[0002] 氮化镓材料和器件具备高频、高效、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，契合节能减排、智能制造、信息安全等国家重大战略需求。其特别适合制作高耐压、高耐温、高频、大功率电子器件，例如，场效应管即是其中一种极具代表性的电子器件。

[0003] 传统的场效应管通常包括设置栅极之下的钝化层，钝化层下还设有势垒层和沟道层，二维电子气(2DEG)形成于势垒层和沟道层之间。然而该结构的场效应管中存在固有缺陷，其中器件沟道中的电场强度的分布会发生畸变，尤其是在栅极靠近漏极附近存在极高电场峰值，导致器件在操作时的实际击穿电压远低于理论期望值。

发明内容

[0004] 基于此，有必要对场效应管的栅介质层结构进行进一步设计，以提高器件的击穿电压，并且对应提供一种制备方法。

[0005] 一种场效应管，其包括外延层、栅介质层、栅极场板、源极和漏极，所述外延层包括衬底和在所述衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层，所述栅介质层设置于所述钝化层上，所述源极和所述漏极设置于所述栅介质层的相对两侧；

[0006] 所述栅介质层中设有暴露出部分所述钝化层的窗口，所述窗口靠近所述漏极的侧壁设置为击穿电压增强结构，在所述击穿电压增强结构中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离逐渐减小；

[0007] 所述栅极场板覆盖所述窗口的侧壁并与所述钝化层接触。

[0008] 在其中一个实施例中，所述击穿电压增强结构具有变化段，在所述变化段中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离连续减小。

[0009] 在其中一个实施例中，在所述变化段中，所述连续减小的方式为线性减小。

[0010] 在其中一个实施例中，所述击穿电压增强结构具有多段所述变化段，相邻的所述变化段的侧壁以平行于所述钝化层的平面连接。

[0011] 在其中一个实施例中，各所述变化段的底端和顶端的连线与所述钝化层表面之间的夹角≤60°。

[0012] 在其中一个实施例中，所述变化段的底端与顶端之间的高度差为

[0013] 在其中一个实施例中，所述栅介质层的材料是二氧化硅，所述二氧化硅晶格中具有晶格缺陷，且在单个所述变化段中，距所述钝化层越远，所述二氧化硅晶格中缺陷越多；和/或

[0014] 所述栅介质层的厚度为

[0015] 在其中一个实施例中，所述钝化层的材料是氮化硅；和/或

[0016] 所述钝化层的厚度为

[0017] 在其中一个实施例中，在所述衬底和所述沟道层之间还设置有缓冲层，所述缓冲层的材料是氮化镓。

[0018] 在其中一个实施例中，所述窗口靠近所述源极的侧壁也设置有与所述击穿电压增强结构对应的结构。

[0019] 进一步，一种上述场效应管的制备方法，其包括如下步骤：制备外延层，所述外延层包括衬底和在所述衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层，在所述钝化层上制备栅介质层，及在所述栅介质层两侧分别制备源极和漏极；

[0020] 所述栅介质层的制备包括如下制备步骤：沉积栅介质材料，在所述栅介质材料表面形成掩膜，刻蚀所述栅介质材料形成使部分所述钝化层暴露的窗口，所述窗口靠近所述漏极的侧壁形成击穿电压增强结构，在所述击穿电压增强结构中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离逐渐减小。

[0021] 在其中一个实施例中，所述栅介质层的制备还包括在刻蚀所述栅介质材料之前对所述栅介质材料进行离子注入的步骤，所述刻蚀为湿法刻蚀。

[0022] 在其中一个实施例中，重复多次所述制备步骤，且后一次制备步骤中所述掩膜还覆盖前一次制备过程中所述掩膜未覆盖的部分区域，以形成具有多个变化段的栅介质层，在所述变化段中，沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离连续减小。

[0023] 在其中一个实施例中，所述离子注入所用离子源的元素选自硼、磷、砷和氩中的一种或多种；和/或

[0024] 所述离子注入的剂量为1012～1015个/cm2；和/或

[0025] 所述离子注入的能量为40keV～150keV。

[0026] 在其中一个实施例中，所述栅介质材料是二氧化硅；所述湿法刻蚀所用刻蚀剂是包含氢氟酸的刻蚀剂。

[0027] 在其中一个实施例中，沉积所述栅介质层的方式选自低压化学气相沉积或金属有机化合物气相沉积。

[0028] 再一方面，一种根据上述任一实施例所述的场效应管或根据上述任一实施例所述的场效应管的制备方法制备所得的场效应管在制备集成电路中的应用。

[0029] 在上述场效应管中，将栅介质层中的窗口设置为沿远离所述钝化层的方向，所述侧壁与所述漏极间的距离逐渐减小的击穿电压增强结构，栅极场板覆盖于栅介质层窗口的侧壁上，具有这种结构的栅极场板可以通过调控距离减小的幅度和减小的方式以尽可能提高器件的击穿电压。

附图说明

[0030] 图1为一实施例中的场效应管；

[0031] 图2为一实施例中的场效应管的制备过程示意图。

具体实施方式

[0032] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

[0033] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，本文所使用的“多”包括两个或两个以上的项目。

[0034] 在本文中，除非另有说明，各个制备步骤可以顺序进行，也可以不按顺序进行。例如，各个反应步骤之间可以包含其他步骤，而且反应步骤之间也可以调换顺序。这是技术人员根据常规知识和经验可以确定的。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。另外，本文中的“上”、“下”等方位词是相对于某一参照物进行理解，并非是对其实际位置的绝对限定。

[0035] 根据本发明的实施例，一种场效应管，其包括外延层、栅介质层、栅极场板、源极和漏极，外延层包括衬底和在衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层，栅介质层设置于钝化层上，源极和漏极设置于栅介质层的相对两侧；

[0036] 栅介质层中设有暴露出部分钝化层的窗口，窗口靠近漏极的侧壁设置为击穿电压增强结构，在击穿电压增强结构中，沿远离钝化层的方向，侧壁与漏极间的距离逐渐减小；

[0037] 栅极场板覆盖窗口的侧壁并与钝化层接触。

[0038] 其中，“侧壁”应当理解为连接栅介质层顶面和底面之间的壁。“逐渐减小”可以是部分侧壁的“逐渐减小”，也可以是全部侧壁的“逐渐减小”。“逐渐减小”的方式可以是跳跃式的减小，例如在距钝化层某一高度处，侧壁距漏极的距离发生突变。也可以是连续式的减小，例如距钝化层越远，侧壁距漏极的距离越近。

[0039] 通过在栅极下设置一层具有上述击穿电压增强结构的栅介质层，可改善上述电场强度分布畸变的问题，在一定程度上避免在靠近漏极附近产生极高电场峰值，提高场效应管的击穿电压。然而在实际刻蚀过程中，无论是采用干法刻蚀还是采用湿法刻蚀，在刻蚀区域及刻蚀均匀性方面均存在较大的不可控性，因此不可避免地会形成具有垂直于钝化层的侧壁。尽管具有该种形状的栅场板能够提高器件的击穿电压，但其也经常成为主要击穿点，这限制了场效应管器件击穿电压的进一步提升。发明人发现，在器件工作时，该垂直转角处的电场强度显著较高，成为器件中最容易击穿的位置。

[0040] 在一个优选的具体示例中，击穿电压增强结构具有变化段，在变化段中，沿远离钝化层的方向，侧壁与漏极间的距离连续减小。可以理解，在该击穿电压增强结构中，可以是全部侧壁均设置该变化段的侧壁，也可以是部分侧壁设置为该变化段的侧壁，或者是可以有多段变化段。即上述的部分或全部侧壁的“连续式的减小”。

[0041] 相比起某些跳跃式变化，进一步将栅介质层靠近漏极处的侧壁设置为连续减小的方式，不仅可以更为有效地消除靠近漏极时的电场畸变，同时还能够尽量避免或减少垂直转角的产生，使得转角处的极高电场强度得到弱化，避免“木桶效应”导致的器件击穿，显著提高器件的击穿电压。

[0042] 在一个具体示例中，在变化段中，连续减小的方式为线性减小，“线性减小”即侧壁距漏极距离减小的量与远离钝化层的距离呈等比例变化。

[0043] 在其他具体示例中，在电话段中，连续减小的方式可以是曲线减小。

[0044] 在一个具体示例中，击穿电压增强结构具有多段变化段，相邻的变化段的侧壁以平行于钝化层的平面连接。

[0045] 为了便于理解本发明的场效应管，请同时参照图1，其示出了其中一个实施例中场效应管的更为具体的结构。在一个具体示例中，该场效应管是氮化镓基场效应管。

[0046] 该场效应管10包括衬底110，设置于衬底110上的缓冲层120，设置于缓冲层120上的沟道层130，设置于沟道层130上的势垒层140，为了便于理解及表述，将包括上述各层的部分统称为外延层。上述各层是或接近于传统场效应场效应管结构，其中各层的含义可根据本领域的通常含义进行理解，本文对此不再进行赘述。

[0047] 在势垒层140上设置有钝化层150。钝化层150主要起到钝化作用，消除势垒层140的表面态，提高器件的稳定性和可靠性。在一个具体示例中，钝化层150的材料可以是氮化硅或其他能够起到钝化作用的材料。优选地，钝化层150的材料是氮化硅。

[0048] 在钝化层150上设置有栅介质层160，栅介质层160的相对两侧分别设置有源极180和漏极190，栅介质层160中设置有栅极场板，在该实施例中，栅极场板合并设置于栅极170中。在图1示出的场效应管10中，栅介质层160中开设有暴露出钝化层150的窗口。可以理解，由于栅介质层160必然间隔了栅极170和漏极190，因此钝化层150的暴露区域和漏极190之间必然存在栅介质层160阻隔。源极180和源极190可选用金属材料或导电性较好的半导体材料。

[0049] 该窗口并非传统场效应管中侧壁垂直于钝化层结构的窗口，而是进行了如下设置：自窗口中钝化层的暴露区域至漏极190的方向，栅介质层160靠近漏极190的侧壁设置为至少一个变化段，在变化段中的侧壁距漏极190之间的距离连续减小。其中，“连续减小”可以理解为“不间断减小”或“不突变减小”，在其他具体示例中，也可设置为非连续减小，即在某一段发生距离不变，而在某一处距离发生突变。

[0050] 请参照图1示出的，在该实施例中，栅介质层160设置有两个变化段，分别为第一变化段1601和第二变化段1602；第一变化段1601和第二变化段1602之间以一平行于钝化层150表面的平缓部1603间隔。

[0051] 结合图1可以理解，第一变化段1601的侧壁理解为第一变化段1601所处的斜面，第二变化段1602的侧壁可理解为第二变化段1602所处的斜面。

[0052] 在上述变化段，侧壁距漏极的距离可以是线性减小，也可以是曲线减小。线性减小即距离减小速率保持不变，使得该变化段的侧壁表面为一斜面。曲线减小即距离减小速率发生变化，使得该变化段的侧壁表面为一曲面。在曲线增加中，可以是距离减小速率逐渐增大的改变方式，也可以是距离减小速率逐渐减小的改变方式。较为优选地，栅介质层160的厚度增加的方式为线性增加。

[0053] 在一个具体示例中，自窗口中钝化层的暴露区域至源极180的方向，栅介质层160中设置有与靠近源极190一侧的变化段对应的变化段，可参照图1所示；其中“对应的变化段”并不代表二者对称，只是在源极侧的侧壁距源极的距离与在漏极侧的侧壁距漏极的距离在改变趋势相似，也随远离钝化层150而连续减小。

[0054] 由于在变化段中，栅介质层160的厚度逐渐变化，因此其底端与顶端的连线必然与钝化层150表面所在平面相交且不垂直。传统的刻蚀工艺难以实现不垂直制备，制得的窗口中侧壁通常与钝化层垂直。而本发明可以制备得到具有较大倾角的窗口侧壁。例如，在一个具体示例中，底端与顶端的连线与钝化层150表面之间的夹角≤60°。优选地，底端与顶端的连线与钝化层150表面之间的夹角≤45°。进一步优选地，底端与顶端的连线与钝化层150表面之间的夹角≤30°。

[0055] 在一个具体示例中，钝化层150的材料是氮化硅，厚度为 例如，钝化层的厚度是或 或包括上述各厚度之间的范围。

[0056] 为了获得防击穿性能更好的栅介质层结构，可对栅介质层160及其中的变化段的厚度进行进一步设计。在一个具体示例中，其中一变化段的底端与顶端之间的高度差为将此高度差定义为变化段的厚度。则，例如，第一变化段1601区域的厚度为 或 或包括上述各厚度
之间的范围。又如，第二变化段1602的厚度为
或 或包括上述各厚度之
间的范围。

[0057] 在一个具体示例中，栅介质层160的材料是二氧化硅，该二氧化硅晶格中具有晶格缺陷，且在变化段中，距钝化层越远，二氧化硅晶格中缺陷越多。产生二氧化硅晶格缺陷的方式可以是离子注入。离子注入处理即采用离子源照射或轰击待处理材料表面。

[0058] 栅介质层160的整体厚度为 例如，栅介质层160的整体厚度为或 或
包括上述各厚度之间的范围。

[0059] 可以理解，衬底110、缓冲层120、沟道层130和势垒层140为通常场效应管具有的外延层结构，各层的材料、厚度及制备工艺均可以由技术人员进行符合需求的选取，如何选取并不超出本发明的范围。以下提供外延层结构的一个常见的示例。

[0060] 衬底110的材料可选自氮化镓基场效应管常用的衬底，例如：碳化硅、硅或氧化铝。

[0061] 缓冲层120可以是由包括氮化镓在内的材料形成的缓冲层，是在衬底110上形成的一层，起到降低沟道层130和衬底110的晶格常数的不匹配程度的作用，增强沟道层130和衬底110之间的结合力，防止沟道层130应力聚集和/或开裂。

[0062] 沟道层130可以是由包括氮化镓在内的材料形成的沟道层；势垒层140可以是由包括氮化铝镓在内的材料形成的势垒层。沟道层130和势垒层140用于构建二维电子气，二维电子气形成于沟道层130和势垒层140之间的界面处，位于沟道层130内。

[0063] 可以理解，源极180位于势垒层140上方且位于栅极场板160一侧，漏极190位于势垒层140上方且位于漏极场板160的另一侧。

[0064] 上述具有栅极场板的场效应管10中包括的各层只是氮化镓基场效应管的一般结构，实际应用中还可能根据需要对具体的层进行适当增加或减少，可由技术人员确定，在此不予赘述。

[0065] 上述具有栅极场板的场效应管10的制备方法可参照图2示出的制备过程。

[0066] 步骤S1，获取外延层，外延层包括衬底和在衬底上依次层叠设置的沟道层、势垒层和钝化层。

[0067] 在一个具体示例中，获取依次层叠设置有沟道层、势垒层和钝化层的衬底的方法可以是自行制备，例如，在衬底上110制备依次层叠设置的沟道层130、势垒层140和钝化层150。

[0068] 在一个具体示例中，还包括在衬底110上制备缓冲层120后再制备沟道层130的步骤。

[0069] 在一个具体示例中，制备缓冲层120、沟道层130、势垒层140和钝化层150的方式选自气相沉积法或溅射法，气相沉积法可选自低压化学气相沉积或金属有机化合物化学气相沉积；溅射法可选自磁控溅射法。

[0070] 步骤S2，在衬底的钝化层表面依次沉积第一栅介质材料层。

[0071] 在一个具体示例中，沉积第一栅介质材料层161之前，还包括清洗钝化层的步骤。清洗钝化层的步骤中，可依次选用DHF、SC1和SC2进行清洗。其中，DHF为稀释的氢氟酸，SC1为氨水、过氧化氢和水配制形成的溶液，SC2为盐酸、过氧化氢和水配制形成的溶液。

[0072] 在一个具体示例中，沉积第一栅介质材料层161的制备方法选自低压化学气相沉积或金属有机化合物化学气相沉积。

[0073] 步骤S3，在第一栅介质材料层表面形成掩膜并进行湿法刻蚀。

[0074] 在一个具体示例中，在刻蚀第一栅介质材料层161之前还包括去除第一栅介质材料层161晶格中的部分原子，生成晶格缺陷的步骤，且越靠近第一栅介质材料层161远离钝化层150的表面，晶格缺陷越多。

[0075] 生成晶格缺陷的方式可以是对第一栅介质材料层161进行离子注入，或也可称为离子轰击。优选地，离子注入的方式为采用离子束轰击第一介质材料层161远离钝化层150的一侧表面。轰击的角度可以是斜向轰击或垂直轰击，优选地，轰击的角度是垂直轰击。

[0076] 采用离子注入处理，能够借助高能粒子轰击第一栅介质材料层161表面，高能粒子轰击第一栅介质材料层161表面，能够将第一栅介质材料层161中晶格的部分原子轰击出去，获得具有大量晶格缺陷的第一栅介质材料层161。并且，可以理解地，离子轰击还具有这样的特点：高能粒子束会先接触第一栅介质材料层161中更靠近表面的晶格中的原子，因而靠近表面处的栅介质材料会更为松散，而远离该侧表面处的栅介质材料会更为致密。

[0077] 采取其他可以达到类似效果的生成晶格缺陷的方式也并不违背本发明的技术构思。

[0078] 在晶格缺陷处，湿法刻蚀的刻蚀速度将会增加。并且。由于第一栅介质材料层161中靠近表面处晶格缺陷密度较大，远离表面处的晶格缺陷密度较小，，因此第一栅介质材料层161靠近表面处更易于被刻蚀，刻蚀速度更大；远离表面处更难于被刻蚀，刻蚀速度较小；同时，湿法刻蚀会在一定程度上同时沿横向进行刻蚀。因而，靠近第一栅介质材料层161表面的材料横向刻蚀较多，远离第一栅介质材料层161表面的材料横向刻蚀较少，即形成了栅介质层厚度连续增加的变化段。

[0079] 在一个具体示例中，离子注入所用离子源的元素选自硼、磷、砷和氩中的一种或多种。例如，离子注入所用离子源的元素选用氩元素。

[0080] 在一个具体示例中，离子注入的剂量为1012～1015个/cm2。离子注入剂量表示单位面积注入的离子个数。离子注入剂量越大，经离子注入后的第一栅介质材料层161中晶格缺陷越多。

[0081] 在一个具体示例中，离子注入的能量为40keV～150keV，离子注入能量越大，经离子注入后的第一栅介质材料层161中晶格缺陷越多，且注入深度也会越深。可以理解，控制较为合适的深度和剂量能够影响第一栅介质材料层161不同部位中的缺陷数量，进而控制最终所得窗口的形状。

[0082] 在一个具体示例中，栅介质层的材料是二氧化硅。

[0083] 在一个具体示例中，湿法刻蚀所用刻蚀剂是包含氢氟酸的刻蚀剂。例如，缓冲氧化硅蚀刻液。缓冲氧化硅蚀刻液是本领域常用的氧化层刻蚀剂，其是由质量浓度约为40％的氟化铵和质量浓度约为49％的氢氟酸按一定体积比配制而成，更具体地，氟化铵溶液与氢氟酸的体积比为6:1。或，刻蚀剂也可选自其他适于刻蚀氧化硅的包含氢氟酸的刻蚀剂。

[0084] 在该步骤处理后，能够形成具有一个变化段的栅介质层160，在该变化段中，可以通过控制刻蚀条件和离子注入条件以控制变化段的厚度变化趋势，即线性变化或曲线变化。为方便表示，图2中表示为线性变化。

[0085] 步骤S4，在第一栅介质材料层表面沉积第二栅介质材料层。

[0086] 在一个具体示例中，第二栅介质材料层162的材料也是二氧化硅。沉积第二栅介质材料层162的制备方法选自低压化学气相沉积或金属有机化合物化学气相沉积。请参照图2，由于第一栅介质材料层161表面已被刻蚀为具有一个变化段的窗口，因此后续沉积的第二栅介质材料层162表面也具有类似于上述变化段的厚度变化趋势。

[0087] 步骤S5，形成掩膜并进行湿法刻蚀。

[0088] 在一个具体示例中，该次掩膜还覆盖前一次制备过程中掩膜未覆盖的部分区域。以刻蚀进一步得到一个比前一次刻蚀所得更小的窗口。

[0089] 在一个具体示例中，在形成掩膜前同样采用离子注入处理第二栅介质材料层162。

[0090] 在一个具体示例中，湿法刻蚀所用刻蚀剂是包含氢氟酸的刻蚀剂。例如，缓冲氧化硅蚀刻液。缓冲氧化硅蚀刻液是本领域常用的氧化层刻蚀剂，其是由质量浓度约为40％的氟化铵和质量浓度约为49％的氢氟酸按一定体积比配制而成，更具体地，氟化铵溶液与氢氟酸的体积比为6:1。或，刻蚀剂也可选自其他适于刻蚀氧化硅的包含氢氟酸的刻蚀剂。

[0091] 则，上述第一栅介质材料层161和第二栅介质材料层162共同构成栅介质层160，经上述步骤S3～S5处理后的栅介质层160中产生的缺口共同构成其中的窗口。

[0092] 较为优选地，栅介质层160的整体厚度为 例如，栅介质层160的整体厚度为 或
或包括上述各厚度之间的范围。

[0093] 经此步骤处理后，即可在第二栅介质材料层162中形成第二变化段。可以理解，在一些具体示例中，还可通过调节各步骤制备工艺使得第一变化段和第二变化段连接为一个变化段，这也不违背本发明的技术方案。

[0094] 可以理解，在其他实施例中，也可以制备具有更多变化段的栅介质层，只需要依据类似上述步骤S3～S5中示出的制作方式，重复沉积栅介质材料层并进行刻蚀即可。

[0095] 在上述制备过程中，通常还需在后续进行沉积制备源极、栅极和漏极。其中，栅极可直接在栅介质层的窗口区域沉积制备，栅极与缓冲层150接触设置。

[0096] 源极可设置于钝化层150上，位于栅极场板160的一侧。漏极可设置于钝化层150上，位于栅极场板160的另一侧。制备源极和漏极时，可能还需对栅极场板160的两侧边缘进行一定的刻蚀，这是本领域技术人员可以根据需求进行实现的，在此无需进行赘述。

[0097] 在上述场效应管中，将栅介质层中设置为包括变化段，在变化段中栅介质层的厚度连续增加，则栅介质层中不再具有阶梯状尖锐转角，转角处的极高电场强度得到弱化，避免“木桶效应”导致的器件击穿。进一步，相比起阶梯状或多级阶梯状结构的栅介质层，设计为厚度连续增加的栅介质层可以更为有效地消除电场畸变，从而显著提高器件的击穿电压。

[0098] 同时，制备上述场效应管管的制备方法可以采用“离子注入”后进行“刻蚀”的方式，通过增加栅介质层材料中晶格缺陷而产生不同的刻蚀速率，以较为简便地制备得到所需结构的场效应管，具有简便易行且可控的优点。

[0099] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0100] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。