[發明專利]利用注入制造氮化鎵P-I-N二極管的方法

無效

• 申請號: 201280068139.9
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN104094417A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 伊舍克·C·克孜勒亞爾勒;聶輝;安德魯·P·愛德華茲;理查德·J·布朗;唐納德·R·迪斯尼
• 申請（專利權）人: 阿沃吉有限公司
• 主分類號: H01L31/112
• 分類號: H01L31/112
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;鄭斌

1.一種用于制造第III族氮化物半導體器件的方法，所述方法包括：

提供第一導電類型的并且特征在于第一摻雜劑濃度的第III族氮化物襯底；

形成耦接到所述第III族氮化物襯底的所述第一導電類型的第一第III族氮化物外延層，其中所述第一第III族氮化物外延層的特征在于比所述第一摻雜劑濃度小的第二摻雜劑濃度；

形成耦接到所述第一第III族氮化物外延層的第二導電類型的第二第III族氮化物外延層；

去除所述第二第III族氮化物外延層的一部分以露出所述第一第III族氮化物外延層的一部分；

向所述第一第III族氮化物外延層的露出部分的注入區中注入離子，所述第一第III族氮化物外延層的所述露出部分相鄰于所述第二第III族氮化物外延層的剩余部分；

形成耦接到所述第二第III族氮化物外延層的所述剩余部分的第一金屬結構；以及

形成耦接到所述第III族氮化物襯底的第二金屬結構，

其中所述注入區中的電荷密度顯著低于所述第一第III族氮化物外延層中的電荷密度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一第III族氮化物外延層包含n型GaN外延材料。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述注入區的深度在0.1_μm至1μm之間。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述注入區的寬度為0.5μm或更大。

5.根據權利要求1所述的方法，其中向所述注入區中注入離子包括在注入期間使用所述第一金屬結構作為掩模。

6.根據權利要求1所述的方法，其中：

使用掩模以去除所述第二第III族氮化物外延層的所述一部分；以及

在向所述注入區中注入離子期間也使用所述掩模。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述第III族氮化物半導體器件的特征在于600V或更大的擊穿電壓。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述第一第III族氮化物外延層的厚度在1μm至100μm之間。

9.根據權利要求1所述的方法，還包括形成耦接到所述注入區的電介質層，其中所述第一金屬結構還耦接到所述電介質層的至少一部分。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一金屬結構還耦接到所述注入區的一部分。

11.一種用于制造第III族氮化物半導體器件的方法，所述方法包括：

提供第一導電類型的并且特征在于第一摻雜劑濃度的第III族氮化物襯底；

形成耦接到所述第III族氮化物襯底的所述第一導電類型的第一第III族氮化物外延層，其中所述第一第III族氮化物外延層的特征在于比所述第一摻雜劑濃度小的第二摻雜劑濃度；

形成耦接到所述第一第III族氮化物外延層的第二導電類型的第二第III族氮化物外延層；

向包括所述第一第III族氮化物外延層的第一部分和所述第二第III族氮化物外延層的第一部分的注入區中注入離子；

形成耦接到所述第二第III族氮化物外延層的第二部分的第一金屬結構；以及

形成耦接到所述第III族氮化物襯底的第二金屬結構。

12.根據權利要求11所述的方法，其中向所述注入區中注入離子降低所述注入區的電導率或者減少所述注入區的有效電荷。

13.根據權利要求11所述的方法，還包括：

形成耦接到所述注入區的絕緣層，

其中所述第一金屬結構還耦接到所述絕緣層的至少一部分。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述第一金屬結構還耦接到所述注入區的一部分。

15.根據權利要求13所述的方法，其中所述絕緣層的厚度在0.1μm至2μm之間。

16.根據權利要求15所述的方法，其中形成絕緣層包括對GaN層、氮化鋁層或氮化鋁鎵層進行外延生長。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述GaN層具有在約1×10¹⁴cm^-3至約1×10¹⁵cm^-3范圍內的凈摻雜水平。