[發明專利]T形漏場板異質結功率器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201410660029.2
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104393042A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 毛維;楊翠;張延濤;范舉勝;張進成;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L21/28;H01L29/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種T形漏場板異質結功率器件，自下而上包括：襯底(1)、過渡層(2)、勢壘層(3)、鈍化層(8)和保護層(11)，勢壘層的上面淀積有源極(4)、肖特基漏極(5)及柵極(7)，勢壘層的側面刻有臺面(6)，且臺面深度大于勢壘層厚度，其特征在于：

鈍化層(8)內刻有漏槽(9)；

鈍化層(8)與保護層(11)之間淀積有T形漏場板(10)；

所述T形漏場板(10)與肖特基漏極(5)電氣連接，且下端完全填充在漏槽(9)內。

2.根據權利要求1所述的T形漏場板異質結功率器件，其特征在于漏槽的深度s為0.64～13.5μm，寬度b為1.07～12.2μm；漏槽的底部與勢壘層之間的距離d為0.119～2.84μm。

3.根據權利要求1所述的T形漏場板異質結功率器件，其特征在于T形漏場板靠近柵極一側邊緣與漏槽靠近柵極一側邊緣之間的距離c為1.17～14.2μm。

4.根據權利要求1所述的T形漏場板異質結功率器件，其特征在于漏槽靠近肖特基漏極一側邊緣與肖特基漏極靠近柵極一側邊緣之間的距離a為s×(d)^0.5，其中s為漏槽的深度，d為漏槽底部與勢壘層之間的距離。

5.根據權利要求1所述的T形漏場板異質結功率器件，其特征在于襯底(1)采用藍寶石或碳化硅或硅材料。

6.一種制作T形漏場板異質結功率器件的方法，包括如下步驟：

第一步，在襯底(1)上外延GaN基寬禁帶半導體材料，形成過渡層(2)；

第二步，在過渡層上外延GaN基寬禁帶半導體材料，形成勢壘層(3)；

第三步，在勢壘層上第一次制作掩膜，利用該掩膜在勢壘層的左端淀積金屬，再在N₂氣氛中進行快速熱退火，制作源極(4)；

第四步，在勢壘層上第二次制作掩膜，利用該掩膜在勢壘層的右端淀積金屬，制作肖特基漏極(5)；

第五步，在勢壘層上第三次制作掩膜，利用該掩膜在源極左側與肖特基漏極右側的勢壘層(3)上進行刻蝕，且刻蝕區深度大于勢壘層厚度，形成臺面(6)；

第六步，在勢壘層上第四次制作掩膜，利用該掩膜在源極和肖特基漏極之間的勢壘層上淀積金屬，制作柵極(7)；

第七步，分別在源極(4)上部、肖特基漏極(5)上部、柵極(7)上部及勢壘層的其他區域上部淀積絕緣介質材料，形成鈍化層(8)；

第八步，在鈍化層上第五次制作掩膜，利用該掩膜在柵極(7)與肖特基漏極(5)之間的鈍化層內進行刻蝕，以制作漏槽(9)，且漏槽靠近肖特基漏極一側邊緣和肖特基漏極靠近柵極一側邊緣之間的距離a為s×(d)^0.5，其中s為漏槽的深度，d為漏槽底部與勢壘層之間的距離；

第九步，在鈍化層上第六次制作掩膜，利用該掩膜在漏槽(9)內以及柵極與肖特基漏極之間的鈍化層(8)上淀積金屬，所淀積金屬完全填充漏槽(9)，以形成厚度為0.64～13.5μm的T形漏場板(10)，并將T形漏場板與肖特基漏極電氣連接；

第十步，在T形漏場板上部和鈍化層的其它區域上部淀積絕緣介質材料，形成保護層(11)，完成整個器件的制作。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述第九步中在漏槽(9)內以及柵極和肖特基漏極之間的鈍化層(8)上淀積的金屬，采用三層金屬組合Ti/Mo/Au，即下層為Ti、中層為Mo、上層為Au，其厚度為0.27～6.4μm/0.24～5.8μm/0.13～1.3μm。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述第九步中在漏槽(9)內以及柵極和肖特基漏極之間的鈍化層(8)上淀積的金屬，采用三層金屬組合Ti/Ni/Au，即下層為Ti、中層為Ni、上層為Au，其厚度為0.27～6.4μm/0.24～5.8μm/0.13～1.3μm。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述第九步中在漏槽(9)內以及柵極和肖特基漏極之間的鈍化層(8)上淀積的金屬，進一步采用三層金屬組合Ti/Pt/Au，即下層為Ti、中層為Pt、上層為Au，其厚度為0.27～6.4μm/0.24～5.8μm/0.13～1.3μm。