[發(fā)明專利]一種橫向氮化鎵功率整流器件及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810133885.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108365018B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康玄武;劉新宇;黃森;王鑫華;魏珂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/40;H01L29/20;H01L21/329
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 程虹

1.一種橫向氮化鎵功率整流器件，包括襯底，位于所述襯底表面的緩沖層，位于所述緩沖層表面的勢壘層，以及位于所述勢壘層的表面的鈍化介質(zhì)層，其特征在于：

所述勢壘層的兩端分別具有第一刻蝕凹槽和第二刻蝕凹槽，所述鈍化介質(zhì)層在靠近所述第一刻蝕凹槽的一端具有與所述第一刻蝕凹槽相鄰的第三凹槽，所述第一刻蝕凹槽在勢壘層中深入刻蝕，所述第三凹槽的深度達到所述勢壘層的表面，所述第三凹槽定義肖特基區(qū)域，第一刻蝕凹槽和第三凹槽相鄰形成L形凹槽，在所述第一刻蝕凹槽和所述第三凹槽內(nèi)形成有陽極結(jié)構(gòu)，在所述第二刻蝕凹槽內(nèi)形成有陰極結(jié)構(gòu)；

所述勢壘層的厚度為3-10nm；所述第一刻蝕凹槽中淀積有第一陽極金屬，所述第三凹槽中淀積有第二陽極金屬；所述陽極金屬和所述陰極金屬的金屬結(jié)構(gòu)相同；

所述緩沖層包括多層高溫和低溫AlN緩沖層；所述第一陽極金屬、陰極金屬和第二陽極金屬的材質(zhì)為Ti、Al、Ni、TiN歐姆合金；所述第一陽極金屬和第二陽極金屬的材質(zhì)相同；

所述第一刻蝕凹槽和所述第二刻蝕凹槽的刻蝕深度為所述勢壘層的厚度的1/5-2/3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向氮化鎵功率整流器件，其特征在于，所述第一刻蝕凹槽和所述第三凹槽中淀積有陽極金屬。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向氮化鎵功率整流器件，其特征在于，所述勢壘層的材料為AlGaN或GaN。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向氮化鎵功率整流器件，其特征在于，所述鈍化介質(zhì)層的材料為SiN、AlN、SiO₂或者Al₂O₃等。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向氮化鎵功率整流器件的制作方法，其特征在于，用于制備如權(quán)利要求1至4任一項所述的氮化硅功率整流器件，所述制備方法包括：

步驟一：提供外延片，所述外延片從底而上依次包括襯底、緩沖層、勢壘層和鈍化介質(zhì)層；其中，所述勢壘層的厚度為3-10nm；

步驟二：對所述鈍化介質(zhì)層進行第一次打開并刻蝕所述勢壘層，在所述勢壘層的兩端分別形成第一刻蝕凹槽和第二刻蝕凹槽；

步驟三：對所述鈍化介質(zhì)層進行第二次打開，定義所述器件的肖特基區(qū)域，形成與所述第一刻蝕凹槽相鄰的第三凹槽；

步驟四：在所述第一刻蝕凹槽和所述第三凹槽中淀積陽極金屬，在所述第二刻蝕凹槽中淀積陰極金屬；其中，所述第一刻蝕凹槽中淀積有第一陽極金屬，所述第三凹槽中淀積有第二陽極金屬；所述陽極金屬和所述陰極金屬的金屬結(jié)構(gòu)相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橫向氮化鎵功率整流器件的制作方法，其特征在于，所述步驟四中在所述第一刻蝕凹槽中淀積陽極金屬和在所述第二刻蝕凹槽中淀積陰極金屬的步驟位于所述步驟三之前。