[發明專利]氮化物功率器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202010786618.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111883578A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 劉成;田野;何俊蕾;趙杰;郭德霄;劉洋;葉念慈
• 申請（專利權）人: 廈門市三安集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京超成律師事務所 11646
• 代理人: 王文賓

1.一種氮化物功率器件，其特征在于，包括：襯底，以及依次形成于所述襯底上的溝道層和勢壘層，所述勢壘層上局部形成有P型氮化物層，所述P型氮化物層上設有柵極，所述勢壘層上設有源極和漏極，所述源極和所述漏極分別位于所述P型氮化物層的相對兩側，且分別與所述P型氮化物層間隔設置，所述溝道層內形成有離子注入區，且所述離子注入區位于所述P型氮化物層與所述漏極之間的間隔區域在所述溝道層上的正投影內，所述離子注入區內注入有負離子。

2.如權利要求1所述的氮化物功率器件，其特征在于，所述離子注入區的長度滿足以下關系：

0＜L≤L_gd/2，其中，L為所述離子注入區的長度，L_gd為所述P型氮化物層與所述漏極之間的間隔距離。

3.如權利要求1所述的氮化物功率器件，其特征在于，所述離子注入區還位于所述P型氮化物層在所述溝道層上的正投影內。

4.如權利要求3所述的氮化物功率器件，其特征在于，所述離子注入區的長度滿足以下關系：

0＜L≤L_gd/2+L_g，其中，L為所述離子注入區的長度，L_gd為所述P型氮化物層與所述漏極之間的間隔距離，L_g為所述P型氮化物層的寬度。

5.如權利要求1至4任一項所述的氮化物功率器件，其特征在于，所述離子注入區的厚度滿足以下關系：

0TT₀-T₁；0＜T₁＜T₀，其中，T為所述離子注入區的厚度，T₀為所述溝道層的厚度，T₁為所述離子注入區的頂部與所述溝道層的頂部間的距離。

6.如權利要求1至4任一項所述的氮化物功率器件，其特征在于，所述負離子為含氟離子。

7.一種氮化物功率器件的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上依序形成溝道層、勢壘層以及P型氮化物層；

在所述P型氮化物層上設置柵極，并在所述勢壘層上分別設置源極和漏極；其中，所述源極和所述漏極分別位于所述P型氮化物層的相對兩側，且分別與所述P型氮化物層間隔設置；

在離子注入區進行負離子注入；其中，所述離子注入區位于所述柵極漏側下方的溝道層內；

退火以激活注入的負離子。

8.如權利要求7所述的氮化物功率器件的制備方法，其特征在于，負離子注入采用的等離子氣體為含氟元素的氣體。

9.如權利要求8所述的氮化物功率器件的制備方法，其特征在于，所述負離子注入的劑量為10¹⁵～10¹⁹/cm³。

10.如權利要求8或9所述的氮化物功率器件的制備方法，其特征在于，所述退火以激活注入的負離子的退火溫度為300至1300℃，退火時間為30s至10min。