[發明專利]一種耐壓氮化鎵功率器件、制備方法及芯片

在審

• 申請號: 202211310769.4
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115588688A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 劉杰;黃匯欽
• 申請（專利權）人: 天狼芯半導體（成都）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/20;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

1.一種耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述耐壓氮化鎵功率器件包括：

半導體襯底；

第一溝道層和第二溝道層，所述第一溝道層和所述第二溝道層均設于所述半導體襯底上，且所述第一溝道層和所述第二溝道層互不接觸；其中，所述第二溝道層的形狀為“凸”形；

第一勢壘層，設于所述第一溝道層上；

第二勢壘層，設于所述第二溝道層的凸起部上；

第一蓋帽層，設于所述第一勢壘層上；

源極電極，設于所述第一溝道層上，且與所述第一勢壘層的第一側接觸；

漏極電極，設于所述第一溝道層上，且與所述第一勢壘層的第二側接觸；

柵極電極，設于所述第一蓋帽層上；

第二蓋帽層，設于所述第二勢壘層上；

第三蓋帽層，設于所述第二勢壘層上，且與所述第二蓋帽層互不接觸；

陽極電極，設于所述第二蓋帽層、所述第三蓋帽層以及所述第二勢壘層上；

第一陰極電極、第二陰極電極，所述第一陰極電極設于所述第二溝道層的第一水平部上，所述第二陰極電極設于所述第二溝道層的第二水平部上。

2.如權利要求1所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述耐壓氮化鎵功率器件還包括：

第一離子注入區，位于所述第二溝道層的第一水平部與所述第二溝道層的凸起部之間的拐角處；

第二離子注入區，位于所述第二溝道層的第二水平部與所述第二溝道層的凸起部之間的拐角處。

3.如權利要求2所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第一離子注入區和所述第二離子注入區均為圓弧形結構。

4.如權利要求1-3任一項所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述陽極電極的形狀為“凸”形；

所述第二蓋帽層和所述第三蓋帽層以所述陽極電極的凸起部對稱設置。

5.如權利要求4所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第二蓋帽層和所述第三蓋帽層的寬度均小于所述陽極電極的凸起部的寬度。

6.如權利要求4所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第二蓋帽層和所述第三蓋帽層的離子摻雜濃度從所述陽極電極的凸起部向左右兩端逐漸變大。

7.如權利要求2所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第一離子注入區的寬度小于所述第一陰極電極的寬度。

8.如權利要求2所述的耐壓氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第一離子注入區與所述第一陰極電極的寬度之和小于所述第二溝道層的第一水平部的寬度。

9.一種耐壓氮化鎵功率器件的制備方法，其特征在于，包括：

在半導體襯底上依次形成第一溝道層、第二溝道層；其中，所述第一溝道層和所述第二溝道層互不接觸；

在所述第一溝道層上形成第一勢壘層，在所述第二溝道層上形成第二勢壘層；并在所述第二勢壘層上刻蝕，以使得所述第二溝道層的形狀為“凸”形，所述第二勢壘層設于所述第二溝道層的凸起部上；

在所述第一勢壘層上形成第一蓋帽層；

在所述第二勢壘層上形成第二蓋帽層、第三蓋帽層；其中，所述第三蓋帽層與所述第二蓋帽層互不接觸；

在所述第一溝道層形成源極電極和漏極電極，在所述第一蓋帽層上形成柵極電極；其中，所述源極電極與所述第一勢壘層的第一側接觸，所述漏極電極與所述第一勢壘層的第二側接觸；

在所述第二蓋帽層、所述第三蓋帽層以及所述第二勢壘層上形成陽極電極；

在所述第二溝道層的第一水平部上形成第一陰極電極，所述第二溝道層的第二水平部上形成第二陰極電極。

10.一種芯片，其特征在于，包括至少一個如權利要求1-8任一項所述的耐壓氮化鎵功率器件；或者所述芯片包括至少一個如權利要求9所述的制備方法所制備的耐壓氮化鎵功率器件。