[發(fā)明專利]一種氮化鎵功率器件、制備方法及芯片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211312123.X
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115548100A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;黃匯欽
• 申請（專利權(quán)）人: 天狼芯半導(dǎo)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(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

1.一種氮化鎵功率器件，其特征在于，所述氮化鎵功率器件包括：

半導(dǎo)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(shè)于所述半導(dǎo)體襯底上，且所述第一溝道層和所述第二溝道層互不接觸；

第一勢壘層和第二勢壘層，所述第一勢壘層設(shè)于所述第一溝道層上，所述第二勢壘層設(shè)于所述第二溝道層上；

蓋帽層，設(shè)于所述第一勢壘層上；

源極電極，設(shè)于所述第一溝道層上，且與所述第一勢壘層的第一側(cè)接觸；

漏極電極，設(shè)于所述第一溝道層上，且與所述第一勢壘層的第二側(cè)接觸；

柵極電極，設(shè)于蓋帽層上；

陰極電極，設(shè)于所述第二溝道層上，且與所述第二勢壘層的第二側(cè)接觸；

陽極電極，設(shè)于所述第二溝道層上，且與所述第二勢壘層的第一側(cè)接觸；

第一隔離區(qū)，設(shè)于所述第二勢壘層與所述陽極電極之間且深入至所述第二溝道層內(nèi)；

第二隔離區(qū)，設(shè)于所述第二勢壘層與所述陰極電極之間且深入至所述第二溝道層內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述氮化鎵功率器件還包括：

離子注入?yún)^(qū)，設(shè)于所述陰極電極和所述陽極電極之間，且所述離子注入?yún)^(qū)設(shè)于所述第二勢壘層內(nèi)，用于耗盡所述第二溝道層中的二維電子氣。

3.如權(quán)利要求2所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述離子注入?yún)^(qū)的摻雜濃度從中間區(qū)域向靠近所述陰極電極和靠近所述陽極電極的方向逐漸減大。

4.如權(quán)利要求1所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述氮化鎵功率器件還包括：

多個第三隔離區(qū)，多個第三隔離區(qū)將所述第二勢壘層劃分為多個勢壘區(qū)，且所述第三隔離區(qū)深入至所述第二溝道層內(nèi)。

5.如權(quán)利要求4所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第三隔離區(qū)的厚度從中間區(qū)域向靠近所述陰極電極和靠近所述陽極電極的方向逐漸增大。

6.如權(quán)利要求4所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第一隔離區(qū)和所述第二隔離區(qū)的厚度相同。

7.如權(quán)利要求4所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第一隔離區(qū)和所述第二隔離區(qū)深入至所述第二溝道層內(nèi)的厚度大于所述第二溝道層的厚度的二分之一。

8.如權(quán)利要求6所述的氮化鎵功率器件，其特征在于，所述第三隔離區(qū)的厚度小于所述第一隔離區(qū)的厚度。

9.一種氮化鎵功率器件的制備方法，其特征在于，包括：

在半導(dǎo)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；

在所述第一勢壘層上形成蓋帽層；

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

在所述第二溝道層上形成陰極電極；其中，所述陰極電極與所述第二勢壘層的第二側(cè)接觸；在所述第二溝道層上形成陽極電極；其中，所述陽極電極與所述第二勢壘層的第一側(cè)接觸；

在所述第二勢壘層與所述陽極電極之間且深入至所述第二溝道層內(nèi)形成第一隔離區(qū)；

在所述第二勢壘層與所述陰極電極之間且深入至所述第二溝道層內(nèi)形成第二隔離區(qū)。

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