[實用新型]一種基于低溫非金歐姆接觸工藝的p-GaN器件

有效

• 申請號: 202220867422.9
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN217468439U
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 鄭理;尤天剛
• 申請（專利權）人: 蘇州灃芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/201
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王靜思

本實用新型公開了一種基于低溫非金歐姆接觸工藝的p?GaN器件，所述的p?GaN器件包括自下而上堆疊設置的襯底、GaN緩沖層、溝道層、AlGaN勢壘層、p?GaN層；其特征在于：在經刻蝕處理的P?GaN層的上表面沉積設置有第一鈍化層；在源漏區域的GaN部分刻蝕出的凹槽內分別對稱設置有源極和漏極歐姆接觸；所述的p?GaN器件邊緣經刻蝕設置有Mesa隔離；所述的Mesa隔離、第一鈍化層及源極和漏極歐姆接觸上沉積設置有第二鈍化層；在經刻蝕處理的P?GaN層的上表面抵觸沉積設置有柵極金屬；在刻蝕的源漏區域的第二鈍化層內沉積設置有厚金屬。基于低溫非金歐姆接觸工藝的p?GaN器件,可有效降低工藝成本、避免金污染。

技術領域

本實用新型專利涉及寬禁帶半導體技術領域，尤其涉及一種基于低溫非金歐姆接觸工藝的p-GaN器件。

背景技術

GaN因具有高臨界擊穿電場、高電子飽和漂移速度、耐高溫、抗輻射等優異的物理、化學性質，繼半導體照明應用之后日益成為功率、射頻、傳感等領域的研究和應用熱點。較大的禁帶寬度使得氮化鎵器件可以在輻射環境下正常工作而不至于失效；高擊穿電壓保證了器件能夠提供更高的輸出功率；極高的電子飽和漂移速率使得氮化鎵材料器件可以同時兼顧高頻與高功率。同時，GaN材料的JFOM品質因數遠高于其他半導體材料，從理論上講，工作在相同的頻率下，氮化鎵材料可以輸出更大功率；在輸出功率相同的情況下，GaN能夠在更高頻率下工作。

目前GaN器件歐姆接觸金屬多采用Ti/Al/Ni/Au或Ti/Al/Ti/Au等含Au的合金材料，且退火溫度高達850℃以上，不僅材料成本和熱預算過高，且工藝過程中易造成金污染；因此，低溫且非金歐姆接觸對GaN器件制造至關重要。本實用新型中公開了一種基于低溫非金歐姆接觸工藝的p-GaN器件制造方法，該方法可有效降低工藝成本、避免金污染。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種可有效降低工藝成本、避免金污染基于低溫非金歐姆接觸工藝的p-GaN器件。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：一種基于低溫非金歐姆接觸工藝的p-GaN器件，所述的p-GaN器件包括自下而上堆疊設置的襯底、GaN緩沖層、溝道層、AlGaN勢壘層、p-GaN層；其特征在于：在經刻蝕處理的P-GaN層的上表面沉積設置有第一鈍化層；在源漏區域的GaN部分刻蝕出的凹槽內分別對稱設置有源極和漏極歐姆接觸；

所述的p-GaN器件邊緣經刻蝕設置有Mesa隔離，所述的Mesa隔離的刻蝕深度進入溝道層150-300nm；所述的Mesa隔離、第一鈍化層及源極和漏極歐姆接觸上沉積設置有第二鈍化層；

在經刻蝕處理的P-GaN層的上表面抵觸沉積設置有柵極金屬；

在刻蝕的源漏區域的第二鈍化層內沉積設置有厚金屬，所述的厚金屬分別與所述的源極和漏極歐姆接觸、柵極金屬的上表面相互抵觸。

所述的第一鈍化層的鈍化層材料包括SiO₂、SiN、AlN、Al₂O₃中的一種或任意幾種形成的疊層；所述的源極和漏極歐姆接觸的金屬包括Ti、Al、Ni、TiN或W。

所述的第二鈍化層的鈍化層材料包括SiO₂、SiN、AlN、Al₂O₃中的一種或任意幾種形成的疊層。

所述的柵極金屬包括Ni、Al、TiN中的一種或任意幾種形成的合金或任意幾種形成的疊層。

所述的厚金屬，其材料包括Ti、Al、Ni、TiN、Ag中的一種或任意幾種形成的合金或任意幾種形成的疊層。

所述的厚金屬表面設置有第三鈍化層；所述的第三鈍化層，鈍化層材料包括SiO₂、SiN、AlN、Al₂O₃中的一種或任意幾種形成的疊層。