[发明专利]一种氮化镓功率器件及其制作方法

说明书

本发明公开一种氮化镓功率器件及其制作方法，该氮化镓功率器件包括：基底；设置在基底上的多个功率器件单元；功率器件单元具有栅极、源极以及漏极；栅极包括：平行且相对设置的第一子栅极以及第二子栅极；连接第一子栅极以及第二子栅极的曲面子栅极；第一子栅极具有第一端，第二子栅极具有与第一端相对设置的第二端；曲面子栅极分别与第一端以及第二端连接；其中，漏极位于第一子栅极与第二子栅极之间；曲面子栅极的宽度大于第一子栅极以及第二子栅极的宽度。本发明技术方案通过改变栅极结构，设置曲面子栅极的宽度大于第一子栅极以及第二子栅极的宽度，能够增大栅极曲面部分的耐压能力，可以有效提高氮化镓功率器件栅极的曲面部分耐硬击穿能力。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，更具体的说，涉及一种氮化镓功率器件及其制作方法。

背景技术

集成功率器件与智能控制单元、基于片上系统解决方案的智能功率芯片技术成为未来功率系统的最佳选择。然而，普通的硅功率器件的功效、开关速度以及最高工作温度已经无能再进一步有效提高，使得宽禁带半导体氮化镓成为应用于功率器件的理想代替材料。相对于一般功率器件，氮化镓功率器件具有更高的开关速度，更高的阻断电压，更低的导通损耗，以及更高的工作温度等优点。

参考图1，图1为现有技术中一种常见的氮化镓功率器件的结构示意图，该氮化镓功率器件包括：制作在半导体衬底上的栅极G、源极S以及漏极D。在氮化镓功率器件中，最大程度形成电场的区域为氮化镓功率器件的栅极G附件。图1中箭头用于示意氮化镓功率器件工作时的电场线分布。

由图1所示氮化镓功率器件可知，现有氮化镓功率器件中，栅极11的曲面部分(栅极尾部)相对于栅极G的直线部分的电场分布更为集中，电场强度较大，使得曲面部分的栅极G容易发生硬击穿的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种氮化镓功率器件及其制作方法，能够有效提高氮化镓功率器件栅极的曲面部分耐硬击穿的能力。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氮化镓功率器件，所述氮化镓功率器件包括：

基底；

设置在所述基底上的多个功率器件单元；所述功率器件单元具有栅极、源极以及漏极；

所述栅极包括：平行且相对设置的第一子栅极以及第二子栅极；连接所述第一子栅极以及所述第二子栅极的曲面子栅极；所述第一子栅极具有第一端，所述第二子栅极具有与所述第一端相对设置的第二端；所述曲面子栅极分别与所述第一端以及所述第二端连接；

其中，所述漏极位于所述第一子栅极与所述第二子栅极之间；所述曲面子栅极的宽度大于所述第一子栅极以及所述第二子栅极的宽度。

优选的，在上述氮化镓功率器件中，所述源极包括：相对且平行设置的第一子源极以及第二子源极；

其中，所述第一子源极与所述第一子栅极平行；所述第一子源极具有第三端；所述第二子源极具有与所述第三端相对设置的第四端；所述第三端与所述第四端的连线与所述第一子栅极以及所述第二子栅极相交，且与所述曲面子栅极不相交。

优选的，在上述氮化镓功率器件中，所述曲面子栅极包括：第三子栅极以及与所述第三子栅极电接触的第四子栅极；

其中，所述第三子栅极、所述第一子栅极以及所述第二子栅极均由第一栅极金属层制备。

优选的，在上述氮化镓功率器件中，所述第四子栅极由所述第一栅极金属层制备；

或，所述第四子栅极由第二栅极金属层制备，所述第一栅极金属层与所述第二栅极金属层不同。

优选的，在上述氮化镓功率器件中，所述第四子栅极位于所述第三子栅极朝向所述漏极的一侧；