[发明专利]一种氮化镓器件的制备方法及终端结构

说明书

本发明涉及半导体保护器件领域，尤其涉及一种氮化镓器件的制备方法及终端结构。包括：步骤S1，提供一衬底；步骤S2，于衬底上依次形成缓冲层、沟道层和势垒层；步骤S3，形成一沟槽；步骤S4，于衬底表面形成第一介质层，并覆盖器件区，第一芯片终端区的上表面，沟槽的槽壁和底部以及划片沟槽区的侧壁；步骤S5，进行源漏及栅极工艺；步骤S6，于衬底上表面形成第二介质层，并覆盖器件区的上表面，第一芯片终端区的上表面及沟槽的侧壁及底部，划片沟槽区的侧壁及底部。本发明的技术方案有益效果在于：提供一种氮化镓器件的制备方法及终端结构，不仅能够改善刻蚀后的耐压情况，还可以进一步减小氮化镓器件中的终端部分的面积占比。

技术领域

本发明涉及半导体保护器件领域，尤其涉及一种氮化镓器件的制备方法及终端结构。

背景技术

氮化镓基高电子迁移率晶体管具有禁带宽度大、临界击穿电压高、热导率高、低导通电阻等特点，在电力电子技术领域有广泛应用前景。

由于氮化镓HEMT属于异质结构成的平面结构，芯片终端部分漏电流主要集中在外延层区域，在晶圆切割成芯片后，芯片边缘截面上容易形成漏电。漏电的原因主要来自两方面：一是2DEG层在电场作用下产生电流，在边缘处如果没有介质层处理或者介质层与氮化镓外延层截面结合的不稳定，都会造成漏电；二是在晶圆切割过程中，由于受热或受力不均匀，造成的氮化镓外延层边缘裂开或者剥离现象，因而造成漏电。因而终端部分需要通过特殊结构处理来减小各种情况造成的漏电现象。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供一种氮化镓器件的制备方法及终端结构。

其中，一种氮化镓器件的制备方法，包括：

步骤S1，提供一衬底，所述衬底包括第一芯片终端区和芯片有源区，所述第一芯片终端区与所述芯片有源区之间通过一连续的第二芯片终端区连接；

步骤S2，于所述衬底上依次形成缓冲层、沟道层和势垒层；

步骤S3，去除所述第一芯片终端区的所述势垒层、所述沟道层和所述缓冲层，以形成一划片沟槽区，并于所述第二芯片终端区形成一沟槽，使所述沟槽底部暴露所述缓冲层；

步骤S4，于所述衬底表面形成一第一介质层，使所述第一介质层覆盖所述芯片有源区，所述第二芯片终端区的上表面，所述沟槽的槽壁和底部以及所述划片沟槽区的侧壁；

步骤S5，于所述芯片有源区进行源漏工艺及栅极工艺，以形成氮化镓器件；

步骤S6，于所述衬底上表面形成一连续的第二介质层，使所述第二介质层覆盖所述芯片有源区的上表面，所述第二芯片终端区的上表面及所述沟槽的侧壁及底部，所述划片沟槽区的侧壁及底部。

优选的，所述步骤S5包括：

步骤S51，于所述芯片有源区中生成一第一掩膜层，并打开所述芯片有源区中分别对应于漏区和源区的第一工艺窗口；

步骤S52，于所述第一工艺窗口执行所述源漏工艺以形成源漏区；

步骤S53，去除所述第一掩膜层；

步骤S54，形成第二掩膜层，并打开所述芯片有源区中对应于栅极区的第二工艺窗口；

步骤S55，于所述第二工艺窗口执行所述栅极工艺以形成栅极。

优选的，所述缓冲层中包括第一缓冲层以及覆盖所述第一缓冲层的第二缓冲层。

优选的，所述第一缓冲层采用AlN材料，所述第二缓冲层采用GaN材料。

优选的，所述沟道层采用GaN材料。

优选的，所述势垒层采用AlGaN材料。