[发明专利]GaN器件互联结构及其制备方法

说明书

本发明GaN器件互联结构及其制备方法，制备方法包括：提供包括源极区、漏极区和栅极区的半导体基底，半导体基底表面定义有相互垂直的第一方向和第二方向；制备栅极组合结构，包括栅指及栅极互联预留部，相邻两条栅指的连接方向为第一方向；制备第一介质层和第一层互联金属；制备第二介质层和第二层互联金属。本发明基于栅极互联预留部实现将栅极的电性引出，通过第一源极金属互联线、第一漏极金属互联线、栅极金属互联线、第二源极金属互联线及第二漏极金属互联线提供一种新型互联布线方案，有利于栅极电阻的有效控制，利于电流分布均匀，芯片有效面积利用率得到有效提升，适用于氮化镓低压高功率密度的量产产品设计。

技术领域

本发明属于氮化镓功率器件设计领域，特别涉及一种GaN器件互联结构及其制备方法。

背景技术

传统的GaN器件制备中，需要将源极、漏极、栅极(三端)进行电性引出，在器件结构制备中需要通过互联金属进行布线。然而，往往难以实现有效的布线连接，如会存在电阻增加、有源区面积浪费等问题。例如，对于传统的氮化镓HEMT器件，器件的三端均在晶圆正面，氮化镓器件的原胞为单指状结构，因此，三端在同一平台的互联布局对氮化镓器件性能有重要影响。常通过栅极和源极的跨接并将焊盘布局在有源区之外来实现互联布线。这又存在诸多问题，跨接增加有源区面积。在有源区面积增加的情况下，会引入栅极电阻增大，电流分布不均匀以及芯片有效面积利用率较低等问题，从而限制了氮化镓器件的性能优势提升。

因此，如何提供一种GaN器件互联结构及制备方法以解决现有的上述问题或其他问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种GaN器件互联结构及其制备方法，用于解决现有技术中难以进行有效的栅极、漏极和源极之间的互联布线以及现有互联布线结构导致的芯片有效面积利用率低、栅极电极大、电流分布不均匀等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种GaN器件互联结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

提供半导体基底，所述半导体基底包括栅极区、源极区、漏极区；

制备至少一个栅极组合结构，所述栅极组合结构位于所述栅极区，包括至少两条栅指及至少一个与相邻两条栅指连接的栅极互联预留部，所述相邻两条栅指的连接方向为第一方向，所述源极区位于所述栅极区的一侧，所述漏极区位于所述栅极区的另一侧，所述源极区与所述漏极区的连线方向为第二方向，且所述第二方向与所述第一方向垂直；

形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述半导体基底和所述栅极组合结构；

第一次金属化，在所述第一介质层上形成与所述第二方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第一源极金属互联线、至少一条第一漏极金属互联线和至少一条栅极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述源极区电连接，所述第一漏极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一漏极互联线下方的所述漏极区电连接，所述栅极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述栅极互联线下方的所述栅极互联预留部电连接；

形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一介质层、所述第一源极金属互联线、所述第一漏极金属互联线和所述栅极金属互联线；

第二次金属化，在所述第二介质层上形成与所述第一方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第二源极金属互联线、至少一条第二漏极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述第一源极金属互联线电连接，所述第二漏极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第二漏极互联线下方的所述第一漏极金属互联线电连接。

可选地，两条所述栅极金属互联线之间包括交替设置的至少一条第一源极金属互联线和至少一条第一漏极金属互联线。