[发明专利]一种氮化镓功率器件的制备方法有效

专利信息
申请号: 202110743594.5 申请日: 2021-06-30
公开(公告)号: CN113658859B 公开(公告)日: 2023-09-12
发明(设计)人: 刘扬;张琦 申请(专利权)人: 中山大学
主分类号: H01L21/329 分类号: H01L21/329;H01L29/06;H01L21/683
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 王晓玲
地址: 510275 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 氮化 功率 器件 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种氮化镓功率器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1. 通过MOCVD在衬底(1)上外延生长器件漂移区(2);

S2. 过ICP刻蚀台面进行器件隔离;

S3. 在器件漂移区(2)上通过PECVD沉积介质层(5)SiO2作为掩膜,去除p型GaN区域(4)位置处的SiO2掩膜层(3);具体包括:

S31. 通过PECVD在器件漂移区(2)上沉积0.1μm~10μm的SiO2掩膜层(3);

S32. 在要生长p型GaN区域(4)的位置的SiO2掩膜层(3)上通过光刻开窗口;

S33. 通过缓冲氢氟酸去除未被光刻胶覆盖的SiO2掩膜层(3);

S4. 外延生长出p型GaN区域(4),去除SiO2掩膜层(3);

S5. 在步骤S4形成的器件上生长介质层(5),去除器件肖特基接触区域位置处的介质层(5);具体包括:

S51. 在步骤S4形成的器件上沉积10nm~500nm的介质层(5);

S52. 在要形成肖特基接触位置的介质层(5)上通过光刻开窗口;

S53. 通过缓冲氢氟酸去除未被光刻胶覆盖的介质层(5);

S6. 将步骤S5形成的器件通过键合层(6),键合到临时衬底(7)上;

S7. 通过衬底剥离技术,将原衬底(1)从步骤S6形成的器件上剥离下来;

S8. 在器件漂移区(2)上采用电子束蒸发法或磁控溅射法蒸镀Ti/Al/Ni/Au形成欧姆接触电极作为二极管阴极(8);

S9. 在欧姆接触电极上电镀金属Ni,形成金属衬底(9);

S10. 去除键合层(6)和临时衬底(7);

S11. 采用电子束蒸发法或磁控溅射法在器件p型GaN区域(4)和漂移区上蒸镀Ni/Au形成肖特基电极,采用剥离的方法选择性留下电极,作为二极管阳极(10);

其中,所述的器件漂移区(2)为位错密度低的非故意掺杂GaN外延层、Si掺杂外延层或As掺杂外延层;器件漂移区(2)的厚度为1μm~50μm,载流子浓度为;所述的p型GaN区域(4),空穴浓度为,厚度为0.1μm~10μm;所述的介质层(5)材料为Al2O3、SiN、SiO2中的任一种,厚度为10nm~500nm;所述的金属衬底(9)材料为Cu、Ni中的一种,厚度为40μm~100μm;所述的二极管阴极(8)的材料为Ti/Al/Ni/Au合金、Ti/Al/Ti/Au合金、Ti/Al/Mo/Au合金、或Ti/Al/Ti/TiN合金中的任一种;所述的二极管阳极(10)的材料为金属Ni、Au、Pt、Pd、Ir、Mo、Al、Ti、TiN、Ta、TaN、ZrN、VN、NbN中的一种或其堆叠结构;所述的步骤S1中的衬底(1)包括蓝宝石衬底、SiC衬底、或Si衬底。

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