[发明专利]一种氮化镓功率器件的制备方法有效
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 | ||
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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造