[发明专利]氮化物器件及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化物器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供外延结构，所述外延结构包括衬底和依次形成于所述衬底上的缓冲层、沟道层、势垒层和介质层；

通过离子注入在所述外延结构上形成第一有源区、第二有源区和位于所述第一有源区和所述第二有源区之外的无源区，其中，所述无源区具有源极焊盘区域和栅极焊盘区域，所述第二有源区位于所述源极焊盘区域和所述栅极焊盘区域之间；

在所述介质层上涂覆第一光刻胶层；

曝光、显影所述第一光刻胶层，以在所述第二有源区形成露出所述介质层的第一窗口；

通过所述第一窗口离子注入以在所述第二有源区内形成N型区；

在露出的所述介质层上涂覆第二光刻胶层，并曝光、显影所述第二光刻胶层，以在所述第二有源区形成露出所述介质层的第二窗口；

通过所述第二窗口在所述N型区内形成P型区，其中，所述P型区的深度大于或等于所述N型区的深度，且所述P型区和所述N型区沿第一方向排布，所述P型区沿第二方向的长度与所述N型区沿所述第二方向的长度相同，所述P型区与所述N型区沿所述第一方向组成PN结二极管结构，所述P型区与所述N型区成对出现；所述第一方向为所述源极焊盘区域和所述栅极焊盘区域的连线方向，所述第二方向分别与所述第一方向以及所述衬底和所述缓冲层的层叠方向垂直；

在所述第一有源区形成源极、栅极和漏极，在所述无源区形成与所述源极金属互连的源极焊盘、与所述栅极金属互连的栅极焊盘和与所述漏极金属互连的漏极焊盘；其中，所述PN结二极管结构的阳极端的所述P型区与所述源极焊盘接触连接，所述PN结二极管结构的阴极端的所述N型区与所述栅极焊盘接触连接。

2.根据权利要求1所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述通过所述第二窗口在所述N型区内形成P型区，包括：

通过所述第二窗口离子注入以在所述N型区内形成P型区。

3.根据权利要求2所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述P型区的掺杂离子为镁离子。

4.根据权利要求1所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述通过所述第二窗口在所述N型区内形成P型区，包括：

通过所述第二窗口依次刻蚀所述介质层和所述N型区，以在所述N型区内形成第三窗口，所述第三窗口位于所述N型区靠近所述源极焊盘的一侧，且所述第三窗口的深度大于或等于所述N型区的深度；

通过二次GaN外延工艺在所述第三窗口内形成P型区。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述N型区和所述P型区均包括至少两个，其中，所述N型区和所述P型区呈交替排布以形成串联连接的至少两个所述PN结二极管结构。

6.根据权利要求1所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述N型区的掺杂离子为硅离子。

7.根据权利要求1所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述N型区和所述P型区的深度等于或大于所述势垒层的厚度。

8.根据权利要求1所述的氮化物器件的制备方法，其特征在于，所述N型区的掺杂浓度在10¹⁷cm^-3至10²²cm^-3之间，所述P型区的掺杂浓度为10¹⁷cm^-3至10²³ cm^-3之间。