[发明专利]一种准垂直型功率器件的结构及其制作方法、芯片

说明书

本发明适用于半导体的技术领域，提供一种准垂直型功率器件的结构，准垂直型功率器件的结构包括衬底、缓冲层、第一金属层、绝缘层以及第二金属层：缓冲层位于衬底的上表面，且在水平面上设有多个依次排列的沟槽；第一金属层设置于多个沟槽中且位于多个沟槽的下表面，第一金属层的上表面低于多个沟槽的上表面；绝缘层设置于多个沟槽中且位于第一金属层的上表面；第二金属层位于绝缘层的上表面和缓冲层的上表面；防止了电流集边效应，并提高了耐压能力。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种准垂直型功率器件的结构及其制作方法、芯片。

背景技术

在现有技术中，氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN High Electron MobilityTransistor，GaN HEMT)的生产工艺一开始需要在基板上外延生长出AlGaN层与GaN层，所以许多与GaN HEMT工艺兼容的氮化镓高电子迁移率晶体管平面设计应运而生。一方面，为了得到高耐压平面晶体管需要占用更大的面积；另一方面，为了成本考量氮化镓器件常使用非氮化镓的衬底；故亟待提出一种准垂直型功率器件。

发明内容

本申请实施例提供了垂直型功率器件的结构及其制作方法、芯片，可以解决现有技术中厚度较薄的晶体管很难满足高耐压需求的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种垂直型功率器件的结构，所述垂直型功率器件的结构包括：

衬底；

缓冲层，位于所述衬底的上表面，且在水平面上设有多个依次排列的沟槽；

第一金属层，设置于多个所述沟槽中且位于多个所述沟槽的下表面，所述第一金属层的上表面低于多个所述沟槽的上表面；

绝缘层，设置于多个所述沟槽中且位于所述第一金属层的上表面；

第二金属层，位于所述绝缘层的上表面和所述缓冲层的上表面。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括：势垒层，设置于所述缓冲层上且位于所述第二金属层和所述缓冲层之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述缓冲层为GaN，所述势垒层为ALGaN。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括：

通孔，位于所述缓冲层中以连接多个所述沟槽中的所述第一金属层；

所述通孔中填充金属。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述沟槽的下表面与所述缓冲层的下表面位于同一平面，所述绝缘层的上表面和所述缓冲层的上表面位于同一平面；或，所述绝缘层的上表面和所述势垒层的上表面位于同一平面。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述多个所述沟槽为柱形；或者

多个所述沟槽为环形，环形的多个所述沟槽层层嵌套排列。

第二方面，本申请实施例提供了一种准垂直型功率器件的制造方法，包括：

在衬底上表面形成第一外延层；

移除部分所述第一外延层以形成缓冲层；所述缓冲层在水平面上设有多个依次排列的沟槽；

在所述沟槽的下表面形成第一金属层；

在所述第一金属层的上表面形成绝缘层；

在所述绝缘层的上表面和所述缓冲层的上表面形成第二金属层。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述在衬底上形成第一外延层之后还包括：

在所述第一外延层上表面形成第二外延层；

所述移除部分所述第一外延层以形成缓冲层具体为：