一种氮化镓功率器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种氮化镓功率器件及其制作方法，该氮化镓功率器件包括：基底；设置在基底上的多个功率器件单元；功率器件单元具有栅极、源极以及漏极；栅极包括：平行且相对设置的第一子栅极以及第二子栅极；连接第一子栅极以及第二子栅极的曲面子栅极；第一子栅极具有第一端，第二子栅极具有与第一端相对设置的第二端；曲面子栅极分别与第一端以及第二端连接；其中，漏极位于第一子栅极与第二子栅极之间；曲面子栅极的宽度大于第一子栅极以及第二子栅极的宽度。本发明专利技术技术方案通过改变栅极结构，设置曲面子栅极的宽度大于第一子栅极以及第二子栅极的宽度，能够增大栅极曲面部分的耐压能力，可以有效提高氮化镓功率器件栅极的曲面部分耐硬击穿能力。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓功率器件及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件
，更具体的说，涉及一种氮化镓功率器件及其制作方法。
技术介绍
集成功率器件与智能控制单元、基于片上系统解决方案的智能功率芯片技术成为未来功率系统的最佳选择。然而，普通的硅功率器件的功效、开关速度以及最高工作温度已经无能再进一步有效提高，使得宽禁带半导体氮化镓成为应用于功率器件的理想代替材料。相对于一般功率器件，氮化镓功率器件具有更高的开关速度，更高的阻断电压，更低的导通损耗，以及更高的工作温度等优点。参考图1，图1为现有技术中一种常见的氮化镓功率器件的结构示意图，该氮化镓功率器件包括：制作在半导体衬底上的栅极G、源极S以及漏极D。在氮化镓功率器件中，最大程度形成电场的区域为氮化镓功率器件的栅极G附件。图1中箭头用于示意氮化镓功率器件工作时的电场线分布。由图1所示氮化镓功率器件可知，现有氮化镓功率器件中，栅极11的曲面部分(栅极尾部)相对于栅极G的直线部分的电场分布更为集中，电场强度较大，使得曲面部分的栅极G容易发生硬击穿的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种氮化镓功率器件及其制作方法，能够有效提高氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓功率器件，其特征在于，包括：基底；设置在所述基底上的多个功率器件单元；所述功率器件单元具有栅极、源极以及漏极；所述栅极包括：平行且相对设置的第一子栅极以及第二子栅极；连接所述第一子栅极以及所述第二子栅极的曲面子栅极；所述第一子栅极具有第一端，所述第二子栅极具有与所述第一端相对设置的第二端；所述曲面子栅极分别与所述第一端以及所述第二端连接；其中，所述漏极位于所述第一子栅极与所述第二子栅极之间；所述曲面子栅极的宽度大于所述第一子栅极以及所述第二子栅极的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓功率器件，其特征在于，包括：基底；设置在所述基底上的多个功率器件单元；所述功率器件单元具有栅极、源极以及漏极；所述栅极包括：平行且相对设置的第一子栅极以及第二子栅极；连接所述第一子栅极以及所述第二子栅极的曲面子栅极；所述第一子栅极具有第一端，所述第二子栅极具有与所述第一端相对设置的第二端；所述曲面子栅极分别与所述第一端以及所述第二端连接；其中，所述漏极位于所述第一子栅极与所述第二子栅极之间；所述曲面子栅极的宽度大于所述第一子栅极以及所述第二子栅极的宽度。2.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述源极包括：相对且平行设置的第一子源极以及第二子源极；其中，所述第一子源极与所述第一子栅极平行；所述第一子源极具有第三端；所述第二子源极具有与所述第三端相对设置的第四端；所述第三端与所述第四端的连线与所述第一子栅极以及所述第二子栅极相交，且与所述曲面子栅极不相交。3.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述曲面子栅极包括：第三子栅极以及与所述第三子栅极电接触的第四子栅极；其中，所述第三子栅极、所述第一子栅极以及所述第二子栅极均由第一栅极金属层制备。4.根据权利要求3所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第四子栅极由所述第一栅极金属层制备；或，所述第四子栅极由第二栅极金属层制备，所述第一栅极金属层与所述第二栅极金属层不同。5.根据权利了要求3所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第四子栅极位于所述第三子栅极朝向所述漏极的一侧；或，所述第四子栅极位于所述第三子栅极背离所述漏极的一侧。6.根据权利了要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述曲面子栅极在由所述第一端至所述第二端的延伸路径上，中间部分的宽度最大，所述曲面子栅极的宽度由中间部分向两端逐渐减小。7.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述基底包括：栅极区、源极区以及漏极区；在垂直于所述基底的方向上，所述栅极区的厚度大于所述源极区以及所述漏极区的厚度；所述栅极区具有AlGaN隔离层；所述栅极设置在所述栅极区的表面，所述源极设置在所述源极区的表面，所述漏极设置在所述漏极区的表面；所述源极通过源极场板以及设置在所述栅极区表面的源极欧姆金属块与所述AlGaN隔离层接触，所述漏极通过漏极场板以及设置在所述栅极区表面的漏极欧姆金属块与所述AlGaN隔离层接触。8.根据权利要求7所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述基底的表面具有第一介质层；所述源极欧姆金属块以及所述漏极欧姆金属块均位于所述第一介质层与所述基底之间；所述第一介质层在所述源极区具有用于设置所述源极的源极开口，在所述漏极区具有用于设置所述漏极的开口，在所述栅极区具有用于设置所述栅极的栅极开口，在对应所述源极欧姆金属块的位置具有用于与所述源极场板接触的第一开口，在对应所述漏极欧姆金属块的位置具有用于与所述漏极场板接触的第二开口。9.根据权利要求8所述的氮化镓功率器件，其特在于，所述源极场板与所述源极欧姆金属块之间还具有第一导体块；所述漏极场板与所述漏极欧姆金属块之间还具有第二导体块；其中，所述第一导体块、所述的第二导体块以及所述栅极均由第一栅极金属层制备。10.根据权利要求1-9任一项所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第一子栅极以及所述第二子栅极的宽度相同；所述曲面子栅极的宽度大于或等于所述第一子栅极的宽度的1.1倍，且小于或等于所述第一子栅极的宽度的3倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东键，金荣善，金权济，骆薇薇，孙在亨，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44