一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件及其制备方法技术

本申请适用于半导体器件制造技术领域，提供了一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件及其制备方法，该制备方法包括：在氧化镓外延层上制备预设图案的光刻胶层，部分氧化镓外延层未被光刻胶层覆盖；氧化镓外延层形成于氧化镓衬底的上表面；在氧化镓外延层和光刻胶层上制备预设形状的第一电极层；以水平面为基准，将氧化镓衬底分别向两个相反的方向旋转第一倾斜角度和第二倾斜角度，对位于预设形状的阳极金属层覆盖的氧化镓外延层进行刻蚀，第一倾斜角度和第二倾斜角度均小于90

【技术实现步骤摘要】
一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件及其制备方法


[0001]本申请属于半导体器件制造
，尤其涉及一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]以氧化镓为代表的超宽禁带电力电子器件近年来逐渐成为功率半导体器件的重要发展领域，并有望在某些特定领域取代传统Si基功率器件。但镜像力致势垒降低效应是限制氧化镓肖特基二极管特性的瓶颈问题。受限于氧化镓P型注入难度极大，场板结构对介质质量要求苛刻以及介质可靠性问题等，开发新型终端结构势在必行。
[0003]磨角终端是提升功率二极管重要的终端技术之一，其中正磨角终端比负磨角表面电场调控能力更强，且更节省面积，但目前常规的刻蚀方法难以实现正磨角终端结构。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种正磨角氧化镓二极管器件及其制备方法，能够较容易实现氧化镓肖特基正磨角终端结构，有效提升二极管器件耐压性。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件的制备方法，包括：
[0007]在氧化镓外延层上制备预设图案的光刻胶层，部分所述氧化镓外延层未被所述光刻胶层覆盖；所述氧化镓外延层形成于氧化镓衬底的上表面；
[0008]在所述氧化镓外延层和所述光刻胶层上制备预设形状的第一电极层；
[0009]以水平面为基准，将所述氧化镓衬底分别向两个相反的方向旋转第一倾斜角度和第二倾斜角度，对位于所述预设形状的阳极金属层覆盖的氧化镓外延层进行刻蚀，所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度均小于90
°
；
[0010]在所述氧化镓衬底下表面形成第二电极层。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述在所述氧化镓外延层上制备预设图案的光刻胶层，包括：
[0012]在所述氧化镓外延层上制备光刻胶层；
[0013]对所述光刻胶层进行刻蚀，露出部分所述氧化镓外延层，形成所述预设图案的光刻胶层。
[0014]在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述氧化镓外延层和所述光刻胶层上制备预设形状的第一电极层，包括：
[0015]在所述预设图案的光刻胶层和露出的所述氧化镓外延层上制备所述第一电极层；
[0016]剥离在所述预设图案的光刻胶层上的部分第一电极层，并去除所述预设图案的光刻胶层，形成所述预设形状的第一电极层。
[0017]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度范围均为：30
°
至60
°
。
[0018]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度相等。
[0019]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对位于所述预设形状的第一电极层覆盖的氧化镓外延层进行刻蚀，刻蚀次数为多次；所述刻蚀次数保证刻蚀完成后精度满足预设精度。
[0020]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电极层通过电子束蒸发或者溅射金属得到；所述第二电极层通过电子束蒸发得到。
[0021]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述氧化镓衬底为N型高掺杂氧化镓衬底；
[0022]所述氧化镓外延片为N型低掺杂氧化镓外延片。
[0023]第二方面，本申请实施例提供了一种氧化镓二极管器件，包括：
[0024]氧化镓衬底；
[0025]氧化镓外延层，形成于所述氧化镓衬底上表面，所述氧化镓外延层上部为设置有凸台结构；所述凸台结构的宽度从所述氧化镓外延层到所述氧化镓衬底方向逐渐减小；
[0026]第一电极，形成于所述氧化镓外延层上；
[0027]第二电极，形成于所述氧化镓衬底下表面。
[0028]在第二方面的一种可能的实现方式中，所述氧化镓二极管器件用如第一方面任一项所述的方法制备。
[0029]可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0030]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0031]本申请实施例，通过将氧化镓衬底分别向两个相反的方向旋转角度，采用多次非垂直角度互相补充，阳极自对准填充和氧化镓刻蚀方法，形成正磨角终端氧化镓二极管器件，提升器件耐压特性。
[0032]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本申请一实施例提供的氧化镓二极管器件的制备方法流程示意图；
[0035]图2是本申请一实施例提供的制备预设图案的光刻胶层的结构示意图；
[0036]图3是本申请一实施例提供的制备预设形状的第一电极层的结构示意图；
[0037]图4是本申请一实施例提供的制备刻蚀后的氧化镓外延层的结构示意图；
[0038]图5是本申请一实施例提供的氧化镓二极管器件的结构示意图。
具体实施方式
[0039]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0040]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0041]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0042]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0043]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044]在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正磨角氧化镓肖特基二极管器件的制备方法，其特征在于，包括：在氧化镓外延层上制备预设图案的光刻胶层，部分所述氧化镓外延层未被所述光刻胶层覆盖；所述氧化镓外延层形成于氧化镓衬底的上表面；在所述氧化镓外延层和所述光刻胶层上制备预设形状的第一电极层；以水平面为基准，将所述氧化镓衬底分别向两个相反的方向旋转第一倾斜角度和第二倾斜角度，对位于所述预设形状的阳极金属层覆盖的氧化镓外延层进行刻蚀，所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度均小于90
°
；在所述氧化镓衬底下表面形成第二电极层。2.如权利要求1所述的正磨角氧化镓肖特基二极管器件的制备方法，其特征在于，所述在所述氧化镓外延层上制备预设图案的光刻胶层，包括：在所述氧化镓外延层上制备光刻胶层；对所述光刻胶层进行刻蚀，露出部分所述氧化镓外延层，形成所述预设图案的光刻胶层。3.如权利要求1所述的正磨角氧化镓肖特基二极管器件的制备方法，其特征在于，在所述氧化镓外延层和所述光刻胶层上制备预设形状的第一电极层，包括：在所述预设图案的光刻胶层和露出的所述氧化镓外延层上制备所述第一电极层；剥离在所述预设图案的光刻胶层上的部分第一电极层，并去除所述预设图案的光刻胶层，形成所述预设形状的第一电极层。4.如权利要求1所述的正磨角氧化镓肖特基二极管器件的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元刚，吕元杰，敦少博，韩婷婷，刘宏宇，冯志红，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：