GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片及制作方法技术

本发明专利技术提供了一种GaN HEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，包括：衬底；衬底包括第一区域与第二区域；第一区域与第二区域沿第一方向依次排列；第一方向平行于衬底所在的平面；GaN HEMT功率器件与驱动模块；GaN HEMT功率器件与驱动模块分别形成于第一区域与第二区域；第一外延层与第二外延层；第一外延层与第二外延层沿远离衬底的方向上依次形成于衬底上，且位于驱动模块与衬底之间；其中，第一外延层是N+型掺杂、N

【技术实现步骤摘要】
GaN HEMT功率器件与驱动模块的集成芯片及制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种GaN HEMT功率器件与驱动模块的集成芯片及制作方法。

技术介绍

[0002]基于氮化镓的高迁移率场效应晶体管(GaN HEMT)凭借其材料本身的大禁带宽度以及器件的高开关频率，能够极大的提升功率密度，因此其在射频以及电子电力系统中有着极为广阔的应用前景。
[0003]大多数情况下，氮化镓器件会在专用的GaN外延衬底上进行制备，外围的控制电路则在硅衬底上进行制备，之后将氮化镓器件与控制电路分别封装并在PCB板上通过互连集成在一起，抑或是将氮化镓器件与控制电路直接互连并封装在一起。由于氮化镓器件与控制电路的集成是基于分立的GaN芯片与Si驱动芯片的互连，占用了大量的面积，增加了封装成本，同时这种互连方式带来的寄生电容电感是不可避免的，这种寄生带来的尖峰电压/LC振荡等问题将会降低氮化镓器件的高频性能以及带来各种可靠性问题。
[0004]更重要的是：当需要氮化镓器件与控制电路集成到通一衬底上时，这种集成器件在高压应用时可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，包括：衬底；所述衬底包括第一区域与第二区域；所述第一区域与所述第二区域沿第一方向依次排列；所述第一方向平行于所述衬底所在的平面；GaNHEMT功率器件与驱动模块；所述GaNHEMT功率器件与所述驱动模块分别形成于所述第一区域与所述第二区域；第一外延层与第二外延层；所述第一外延层与所述第二外延层沿远离所述衬底的方向上依次形成于所述衬底上，且位于所述驱动模块与所述衬底之间；其中，所述第一外延层是N+型掺杂、N
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型掺杂或N型掺杂，所述第二外延层是P+型掺杂。2.根据权利要求1所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述第一外延层的厚度为0.2μm
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1μm；所述第二外延层的厚度为0.2μm
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1μm。3.根据权利要求2所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述GaNHEMT功率器件与驱动模块集成芯片还包括：低K介质层；所述低K介质层形成于所述GaNHEMT功率器件与所述驱动模块的顶端；金属互连层；所述金属互连层贯穿所述低K介质层，且分别连接所述GaN HEMT功率器件与所述驱动模块。4.根据权利要求3所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述GaNHEMT功率器件与所述驱动模块之间还包括一隔离层。5.根据权利要求4所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述隔离层的材料是氧化物。6.根据权利要求5所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述氧化物是二氧化硅。7.根据权利要求6所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述驱动模块具体包括：第三外延层，形成于所述第二外延层的表面；其中，所述第三外延层中掺杂有P型离子；第一漏极、第一栅极以及第一源极，所述第一漏极、所述第一栅极以及所述第一源极沿所述第一方向依次排列；其中，所述第一源极与所述第一漏极形成于所述第三外延层的表层中，所述第一栅极形成于所述第三外延层的表面上；第一钝化层，覆盖部分所述第一源极和部分所述第一漏极的表面，且包围所述第一栅极。8.根据权利要求7所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述第三外延层的厚度是2
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2.5μm。9.根据权利要求8所述的GaNHEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，其特征在于，所述GaNHEMT功率器件具体包括：缓冲层、沟道层以及势垒层，所述缓冲层、所述沟道层以及所述势垒层沿远离所述衬底方向上，依次形成于所述衬底的所述第一区域；第二漏极、第二栅极以及第二源极，所述第二漏极、所述第二栅极以及所述第二源极沿所述第一方向依次形成于所述势垒层表面；第二钝化层；填充于所述第二源极与所述第二栅极之间，以及所述第二漏极与所述第二栅极之间的空隙中；其中，所述低K介质层形成于所述第一钝化层、所述第二钝化层、部分所述第二漏极、部
分所述第二栅极以及部分所述第二源极的顶端；所述金属互连层形成于暴露出来的部分所述第二漏极、部分所述第二栅极以及部分所述第二源极的顶端，且贯穿所述第一漏极、所述第一栅极以及所述第一源极的顶端的所述低K介质层与第一钝化层；其中，所述第二栅极顶端的所述金属互连层连接所述第一源极顶端的所述金属互连层；所述第二源极顶端的所述金属互连层连接所述第一漏极顶端的所述金属互连层；所述隔离层形成于所述缓冲层与所述第三外延之间的所述衬底上，且所述隔离层的高度与所述势垒层或所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘茂林，王路宇，徐敏，王强，张鹏浩，谢欣灵，黄海，樊蓉，杨妍楠，徐赛生，王晨，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：