氮化镓器件制造技术

本发明专利技术提供了氮化镓器件。该氮化镓器件包括：第一介质层设置在基板的一侧；第一钝化层设置在第一介质层远离基板的一侧，第一钝化层具有第一通孔；栅极填充在第一通孔中，多层第二钝化层均具有第二通孔，相邻两个第二通孔连通且在基板上的正投影有部分交叠区域，第二通孔与第一通孔连通，且在基板上的正投影与第一通孔在基板上的正投影有部分交叠区域；多层场板分别填充在第二通孔，以及设置在与第一钝化层距离最远的第二钝化层远离基板的表面上，与第一钝化层接触设置的第二钝化层中的第二通孔中填充的场板与栅极接触设置。通过设置多层场板，可以降低氮化镓器件漏极附近的电场峰值，提高氮化镓器件的击穿电压。提高氮化镓器件的击穿电压。提高氮化镓器件的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
氮化镓器件


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体的，涉及氮化镓器件。

技术介绍

[0002]氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）具备高迁移率、高击穿场强，宽带隙的特点，可以很好适用于电力电子、和工业动力等行业。目前市面上的GaN器件的耐压能力与理论极限还有较大的差距以及技术存在一些不足，现在GaN HEMT器件大多采用硅衬底晶圆生长AlGaN/GaN异质结形成。为实现器件更高耐压，硅衬底晶圆需要生长更厚的AlGaN的缓冲层，但是AlGaN的缓冲层生长过后晶圆容易出现翘曲从而导致裂片。因此，硅衬底晶圆的材料特性限制使其难以应用于高耐压氮化镓功率器件。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种氮化镓器件，该氮化镓器件具有相对较高的耐压。
[0004]在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种氮化镓器件。根据本专利技术的实施例，该氮化镓器件包括：基板；第一介质层，所述第一介质层设置在所述基板的一侧；第一钝化层，所述第一钝化层设置在所述第一介质层远离所述基板的一侧，所述第一钝化层具有贯穿所述第一钝化层的第一通孔；栅极，所述栅极填充在所述第一通孔中；多层层叠设置的第二钝化层，多层所述第二钝化层设置在所述第一钝化层远离所述基板的表面上，多层所述第二钝化层均具有贯穿所述第二钝化层的第二通孔，相邻两个所述第二通孔连通且在所述基板上的正投影有部分交叠区域，与所述第一钝化层接触设置的所述第二钝化层中的所述第二通孔与所述第一通孔连通，且在所述基板上的正投影与所述第一通孔在所述基板上的正投影有部分交叠区域；多层场板，多层所述场板分别填充在所述第二通孔，以及设置在与所述第一钝化层距离最远的所述第二钝化层远离所述基板的表面上，与所述第一钝化层接触设置的所述第二钝化层中的所述第二通孔中填充的所述场板与所述栅极接触设置。由此，通过设置多层场板，可以降低氮化镓器件漏极附近的电场峰值，提高氮化镓器件的击穿电压，避免氮化镓器件在高功率和高频条件下的失效。
[0005]根据本专利技术的实施例，在预定方向上，多层所述场板与所述栅极之间的间距逐渐增大。
[0006]根据本专利技术的实施例，间隔设置的所述场板在所述基板上的正投影没有交叠区域。
[0007]根据本专利技术的实施例，位于所述第二通孔中的所述场板包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分构成的所述场板呈“L”型。
[0008]根据本专利技术的实施例，所述第一部分的厚度小于所述第二钝化层的厚度，所述第二部分的厚度等于所述第二钝化层的厚度。
[0009]根据本专利技术的实施例，对于位于相邻两个所述第二通孔中的两个所述场板，其中
一个所述场板的所述第一部分与另一个所述场板的第二部分接触设置。
[0010]根据本专利技术的实施例，设置在与所述第一钝化层距离最远的所述第二钝化层远离所述基板的表面上的所述场板为厚度均等的层结构。
[0011]根据本专利技术的实施例，该氮化镓器件包括三个层叠设置的所述第二钝化层，包括四层所述场板。
[0012]根据本专利技术的实施例，在靠近所述栅极的方向上，所述基板包括依次设置的衬底、缓冲层、沟道和势垒层，其中，所述第一介质层具有贯穿所述第一介质层并延伸至所述势垒层的第三通孔和第四通孔，该氮化镓器件还包括：源极和漏极，所述源极设置在所述第一介质层远离所述基板的表面上并填充所述第三通孔，所述漏极设置在所述第一介质层远离所述基板的表面上并填充所述第四通孔；第一电连接结构，所述第一电连接结构设置在所述第二钝化层远离所述基板的表面并通过第一过孔与所述源极电连接；第二电连接结构，所述第二电连接结构设置在所述第二钝化层远离所述基板的表面并通过第二过孔与所述漏极电连接。
[0013]根据本专利技术的实施例，该氮化镓器件还包括：第二介质层，所述第二介质层设置在所述第二钝化层远离所述基板的表面上，且所述第二介质层具有第五通孔、第六通孔和第七通孔，所述第五通孔暴露出所述第一电连接结构的部分表面，所述第六通孔暴露出所述第二电连接结构的部分表面，所述第七通孔暴露出所述场板的部分表面；金属层，所述金属层包括间隔设置在所述第二介质层远离所述基板一侧的第一金属层、第二金属层和第三金属层，所述第一金属层通过所述第五通孔与所述第一电连接结构电连接，所述第二金属层通过所述第六通孔与所述第二电连接结构电连接，所述第三金属层通过所述第七通孔与所述场板电连接。
附图说明
[0014]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例中氮化镓器件的结构示意图；图2是本专利技术另一个实施例中氮化镓器件的结构示意图；图3是本专利技术又一个实施例中氮化镓器件的关态电压曲线图；图4是本专利技术另一个实施例中氮化镓器件的结构示意图；图5是本专利技术另一个实施例中氮化镓器件的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合实施例对本专利技术的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0016]下面参考具体实施例，对本专利技术进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本专利技术。
[0017]在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种氮化镓器件。根据本专利技术的实施例，参照图
1和图2，该氮化镓器件包括：基板10；第一介质层21，第一介质层21设置在基板的一侧；第一钝化层31，第一钝化层31设置在第一介质层21远离基板10的一侧，第一钝化层31具有贯穿第一钝化层31的第一通孔311；栅极40，栅极40填充在第一通孔311中；多层层叠设置的第二钝化层32，多层第二钝化层32设置在第一钝化层31远离基板10的表面上，多层第二钝化层32均具有贯穿第二钝化层的第二通孔322，相邻两个第二通孔322连通且在基板上的正投影有部分交叠区域，与第一钝化层31接触设置的第二钝化层32中的第二通孔322与第一通孔311连通，且在基板10上的正投影与第一通孔在基板上的正投影有部分交叠区域；多层场板50，多层场板50分别填充在第二通孔322，以及设置在与第一钝化层31距离最远的第二钝化层32远离基板10的表面上，与第一钝化层31接触设置的第二钝化层32中的第二通孔322中填充的场板50与栅极40接触设置。由此，相邻两个第二通孔322连通且在基板上的正投影有部分交叠区域，即第二通孔交错设置，多层场板分别一一对应地设置在第二通孔内以及与第一钝化层31距离最远的第二钝化层32远离基板10的表面上，所以多层场板也是交错设置，形成一种台阶式结构，即相邻两层场板在基板上的正投影部分交叠。通过设置的多层场板，可以降低氮化镓器件漏极附近的电场峰值，提高氮化镓器件的击穿电压，避免氮化镓器件在高功率和高频条件下的失效；另外，上述结构的场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓器件，其特征在于，包括：基板；第一介质层，所述第一介质层设置在所述基板的一侧；第一钝化层，所述第一钝化层设置在所述第一介质层远离所述基板的一侧，所述第一钝化层具有贯穿所述第一钝化层的第一通孔；栅极，所述栅极填充在所述第一通孔中；多层层叠设置的第二钝化层，多层所述第二钝化层设置在所述第一钝化层远离所述基板的表面上，多层所述第二钝化层均具有贯穿所述第二钝化层的第二通孔，相邻两个所述第二通孔连通且在所述基板上的正投影有部分交叠区域，与所述第一钝化层接触设置的所述第二钝化层中的所述第二通孔与所述第一通孔连通，且在所述基板上的正投影与所述第一通孔在所述基板上的正投影有部分交叠区域；多层场板，多层所述场板分别填充在所述第二通孔，以及设置在与所述第一钝化层距离最远的所述第二钝化层远离所述基板的表面上，与所述第一钝化层接触设置的所述第二钝化层中的所述第二通孔中填充的所述场板与所述栅极接触设置。2.根据权利要求1所述的氮化镓器件，其特征在于，在预定方向上，多层所述场板与所述栅极之间的间距逐渐增大。3.根据权利要求1所述的氮化镓器件，其特征在于，间隔设置的所述场板在所述基板上的正投影没有交叠区域。4.根据权利要求1中所述的氮化镓器件，其特征在于，位于所述第二通孔中的所述场板包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分构成的所述场板呈“L”型。5.根据权利要求4所述的氮化镓器件，其特征在于，所述第一部分的厚度小于所述第二钝化层的厚度，所述第二部分的厚度等于所述第二钝化层的厚度。6.根据权利要求4所述的氮化镓器件，其特征在于，对于位于相邻两个所述第二通孔中的两个所述场板，其中一个所述场板的所述第一部分与另一个所述场板的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：文豪，庞振江，洪海敏，周芝梅，温雷，顾才鑫，廖刚，
申请(专利权)人：深圳市国电科技通信有限公司，
类型：发明
国别省市：