用于边缘终止的负电荷提取结构制造技术

一种氮化镓(GaN)功率器件包括：GaN衬底结构，其具有第一表面和第二表面；金属层，其耦合到GaN衬底结构的第二表面；以及有源区，其包括耦合到GaN衬底结构的垂直的基于鳍的场效应晶体管(FinFET)的阵列。GaN功率器件还包括：边缘终止结构，其外接有源区；和密封环结构，其外接边缘终止结构并且包括能操作为将电荷从边缘终止结构传导到金属层的密封环金属焊盘。终止结构传导到金属层的密封环金属焊盘。终止结构传导到金属层的密封环金属焊盘。

【技术实现步骤摘要】
用于边缘终止的负电荷提取结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年4月28日提交的且标题为“Negative Charge Extraction Structure for Edge Termination”的美国临时专利申请第63/336,132号的优先权，该美国临时专利申请的全部内容以引用的方式全文并入本文。

技术介绍

[0003]电流从晶体管的顶面流到晶体管衬底的背面或底面的垂直功率晶体管通常用于控制高电流和高电压，因为与流过晶体管的电流是横向的器件(例如典型的GaN高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT))相比，垂直功率晶体管可以以减小的面积形成。
[0004]与硅或碳化硅材料相比，III族氮化物材料且特别是氮化镓(GaN)衬底允许垂直的基于场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)的功率晶体管被制造为具有高击穿电压(例如超过1200V)，同时提供比导通电阻(即器件的导通电阻乘以器件面积)的显著降低。r/>[0005]尽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓(GaN)功率器件，包括：GaN衬底结构，其具有第一表面和第二表面；金属层，其耦合到所述GaN衬底结构的所述第二表面；有源区，其包括耦合到所述GaN衬底结构的垂直的基于鳍的场效应晶体管(FinFET)的阵列；边缘终止结构，其外接所述有源区；以及密封环结构，其外接所述边缘终止结构并且包括密封环金属焊盘，所述密封环金属焊盘能操作为将电荷从所述边缘终止结构传导到所述金属层。2.根据权利要求1所述的GaN功率器件，其中，所述GaN衬底结构包括钝化层和层间电介质(ILD)层，并且所述电荷存在于所述钝化层和所述ILD层的界面处。3.根据权利要求2所述的GaN功率器件，其中，所述密封环金属焊盘通过形成在所述ILD层中的过孔电连接到源极金属焊盘。4.根据权利要求2所述的GaN功率器件，其中，所述GaN衬底结构包括：n型GaN衬底，其具有生长表面；第一n型GaN外延层，其耦合到所述n型GaN衬底的所述生长表面；以及第二n型GaN外延层，其耦合到所述第一n型GaN外延层；其中，所述ILD层耦合到所述第二n型GaN外延层，并且所述钝化层耦合到所述ILD层。5.根据权利要求4所述的GaN功率器件，还包括：保护环，其布置在所述第二n型GaN外延层中并且围绕所述第二n型GaN外延层的一部分；以及绝缘区，其形成在所述第二n型GaN外延层中并围绕所述保护环。6.根据权利要求4所述的GaN功率器件，其中，所述第二n型GaN外延层与源极金属焊盘欧姆接触。7.根据权利要求1所述的GaN功率器件，其中，所述边缘终止结构包括多个保护环。8.根据权利要求7所述的GaN功率器件，其中，所述多个保护环包括多个浮置保护环。9.一种氮化镓(GaN)功率器件，包括：垂直的基于鳍的场效应晶体管(FinFET)的阵列，其布置在有源区中；边缘终止结构，其外接所述有源区；以及边缘密封结构，其横向地布置在所述边缘终止结构与划片槽之间，所述边缘密封结构包括：p型GaN层的一部分，其中，所述p型GaN层电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：石京郁，克利福德，
申请(专利权)人：新时代电力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：