[发明专利]在GaN材料中制造浮置保护环的方法及系统

权利要求书

1.一种制造边缘终端结构的方法，所述方法包括：

提供第一导电类型的衬底，所述衬底具有第一表面和第二表面；

形成耦接到所述衬底的所述第一表面的所述第一导电类型的第一GaN外延层；

形成与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二GaN外延层，所述第二GaN外延层耦接到所述第一GaN外延层；

向所述第二GaN外延层的第一区域注入离子以使所述第二GaN外延层的第二区域电隔离于所述第二GaN外延层的第三区域，其中所注入的离子延伸穿过所述第二GaN外延层进入所述第一GaN外延层；以及

形成耦接到所述第二GaN外延层的所述第二区域的有源器件；

其中所述第二GaN外延层的所述第三区域包括边缘终端结构。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括形成电耦接到所述衬底的所述第二表面的第一金属结构。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括形成电耦接到所述第二GaN外延层的所述第二区域的一部分的第二金属结构，其中所述第二金属结构包括与所述第二GaN外延层的所述第二区域的所述一部分的欧姆接触。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在形成所述第二金属结构之前执行所述第一金属结构的形成，所述第二金属结构还电耦接到所述边缘终端结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底的特征在于第一n型掺杂剂浓度，所述第一GaN外延层的特征在于小于所述第一n型掺杂剂浓度的第二n型掺杂剂浓度，并且所述第二GaN外延层的特征在于大于所述第二n型掺杂剂浓度并小于所述第一n型掺杂剂浓度的p型掺杂剂浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括形成电耦接到所述第一GaN外延层的一部分的金属结构，其中所述金属结构包括与所述第一GaN外延层的所述一部分的肖特基接触。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

形成耦接到所述边缘终端结构和所述金属结构的介电层；

去除所述介电层的一部分以露出所述金属结构的一部分；以及

形成耦接到所述金属结构的露出部分的场板。

8.一种半导体结构，包括：

具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的GaN衬底，其中，所述GaN衬底的特征在于第一导电类型和第一掺杂剂浓度；

耦接到所述GaN衬底的所述第二表面的所述第一导电类型的第一GaN外延层；以及

耦接到所述第一GaN外延层的第二导电类型的第二GaN外延层，其中所述第二GaN外延层包括：

有源器件区域；

边缘终端区域；以及

设置在所述有源器件区域与所述边缘终端区域之间的注入区域，所述注入区域延伸穿过所述第二GaN外延层进入所述第一GaN外延层并且使所述有源器件区域电隔离于所述边缘终端区域。

9.根据权利要求8所述的半导体结构，还包括电耦接到所述GaN衬底的所述第一表面的金属结构。

10.根据权利要求8所述的半导体结构，还包括电耦接到所述有源器件区域的肖特基接触。

11.根据权利要求10所述的半导体结构，其中所述有源器件区域还包括：

所述第一GaN外延层的露出部分；以及

电耦接到所述第一GaN外延层的所述露出部分的肖特基接触。

12.根据权利要求10中所述的半导体结构，还包括：

耦接到所述肖特基接触并且在所述边缘终端区域的至少一部分之上边向延伸的金属场板；以及

使所述边缘终端区域电隔离于所述金属场板的介电层。

13.根据权利要求8所述的半导体结构，其中所述有源器件区域包括PN型二极管的至少一部分，所述PN型二极管包括所述第一GaN外延层的至少一部分和所述第二GaN外延层的至少一部分。

14.根据权利要求8所述的半导体结构，其中所述有源器件区域包括JFET的一个或更多个元件或垂直肖特基二极管的至少一部分。

15.根据权利要求8所述的半导体结构，还包括耦接到所述边缘终端区域的金属场板。

16.根据权利要求8所述的半导体结构，其中所述边缘终端区域围绕所述有源器件区域。

17.根据权利要求8所述的半导体结构，其中所述边缘终端区域包括三个或更多个边缘终端元件，在各个所述边缘终端元件之间具有多个间隔，各个所述边缘终端元件通过至少一个附加注入区域电隔离于至少一个其他边缘终端元件。