[发明专利]功率半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件包括：

基片；

位于所述基片上的成核层；

位于所述成核层上的缓冲层；

位于所述缓冲层上的沟道层；

位于所述沟道层上的势垒层；

位于所述势垒层上的源极和漏极，以及位于所述势垒层上源极和漏极之间的栅极；

位于所述势垒层上的结终端结构，所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸，所述结终端结构的晶格常数大于势垒层的晶格常数；

所述结终端结构部分覆盖所述势垒层，所述结终端结构的厚度从栅极向漏极方向递减。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述结终端结构为直线型结终端结构、曲线型结终端结构或阶梯状结终端结构。

3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述势垒层材料为AlGaN，所述结终端结构材料为AlGaN、Al含量渐变的AlGaN、n型GaN或p型GaN。

4.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述势垒层材料为InAlN，所述结终端结构材料为InAlN、In含量渐变的InAlN、n型GaN或p型GaN。

5.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述栅极下方的势垒层中形成有栅极沟槽，栅极沟槽内沉积有栅极金属。

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述栅极和结终端结构上全部或部分形成有栅极金属场板，栅极和结终端结构通过栅极金属场板相连接。

7.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述源极和结终端结构上全部或部分形成有源极金属场板，源极和结终端结构通过源极金属场板相连接，源极金属场板下方形成有空气桥和/或介质桥。

8.一种如权利要求1所述的功率半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、提供一基片；

S2、在所述基片上形成成核层；

S3、在所述成核层上形成缓冲层；

S4、在所述缓冲层上形成沟道层；

S5、在所述沟道层上形成势垒层；

S6、在所述势垒层上形成结终端结构，所述结终端结构的晶格常数大于势垒层的晶格常数，所述结终端结构部分覆盖所述势垒层，所述结终端结构的厚度从栅极向漏极方向递减；

S7、在所述势垒层上形成源极和漏极，在所述势垒层上源极和漏极之间形成栅极。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中的结终端结构通过金属有机物化学气相沉积、溅射工艺、蒸发工艺、或化学涂布工艺形成。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：

在势垒层上沉积结终端层，并在结终端层上形成光刻胶层；

使用具有疏密点阵的掩膜版对结终端层上的光刻胶层进行光刻并显影，然后进行干法刻蚀，去除部分结终端层，形成结终端结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述掩膜版从栅极向漏极方向曝光度逐渐增加。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：

在势垒层上沉积结终端层，并在结终端层上形成光刻胶层；

使用掩膜版对结终端层上的光刻胶层进行光刻并显影，然后进行干法刻蚀，去除部分结终端层；

减小曝光窗口的宽度，重复上述步骤直至形成结终端结构。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述结终端结构为直线型结终端结构、曲线型结终端结构、或阶梯状结终端结构。