[发明专利]氮化镓功率器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种氮化镓功率器件及其制备方法，包括：衬底；外延层，其形成于衬底的上表面上，外延层的上部蚀刻形成有多组上凸的外延台阶，多组外延台阶沿径向间隔排列；第一金属层，沿径向间隔排列且与外延台阶交错排列；第二金属层，其包括多组连接部和两组用作外连布线电极的电极部，多组所述连接部分别形成于各组所述外延台阶和各组所述第一金属层的上表面，其中一组所述电极部连通各组所述外延台阶上的连接部，另一组所述电极部连通各组所述第一金属层上的连接部。该氮化镓功率器件不仅在相同功率下降低器件所占面积，而且在高电流驱动下，电流分布均匀、消除由局部区域的电流拥挤导致的器件过热。

技术领域

本发明涉及一种氮化镓功率器件及其制备方法。

背景技术

现有技术中的氮化镓功率器件的结构如图1和图2所示。结合图1和图2，现有技术中，在衬底1（硅、蓝宝石、碳化硅）上生长N+和N-氮化镓外延层（21、22），蚀刻N-氮化镓层到N+氮化镓层形成手指形状台阶22，采用liftoff工艺在手指形状台阶22之间淀积手指形状的第一金属层3，在外延台阶22和第一金属层3之间及二者的上表面覆盖钝化层6，在钝化层6表面蚀刻手指形状的窗口，以暴露外延台阶22和第一金属层3的表面，在外延台阶22的窗口内淀积第二金属层40，通过在暴露在冲口内的第一金属层3以及沉积的第二金属层40上布线与外部连接。上述结构具有如下缺点：为达到一定的功率，单个器件占用较大的面积，另外，在高电流驱动下，电流分布不均匀，由局部区域产生的电流拥挤会导致器件过热。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种氮化镓功率器件及其制备方法，该氮化镓功率器件不仅在相同功率下降低器件所占面积，而且在高电流驱动下，电流分布均匀、消除由局部区域的电流拥挤导致的器件过热。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种氮化镓功率器件，包括：

衬底；

外延层，其形成于所述衬底的上表面上，所述外延层的上部蚀刻形成有多组上凸的外延台阶，多组所述外延台阶沿径向间隔排列；

第一金属层，其为多组，多组所述第一金属层沿径向间隔排列且与所述外延台阶交错排列，各所述第一金属层与所述外延台阶间具有间隙，所述间隙填充有钝化层；

第二金属层，其包括多组连接部和两组用作外连布线电极的电极部，多组所述连接部分别形成于各组所述外延台阶和各组所述第一金属层的上表面，其中一组所述电极部连通各组所述外延台阶上的连接部，另一组所述电极部连通各组所述第一金属层上的连接部。

优选地，各组所述外延台阶分别为一个沿横向延伸的第一条状凸起。

更优选地，各组所述第一金属层分别为一个沿横向延伸的第二条状凸起。

优选地，各组所述外延台阶分别包括多个沿横向间隔排列的第一柱状凸起。

更优选地，各组所述第一金属层分别包括多个沿横向间隔排列的第二柱状凸起。

进一步地，所述第一柱状凸起、第二柱状凸起的横截面为条形、圆形或圆角矩形。

优选地，所述外延层包括形成于所述衬底上的N+氮化镓外延层、形成于所述N+氮化镓外延层上的N-氮化镓外延层，向下蚀刻所述N-氮化镓外延层至所述N+氮化镓外延层的上表面形成所述外延台阶。

优选地，各组所述连接部分别为一个沿横向延伸的第三条状凸起。

优选地，各组所述连接部包括多个沿径向间隔排列的第三柱状凸起。

一种如上所述的氮化镓功率器件的制备方法，包括如下步骤：

A在衬底上生长N+氮化镓外延层，在N+氮化镓外延层上生长N-氮化镓外延层；