[发明专利]氮化镓肖特基二极管的制备方法

说明书

本发明提供的一种氮化镓肖特基二极管的制备方法，通过在氮化镓外延片的表面沉积钝化层；制备氮化镓肖特基二极管的阴极；在该钝化层的中心进行干法刻蚀，形成肖特基接触孔；在该肖特基接触孔内，该钝化层的表面和该阴极的表面沉积金属钛，形成欧姆金属层；对该欧姆金属层进行光刻，刻蚀和退火处理，形成呈栅状结构的欧姆金属结构；制备氮化镓肖特基二极管的阳极；其中，欧姆金属结构呈栅状结构，且被阳极包裹。从而实现在不影响氮化镓肖特基二极管输出性能的情况下，减小肖特基结面积，从而减小肖特基接触电阻，提高氮化镓肖特基二极管的器件性能和寿命。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氮化镓肖特基二极管的制备方法。

背景技术

肖特基二极管是利用金属接触半导体层制成的一种半导体器件。其和传统意义上的半导体二极管相比，具有于反向恢复时间极短的特点，因此，肖特基二极管广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路中。氮化镓材料是第三代宽禁带半导体材料，由于其具有大禁带宽度、高电子饱和速率、高击穿电场，较高热导率，耐腐蚀和抗辐射等特点，其成为制备短波光电子器件和高压高频率大功率器件的最佳材料。综上，使用氮化镓材料制备的肖特基二极管结合了上述条特技二极管和氮化镓材料的优势，具有高频、低损耗的特点，在开关功率系统中有很好的应用前景。

在现有的氮化镓肖特基二极管的制备中，阳极金属与氮化镓材料接触形成了肖特基接触，而阴极金属与氮化镓材料接触形成了欧姆接触。但是，由于制备用的阳极金属与阴极金属的金属材料和制备工艺的差异，肖特基接触电阻将远大于欧姆接触电阻，这就导致在使用氮化镓肖特基二极管时，将造成由于大的肖特基接触电阻产生大能耗，进而产生大量热量，降低二极管寿命。

发明内容

本发明提供了一种氮化镓肖特基二极管的制备方法，用以解决现有的氮化镓肖特基二极管的制备过程中，产生的肖特基接触电阻将远大于欧姆接触电阻的问题，实现降低肖特基接触电阻，提高氮化镓肖特基二极管寿命的有益效果。

本发明提供的氮化镓肖特基二极管的制备方法，包括：

在氮化镓外延片的表面沉积钝化层；

制备所述氮化镓肖特基二极管的阴极；

在所述钝化层的中心进行干法刻蚀，形成肖特基接触孔；

在所述肖特基接触孔内，所述钝化层的表面和所述阴极的表面沉积金属钛，形成欧姆金属层；对所述欧姆金属层进行光刻，刻蚀和退火处理，形成呈栅状结构的欧姆金属结构；

制备所述氮化镓肖特基二极管的阳极；

其中，所述欧姆金属结构呈栅状结构，且被所述阳极包裹。

进一步地，在上述制备方法中，所述制备所述氮化镓肖特基二极管的阴极，包括：

对所述钝化层进行干法刻蚀，形成两个欧姆接触孔；

在两个所述欧姆接触孔内和所述钝化层的表面沉积第一金属，形成第一金属层；

对所述第一金属层进行光刻，刻蚀和退火处理，形成所述阴极。

进一步地，在上述制备方法中，所述在两个所述欧姆接触孔内和所述钝化层的表面沉积第一金属，形成第一金属层，包括：

采用电子束蒸发工艺，在两个所述欧姆接触孔内和所述钝化层的表面依次沉积金属钛，金属铝，金属镍和金属铜，形成所述第一金属层。

进一步地，在上述制备方法中，所述制备所述氮化镓肖特基二极管的阳极，包括：

在所述肖特基接触孔内，所述钝化层的表面，所述阴极的表面和所述欧姆金属结构的表面沉积第二金属，形成第二金属层；

对所述第二金属层进行光刻和刻蚀，形成所述阳极。