[发明专利]氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法。

背景技术

随着高效完备的功率转换电路和系统需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件最近吸引了很多关注。氮化镓GaN是第三代宽禁带半导体材料，由于其具有大禁带宽度(3.4eV)、高电子饱和速率(2e7cm/s)、高击穿电场(1e10--3e10V/cm)，较高热导率，耐腐蚀和抗辐射性能，在高压、高频、高温、大功率和抗辐照环境条件下具有较强的优势，被认为是研究短波光电子器件和高压高频率大功率器件的最佳材料。

目前，氮化铝镓/氮化镓高电子迁移率晶体管(AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor，简称AlGaN/GaN HEMT)是功率器件中的研究热点，这是因为AlGaN/GaN抑制结处形成高浓度、高迁移率的二维电子气(2DEG),同时异质结对2DEG具有良好的调节作用。由于，HEMT的栅极可以是肖特基结构，因此，氮化镓肖特基二极管(GaN schottky barrier diode，简称GaN SBD)是AlGaN/GaN HEMT的一种，且两者工作原理相同。

但是现有技术采用氯基反应离子刻蚀的干刻技术或者是电感耦合等离子体刻蚀技术制作氮化镓肖特基二极管的阳极，这些方法对刻蚀沟道表面会造成很严重的损伤，降低了氮化镓肖特基二极管的性能。

发明内容

本发明实施例提供一种氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法，以提高氮化镓肖特基二极管的性能。

本发明实施例的一个方面是提供一种氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法，包括：

在硅衬底的表面上依次生长氮化镓GaN介质层、氮化铝镓AlGaN介质层、氮化硅Si3N4介质层和氧化层；

沿着所述氧化层的第一区域向下刻蚀直到露出与所述第一区域对应的AlGaN介质层的上表面，被刻蚀掉的与所述第一区域对应的氧化层和Si3N4介质层形成阴极接触孔；

在露出的AlGaN介质层的上表面和剩余的氧化层上表面沉积第一金属层，并对所述第一金属层进行光刻、刻蚀形成阴极；

沿着所述氧化层的第二区域向下刻蚀直到露出与所述第二区域对应的AlGaN介质层的上表面；

沿着与所述第二区域对应的AlGaN介质层的上表面向下湿法腐蚀直到露出所述GaN介质层的上表面，被刻蚀掉的与所述第二区域对应的氧化层、Si3N4介质层和AlGaN介质层形成阳极接触孔；

在露出的所述GaN介质层的上表面和剩余的氧化层上表面沉积第二金属层，并对所述第二金属层进行光刻、刻蚀形成阳极。

本发明实施例提供的氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法，采用过氧化氢和氢氧化钾的混合溶液刻蚀AlGaN层形成阳极接触孔，减小了刻蚀对沟道表面造成的损伤，提高了氮化镓肖特基二极管的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法流程图；

图2为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图；

图3为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图；

图4为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图；

图5为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图；

图6为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意 图；

图7为执行本发明实施例制作过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的氮化镓肖特基二极管的阳极制作方法流程图。为了对本实施例中的方法进行清楚系统的描述，图2-图7为执行本发明实施例方法过程中氮化镓肖特基二极管的剖面示意图，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101、在硅衬底的表面上依次生长氮化镓GaN介质层、氮化铝镓AlGaN介质层、氮化硅Si3N4介质层和氧化层；

所述在硅衬底的表面上依次生长氮化镓GaN介质层、氮化铝镓AlGaN介质层、氮化硅Si3N4介质层和氧化层，包括：在硅衬底的表面上依次生长氮化镓GaN介质层和氮化铝镓AlGaN介质层；在所述氮化铝镓AlGaN介质层的表面依次沉积氮化硅Si3N4介质层和氧化层。