[发明专利]一种氮化镓二极管的制备方法和氮化镓三极管的制备方法

说明书

本发明提供一种氮化镓二极管的制备方法和氮化镓三极管的制备方法。本发明提供的氮化镓二极管和氮化镓三极管的制备方法是通过在对钝化层进行刻蚀的过程中保留不合格岛对应位置的钝化层，使合格岛上方的钝化层窗口打开，而不合格岛上方的钝化层窗口保持封闭，然后在刻蚀后的钝化层上覆盖第三金属层，最终使合格岛上的第一金属层与第三金属层相连，而不合格岛上的第一金属层与第三金属层绝缘，达到将不合格岛剔除的目的，避免了钝化层窗口全部打开后重新封闭绝缘的步骤，简化了工艺，降低了成本。

技术领域

本发明涉及半导体元件制备技术领域，特别涉及一种氮化镓二极管的制备方法和氮化镓三极管的制备方法。

背景技术

氮化镓基半导体材料是继硅和砷化镓基材料后的新一代半导体材料，被称为第三代半导体材料。氮化镓半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和漂移速度高、介电常数小、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等独特的特性，在光显示、光存储、光探测等光电子器件和高温、高频大功率电子等微电子器件领域有广阔的应用前景，其中最引人瞩目的是作为二极管和三极管的应用。

目前，氮化镓二极管和三极管的制备主要是通过在蓝宝石、硅或碳化硅衬底上直接生长氮化镓层作为半导体层，然后经一系列后续步骤形成最终的半导体器件。但是，由于氮化镓外延层与衬底材料的晶格不匹配，因此在生长后的外延层表面上产生很多缺陷，在制成器件后，这些缺陷就会在器件工作时导致漏电流的增加，从而降低器件的击穿电压，使得器件性能降低以及容易损坏。由于器件的面积较大，一个或多个缺陷落在一个器件范围内，就会使得该器件不合格甚至失效，从而导致晶圆良率大大降低。

中国专利CN 201610494705.2和中国专利CN 201710075199.8分别公开了一种氮化镓肖特基二极管及其制备方法和一种氮化镓功率三极管的制备方法。上述两个专利都具体公开了在衬底上生长氮化镓层，通过将氮化镓层刻蚀成多个氮化镓岛，然后在制备电极层过程中剔除不合格岛的方法，大大降低了器件工作时的漏电流，避免了因氮化镓层缺陷导致的圆晶良率降低的情况。但是上述两个专利在剔除不合格岛时均需要先刻蚀钝化层窗口，然后在不合格岛相应的钝化层窗口内重新注入绝缘胶，工序复杂；并且现有技术中的晶圆打点器都是用于打印墨点，市场上只有注入墨汁的墨管，如果要注入绝缘胶，装置难以获得，需要设备厂家进行特殊定制，工艺成本高，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮化镓二极管的制备方法和氮化镓三极管的制备方法。本发明提供的氮化镓二极管和氮化镓三极管的制备方法工艺简单，成本低，有利于工业化生产。

本发明提供了一种氮化镓二极管的制备方法，包括以下步骤：

(1)在衬底上依次生长N+氮化镓层和N-氮化镓层，然后对所述N-氮化镓层进行刻蚀，形成多个分布于N+氮化镓层表面的N-氮化镓岛；

(2)在所述步骤(1)中的N-氮化镓岛表面覆盖第一金属层，形成金属-氮化镓岛；在N+氮化镓层表面覆盖第二金属层；

(3)对所述步骤(2)中的金属-氮化镓岛进行电学特性测试，标记不合格岛；

(4)在所述步骤(2)中的第一金属层和第二金属层表面覆盖钝化层，对钝化层进行刻蚀，所述刻蚀过程中保留不合格岛对应位置的钝化层；

(5)在所述步骤(4)中刻蚀后的钝化层表面覆盖第三金属层，将第三金属层分离成正极和负极，布线封装后得到氮化镓二极管。

优选的，所述步骤(4)中的刻蚀包括：在所述钝化层表面覆盖正性光刻胶，然后将用于钝化层窗口开口的光刻版对应不合格岛位置的开口进行遮光处理后，覆盖于正性光刻胶表面，进行曝光。

优选的，所述遮光处理包括：在所述光刻版上不合格岛对应的开口处涂覆遮光液。

优选的，所述涂覆为利用晶圆打点器进行打点。