[发明专利]基于氮化镓的半导体功率器件及其制造方法

权利要求书

1.基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于该基于氮化镓的半导体功率器件(100)包括衬底(110)、氮化物层(120)、源极(142)、漏极(144)和栅极(146)，在衬底(110)上形成氮化物层(120)；其特征在于：在氮化物层(120)上形成间隔的源欧姆层(132)和漏欧姆层(134)，在所述源欧姆层(132)和漏欧姆层(134)之间的氮化物层(120)上形成栅极(146)，源极(142)连接至源欧姆层(132)上，漏极(144)连接至漏欧姆层(134)。

2.根据权利要求1所述的基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于在源极(142)上连接有源极焊盘(162)，在漏极(144)上连接有漏极焊盘(164)。

3.根据权利要求1所述的基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于该基于氮化镓的半导体功率器件(100)还包括源极接地电极(180)，源极接地电极(180)经衬底(110)的底面连接至两侧的源极焊盘(162)上。

4.根据权利要求1所述的基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于栅极(146)为具有底部宽度小于顶部宽度的伽马形。

5.根据权利要求1所述的基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于源极(142)与栅极(146)垂直重叠。

6.根据权利要求5所述的基于氮化镓的半导体功率器件，其特征在于在栅极(146)和源极(142)之间设置有第二钝化层(154)。

7.基于氮化镓的半导体功率器件的制造方法，其特征在于该制造方法按照以下步骤实现：

在衬底(110)上形成氮化物层(120)，氮化物层(120)上形成源极(142)、漏极(144)和栅极(146)，在源极(142)上连接有源极焊盘(162)，在漏极(144)上连接有漏极焊盘(164)，然后将载体衬底设置在源极焊盘(162)和漏极焊盘(164)上，从衬底(110)的底面物理切割衬底，直到暴露出源极焊盘(162)，然后形成源极接地电极(180)覆盖所述衬底(110)的底面以及暴露的源极焊盘(162)，最后去除载体衬底。

8.根据权利要求7所述的基于氮化镓的半导体功率器件的制造方法，其特征在于所述的载体衬底为透明或者半透明，在载体衬底表面依次设置粘合剂层(172)和光敏层(174)，载体衬底粘贴在所述源极焊盘(162)和漏极焊盘(164)的顶部，光敏层(174)与源极焊盘(162)和漏极焊盘(164)相接触。

9.根据权利要求7所述的基于氮化镓的半导体功率器件的制造方法，其特征在于所述栅极(146)的形成过程如下：

在氮化物层(120)上形成第一钝化层(152)，在所述第一钝化层(152)上布置具有第一宽度的线形第一开口的第一掩模(M1)；通过使用所述第一掩模(M1)作为蚀刻掩模去除通过第一开口暴露的第一钝化层(152)的第一区域；去除所述第一掩模(M1)；将具有第二宽度的线形第二开口的第二掩模(M2)布置在所述第一钝化层上(152)，使得所述第二开口与所述第一钝化层(152)的第一区域部分重叠；通过导电材料填充所述第二开口内部来形成栅极(146)。

10.根据权利要求7所述的基于氮化镓的半导体功率器件的制造方法，其特征在于所述源极接地电极(180)的形成过程如下：

将具有多个开口的器件分离掩模布置在衬底(110)的底面，而多个开口是在与单元器件形成区域相应的位置处形成的，通过分离掩模作为沉积掩模沉积导电材料，从而形成所述源极接地电极(180)。