申请/专利权人：深圳市威兆半导体股份有限公司

申请日：2024-01-17

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117577680B

主分类号：H01L29/778

分类号：H01L29/778;H01L29/868

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本申请涉及半导体技术领域，公开了一种氮化镓双向功率器件，包括：高掺杂硅衬底，高掺杂硅衬底上对称扩散有低掺杂漂移区，低掺杂漂移区上对称扩散有高掺杂接触区；氮化镓外延结构层，生长于高掺杂硅衬底的上表面，包括依次层叠的氮化铝成核层、氮化镓铝缓冲层、氮化镓沟道层以及氮化镓铝势垒层；氮化镓器件结构，形成于氮化镓铝势垒层上；第一金属电极的一端连接氮化镓器件结构，另一端连接位于高掺杂硅衬底的一侧的高掺杂接触区；第二金属电极的一端连接氮化镓器件结构，另一端连接位于高掺杂硅衬底的另一侧的高掺杂接触区。本申请解决氮化镓双向功率器件衬底浮空问题，提升器件开关性能和可靠性。

主权项：1.一种氮化镓双向功率器件，其特征在于，包括：高掺杂硅衬底，所述高掺杂硅衬底上对称扩散有低掺杂漂移区，所述低掺杂漂移区位于所述高掺杂硅衬底的两侧，所述低掺杂漂移区上对称扩散有高掺杂接触区，所述高掺杂接触区位于所述低掺杂漂移区的两侧，所述高掺杂硅衬底分别与所述低掺杂漂移区和所述高掺杂接触区形成PIN二极管，所述高掺杂硅衬底为所述PIN二极管的阳极，所述高掺杂接触区分别为所述PIN二极管的阴极；氮化镓外延结构层，生长于所述高掺杂硅衬底的上表面且分别连接所述低掺杂漂移区，所述氮化镓外延结构层包括依次层叠的氮化铝成核层、氮化镓铝缓冲层、氮化镓沟道层以及氮化镓铝势垒层；氮化镓器件结构，形成于所述氮化镓铝势垒层上，所述氮化镓器件结构包括沉积在所述氮化镓铝势垒层上的，互不相接的氮化镓栅极区、第一欧姆接触金属以及第二欧姆接触金属，所述氮化镓栅极区分别至所述第一欧姆接触金属和所述第二欧姆接触金属的距离相等，在所述氮化镓铝势垒层上，且位于所述氮化镓栅极区与第一欧姆接触金属和第二欧姆接触金属之间沉积有钝化介质层；第一隔离介质层以及第二隔离介质层，所述第一隔离介质层和所述第二隔离介质层分别配置于所述氮化镓外延结构层的两侧，且所述第一隔离介质层的一端连接所述第一欧姆接触金属，所述第一隔离介质层的另一端分别连接位于所述高掺杂硅衬底的一侧的低掺杂漂移区和高掺杂接触区，所述第二隔离介质层的一端连接所述第二欧姆接触金属，所述第二隔离介质层的另一端分别连接位于所述高掺杂硅衬底的另一侧的低掺杂漂移区和高掺杂接触区，所述第一隔离介质层的一端高于所述第一欧姆接触金属且与所述第一欧姆接触金属的顶端部分连接；所述第二隔离介质层的一端高于所述第二欧姆接触金属且与所述第二欧姆接触金属的顶端部分连接；第一金属电极，沉积于所述氮化镓外延结构层的一侧，其一端连接所述氮化镓器件结构，另一端连接位于所述高掺杂硅衬底的一侧的高掺杂接触区；第二金属电极，沉积于所述氮化镓外延结构层的另一侧，其一端连接所述氮化镓器件结构，另一端连接位于所述高掺杂硅衬底的另一侧的高掺杂接触区。

全文数据：

权利要求：

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