申请/专利权人：江苏能华微电子科技发展有限公司

申请日：2024-03-07

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN117855267B

主分类号：H01L29/778

分类号：H01L29/778;H01L29/06;H01L29/417;H01L29/423;H01L21/28;H01L21/335

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开一种高阈值增强型功率器件及其制备方法，涉及半导体器件制备领域；GaN缓冲层、GaN凹槽层和AlGaN层在Si衬底上由下至上依次外延生长而成；AlGaN层具有第一部分凹槽；p‑AlGaN层设置在第一部分凹槽内；钝化层覆盖AlGaN层和p‑AlGaN层的表面；栅电极放置在栅极凹槽；源电极放置在源极凹槽；源极凹槽从钝化层上的第一区域向下刻蚀至GaN凹槽层内部形成的；漏电极放置在漏极凹槽；漏极凹槽从钝化层上的第二区域向下刻蚀至GaN凹槽层的内部形成的；第一区域与第二区域不同。本发明能够提高功率器件的性能，实现大电流、高阈值电压的目的。

主权项：1.一种高阈值增强型功率器件，其特征在于，包括：Si衬底、GaN缓冲层、GaN凹槽层、AlGaN层、p-AlGaN层、钝化层、源电极、栅电极和漏电极；所述GaN缓冲层、所述GaN凹槽层和所述AlGaN层在所述Si衬底上由下至上依次外延生长而成；所述GaN缓冲层、所述GaN凹槽层和所述AlGaN层均是在MOCVD设备中生长而成；所述AlGaN层具有第一部分凹槽；所述第一部分凹槽由所述AlGaN层的顶面向下延伸至设定位置处；所述设定位置是根据距离所述GaN凹槽层的顶面的设定距离范围确定的；所述p-AlGaN层设置在所述第一部分凹槽内；所述钝化层覆盖在所述AlGaN层和所述p-AlGaN层的表面；所述栅电极放置在栅极凹槽；所述栅极凹槽包括第二部分凹槽和第三部分凹槽；所述第二部分凹槽是将所述钝化层上与所述第一部分凹槽对应的部分刻蚀而成的，且所述第二部分凹槽和所述第一部分凹槽不连通；所述第三部分凹槽是在所述第二部分凹槽的基础上，将所述钝化层继续向下刻蚀而成的；所述第三部分凹槽的底面与所述p-AlGaN层的顶面相接，且所述第三部分凹槽的两端与所述第一部分凹槽的两端不相接；所述源电极放置在源极凹槽；所述源极凹槽是从所述钝化层上的第一区域向下刻蚀至所述GaN凹槽层的内部形成的；所述源电极与所述GaN凹槽层内部形成的二维电子气连接；所述漏电极放置在漏极凹槽；所述漏极凹槽是从所述钝化层上的第二区域向下刻蚀至所述GaN凹槽层的内部形成的；所述漏电极与所述GaN凹槽层内部形成的二维电子气连接；所述第一区域与所述第二区域不同；通过Mg注入的方式，将栅极下方的部分AlGaN层变成p-AlGaN层，从而对下方的二维电子气起到耗尽作用；Mg离子总浓度大于1×1018cm3。

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