一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法，該方法包括如下步驟：1）提供一襯底；2）在襯底上依次生長(zhǎng)N+氮化鎵層、N?氮化鎵層；3）將N?氮化鎵層所在的部分臺(tái)面蝕刻至暴露出N+氮化鎵層，并形成若干個(gè)直徑為50~200μm的N?氮化鎵島；4）淀積第一金屬層與第二金屬層；5）制作鈍化層；6）蝕刻形成鈍化層窗口；7）剔除不合格的N?氮化鎵島，覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成里兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，從而完成肖特基二極管的制作。采用本發(fā)明的制作方法制作成的肖特基二極管，大大降低了器件工作時(shí)的漏電流，不存在器件不合格的情況，確保了器件的穩(wěn)定性和可靠性，不會(huì)出現(xiàn)器件因存在缺陷而導(dǎo)致晶圓良率大大降低的情況發(fā)生。
【專利說明】
一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，參見圖1、圖2所示，在襯底I上生長(zhǎng)N+氮化鎵層2和N-氮化鎵層3后，蝕刻N(yùn)-氮化鎵層3至N+氮化鎵層2，在N-氮化鎵層3上淀積第一金屬層4作為陽極，在N+氮化鎵層2上淀積第二金屬層5作為陰極，在上面覆蓋鈍化層6，蝕刻鈍化層6窗口，在上面淀積第三金屬層7并分離成兩個(gè)獨(dú)立的電極，即陽極和陰極，在分離的第三金屬層7上分別布線與外部封裝管腳相連。
[0003]該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:由于氮化鎵外延層與襯底I材料的晶格不匹配，因此在生長(zhǎng)后的外延層表面上產(chǎn)生很多缺陷，在制成器件后，這些缺陷就會(huì)在器件工作時(shí)導(dǎo)致漏電流的增加，從而降低器件的擊穿電壓，使得器件性能降低以及容易損壞。由于器件的面積較大，而一個(gè)或多個(gè)缺陷落在一個(gè)器件范圍內(nèi)，就會(huì)使得該器件不合格甚至作廢，從而導(dǎo)致晶圓良率大大降低。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法，采用該方法大大降低了器件的不合格率，降低了器件工作時(shí)的漏電流。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括如下步驟:
I)提供一襯底；
2 )在襯底上依次生長(zhǎng)N+氮化鎵層、N-氮化鎵層；
3)將N-氮化鎵層所在的部分臺(tái)面蝕刻至暴露出N+氮化鎵層，并使N-氮化鎵層上未蝕刻的部分形成若干個(gè)直徑為50?200μπι的N-氮化鎵島；
4)在每個(gè)N-氮化鎵島背離襯底的一側(cè)淀積形成第一金屬層，在暴露的N+氮化鎵層上背離襯底的一側(cè)淀積形成第二金屬層；
5)在N-氮化鎵層背離襯底的一側(cè)面上覆蓋一層鈍化層，并使所述鈍化層覆蓋整個(gè)器件及所述第一金屬層和第二金屬層；
6)對(duì)第一金屬層和第二金屬層上的鈍化層分別蝕刻形成鈍化層窗口；
7)檢測(cè)各個(gè)N-氮化鎵島的合格情況，剔除不合格的N-氮化鎵島，在鈍化層及鈍化層窗口上背離襯底的一側(cè)面覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，從而完成肖特基二極管的制作。
[0007]優(yōu)選地，步驟7)的具體操作如下:對(duì)不合格的N-氮化鎵島，采用打點(diǎn)器將絕緣膠液注入其鈍化層窗口內(nèi)，待絕緣膠液固化后，在所有的鈍化層窗口及鈍化層的背離襯底的一側(cè)面上覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，然后在正電極和負(fù)電極上分別布線與封裝管腳相連;或
在所有的鈍化層窗口及鈍化層的背離襯底的一側(cè)面上覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，其中正電極也同時(shí)分離成各島獨(dú)立的正電極，在判斷每個(gè)N-氮化鎵島的合格性后，在合格的N-氮化鎵島的背離襯底的一側(cè)面的正電極和負(fù)電極上布線，并與封裝管腳相連。
[0008]優(yōu)選地，所述的襯底為藍(lán)寶石、硅或碳化硅中的一種制成。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種由上述制作方法制作成的氮化鎵肖特基二極管。
[0010]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明中的氮化鎵肖特基二極管，將N-氮化鎵層蝕刻至N+氮化鎵層，未蝕刻的N-氮化鎵層形成多個(gè)N-氮化鎵島，并通過檢測(cè)N-氮化鎵島的正向?qū)ê头聪驌舸┨匦蕴蕹缓细竦腘-氮化鎵島，從而使得在制作電極時(shí)避開了不合格的N-氮化鎵島，大大降低了器件工作時(shí)的漏電流，不存在器件不合格的情況，保證了肖特基二極管器件的穩(wěn)定性和可靠性，不會(huì)出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)中器件因存在缺陷而導(dǎo)致晶圓良率大大降低的情況發(fā)生。
[0011]
【附圖說明】
[0012]附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)的橫向截面圖；
附圖2是現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)的俯視圖；
附圖3是本發(fā)明所述的氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)中未覆蓋第三金屬層時(shí)的俯視圖； 附圖4是本發(fā)明所述的氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)俯視圖一；
附圖5是本發(fā)明所述的氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)的俯視圖二；
其中:1、襯底;2、N+氮化鎵層;3、N-氮化鎵層(N-氮化鎵島);4、第一金屬層;5、第二金屬層;6、鈍化層;61、鈍化層窗口； 7、第三金屬層;8、絕緣膠液;9、引線。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0014]—種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括如下步驟:
1)提供一襯底I，該襯底I為藍(lán)寶石、硅或碳化硅中的一種制成的；
2)在襯底I上依次生長(zhǎng)N+氮化鎵層2、N-氮化鎵層3;
3)將N-氮化鎵層3所在的部分臺(tái)面蝕刻至暴露出N+氮化鎵層2，并使N-氮化鎵層3上未蝕刻的部分形成若干個(gè)直徑為50?200μπι的N-氮化鎵島3;
4)在N-氮化鎵島3背離襯底I的一側(cè)面上淀積形成第一金屬層4，在暴露的N+氮化鎵層2背離襯底I的一側(cè)面上淀積形成第二金屬層5;
5)在N-氮化鎵層3背離襯底I的一側(cè)面上覆蓋一層鈍化層6，并使該鈍化層6覆蓋整個(gè)器件及第一金屬層4和第二金屬層5 ；
6)對(duì)第一金屬層4和第二金屬層5上背離襯底I的一側(cè)面上的鈍化層6分別進(jìn)行蝕刻形成鈍化層窗口 61 ；
7)測(cè)試每個(gè)N-氮化鎵島3的正向?qū)ê头聪驌舸┨匦?，從而判斷每個(gè)N-氮化鎵島3的合格性，之后采用打點(diǎn)器向不合格的N-氮化鎵島3的鈍化層窗口 61內(nèi)注入樹脂等絕緣膠液8，待絕緣膠液8固化后，在鈍化層窗口 61的上表面上覆蓋第三金屬層7，并將第三金屬層7分離成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極。當(dāng)然，也可在判斷每個(gè)N-氮化鎵島3的合格性后，在N-氮化鎵島3上第一金屬層4的背離襯底I的一側(cè)面的鈍化層窗口 61上覆蓋第三金屬層7作為陽極，在第二金屬層5的鈍化層窗口 61及鈍化層6的背離襯底I的一側(cè)面上覆蓋第三金屬層7作為陰極，最后在合格的N-氮化鎵島的正電極和負(fù)電極上分別布引線9與外部封裝管腳相連，完成肖特基二極管的制作;也可先在鈍化層窗口 61及鈍化層6的背離襯底I的側(cè)面上覆蓋第三金屬層7，然后將第三金屬層7分離形成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，其中正電極也同時(shí)分離形成各島獨(dú)立的正電極，之后再對(duì)每個(gè)N-氮化鎵島3的合格性進(jìn)行判斷，在合格的N-氮化鎵島3的背離襯底I的側(cè)面的正電極和負(fù)電極上布線，并與封裝管腳相連。
[0015]本發(fā)明方法在制備肖特基二極管的過程中，將N-氮化鎵層3蝕刻形成若干直徑為50-200μπι的N-氮化鎵島3，可以使整個(gè)終端結(jié)構(gòu)縮小面積，從而可在同樣面積的晶圓上生產(chǎn)更多的二極管器件芯片，同時(shí)將不合格的N-氮化鎵島3剔除，從而在制作電極時(shí)可避開不合格的N-氮化鎵島3，大大降低了器件工作時(shí)的漏電流，不存在器件不合格的情況，保證了二極管器件的穩(wěn)定性和可靠性，不會(huì)出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)中，器件因存在缺陷而導(dǎo)致晶圓良率大大降低的情況發(fā)生。
[0016]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括如下步驟: 1)提供一襯底； 2)在襯底上依次生長(zhǎng)N+氮化鎵層、N-氮化鎵層； 3)將N-氮化鎵層所在的部分臺(tái)面蝕刻至暴露出N+氮化鎵層，并使N-氮化鎵層上未蝕刻的部分形成若干個(gè)直徑為50?200μπι的N-氮化鎵島； 4)在每個(gè)N-氮化鎵島背離襯底的一側(cè)淀積形成第一金屬層，在暴露的N+氮化鎵層上背離襯底的一側(cè)淀積形成第二金屬層； 5)在N-氮化鎵層背離襯底的一側(cè)面上覆蓋一層鈍化層，并使所述鈍化層覆蓋整個(gè)器件及所述第一金屬層和第二金屬層； 6)對(duì)第一金屬層和第二金屬層上的鈍化層分別蝕刻形成鈍化層窗口； 7)檢測(cè)各個(gè)N-氮化鎵島的合格情況，剔除不合格的N-氮化鎵島，在鈍化層及鈍化層窗口上背離襯底的一側(cè)面覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，從而完成肖特基二極管的制作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵肖特基二極管的制作方法，其特征在于，步驟7)的具體操作如下:對(duì)不合格的N-氮化鎵島，采用打點(diǎn)器將絕緣膠液注入其鈍化層窗口內(nèi)，待絕緣膠液固化后，在所有的鈍化層窗口及鈍化層的背離襯底的一側(cè)面上覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，然后在正電極和負(fù)電極上分別布線與封裝管腳相連;或 在所有的鈍化層窗口及鈍化層的背離襯底的一側(cè)面上覆蓋第三金屬層，并將第三金屬層分離形成相互獨(dú)立的正電極和負(fù)電極，其中正電極也同時(shí)分離成各島獨(dú)立的正電極，在判斷每個(gè)N-氮化鎵島的合格性后，在合格的N-氮化鎵島的背離襯底的一側(cè)面的正電極和負(fù)電極上布線，并與封裝管腳相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵肖特基二極管的制作方法，其特征在于，所述的襯底為藍(lán)寶石、硅或碳化硅中的一種制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制作方法所制作成的氮化鎵肖特基二極管。
【文檔編號(hào)】H01L21/329GK106024623SQ201610494705
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】張葶葶, 朱廷剛, 李亦衡, 王東盛, 苗操, 魏鴻源, 嚴(yán)文勝
【申請(qǐng)人】江蘇能華微電子科技發(fā)展有限公司