[发明专利]一种功率半导体器件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种功率半导体器件以及制作方法，该功率半导体器件包括：基底；设置在基底上的氮化镓层，氮化镓层包括栅极区、源极区和漏极区；栅极区的表面设置有栅极，源极区表面设置有源极，漏极区表面设置有漏极；栅极包括平行且相对设置的第一栅极区域和第二栅极区域；以及连接第一栅极区域和第二栅极区域的第三栅极区域，第三栅极区域为曲面结构；漏极位于第一栅极区域与第二栅极区域之间；源极包括平行且相对设置的第一源极区域和第二源极区域，第一源极区域与第一栅极区域对应设置，第二源极区域和第二栅极区域对应设置。本发明技术方案解决现有技术中在栅极的曲面部分容易发生表面击穿的问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，更具体地说，涉及一种功率半导体器件及其制作方法。

背景技术

氮化镓材料具有禁带宽度大、饱和漂移速度高和耐高温等特点，并且，由氮化镓材料形成的异质结构具有很高的二维电子气浓度和迁移率，因此，在制作高性能功率半导体器件方面，尤其在制作高速、低功耗、中低压工作的电子器件方面具有明显的优势。

参考图1，图1为现有的一种功率半导体器件的结构示意图，该功率半导体器件包括：制作在半导体衬底上的拇指形的栅极G、源极S和漏极D。当对该功率半导体器件施加电压时，该功率半导体器件中的电场线分布如图1中的箭头所示。但是，由于功率半导体器件在栅极G的曲面部分(栅极尾部)的电场分布更为集中，即该部分的电场强度较大，因此，会导致栅极G的曲面部分容易表面击穿的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率半导体器件及其制作方法，以解决现有技术中在栅极的曲面部分容易发生表面击穿的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种功率半导体器件，所述功率半导体器件包括：

基底；

设置在所述基底上的氮化镓层，所述氮化镓层包括栅极区、源极区和漏极区；所述栅极区的表面设置有栅极，所述源极区表面设置有源极，所述漏极区表面设置有漏极；

所述栅极包括平行且相对设置的第一栅极区域和第二栅极区域；以及连接所述第一栅极区域和所述第二栅极区域的第三栅极区域，所述第三栅极区域为曲面结构；

所述漏极位于所述第一栅极区域与所述第二栅极区域之间；

所述源极包括平行且相对设置的第一源极区域和第二源极区域，所述第一源极区域与所述第一栅极区域对应设置，所述第二源极区域和所述第二栅极区域对应设置。

优选的，在上述功率半导体器件中，所述源极与所述基底之间具有第一介质层，以通过所述第一介质层防止所述源极和所述氮化镓层形成欧姆接触。

优选的，在上述功率半导体器件中，在垂直于所述基底的方向上，所述源极区的厚度以及所述漏极区的厚度均小于所述栅极区的厚度。

优选的，在上述功率半导体器件中，所述漏极与所述第三栅极区域对应的一端为曲面结构。

优选的，在上述功率半导体器件中，所述栅极和所述氮化镓层之间具有AlGaN隔离层；

所述源极通过源极场板以及设置在所述栅极区表面的源极欧姆金属块与所述AlGaN隔离层接触；

所述漏极通过漏极场板以及设置在所述栅极区表面的漏极欧姆金属块与所述AlGaN隔离层接触。

优选的，在上述功率半导体器件中，所述氮化镓层的表面具有第二介质层；所述源极欧姆金属块以及所述漏极欧姆金属块均位于所述第二介质层与所述氮化镓层之间；

所述第二介质层在所述源极区具有用于露出所述源极的源极开口、在所述漏极区具有用于露出所述漏极的开口、在所述栅极区具有用于露出所述源极欧姆金属块的开口以及用于露出所述漏极金属块的开口。