[发明专利]氮化镓基功率器件外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，包括：

在外延结构的P型盖帽层上沉积掩膜层，所述外延结构包括栅极区域和非栅极区域，所述P型盖帽层覆盖所述栅极区域和所述非栅极区域的第一铝镓氮层；

刻蚀所述掩膜层，以将所述非栅极区域的P型盖帽层露出；

刻蚀露出的所述P型盖帽层，以露出所述非栅极区域的第一铝镓氮层；

在露出的所述第一铝镓氮层上外延生长第二铝镓氮层，所述第二铝镓氮层的铝离子浓度大于所述第一铝镓氮层的铝离子浓度，所述第二铝镓氮层的厚度小于P型盖帽层的厚度。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述第二铝镓氮层与所述栅极区域的所述P型盖帽层之间形成有间隙，所述间隙位于所述非栅极区域。

3.根据权利要求2所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述在露出的所述第一铝镓氮层上外延生长第二铝镓氮层，包括：

在所述掩膜层上形成介质层，所述介质层覆盖所述第一铝镓氮层，其中，所述介质层与所述掩膜层同材料；

通过光刻工艺去除所述非栅极区域的所述介质层，并保留包覆所述P型盖帽层外周壁和所述掩膜层外周壁的所述介质层；

在所述非栅极区域的第一铝镓氮层上形成第二铝镓氮层；

去除所述掩膜层和所述介质层，以在所述第二铝镓氮层和所述栅极区域的所述P型盖帽层之间形成间隙。

4.根据权利要求3所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述介质层和所述掩膜层的材料均为二氧化硅。

5.根据权利要求2所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述在露出的第一铝镓氮层上外延生长第二铝镓氮层，包括：

去除所述掩膜层；

在所述P型盖帽层上外延生长第二铝镓氮层，所述第二铝镓氮层具有包覆所述P型盖帽层外周的包覆层和覆盖露出的所述第一铝镓氮层的覆盖层；

在所述第二铝镓氮层上形成第三光刻胶层；

在所述第三光刻胶层上形成窗口，以使所述第二铝镓氮层露出，所述包覆层在所述第一铝镓氮层上的正投影位于所述窗口在所述第一铝镓氮层上的正投影之内；

刻蚀所述第二铝镓氮层，以在所述第二铝镓氮层和所述栅极区域的所述P型盖帽层之间形成间隙。

6.根据权利要求3或5所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述栅极区域的所述P型盖帽层在所述第一铝镓氮层上的正投影位于所述间隙在所述第一铝镓氮层上的正投影的中心。

7.根据权利要求6所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述栅极区域的所述P型盖帽层与所述第二铝镓氮层之间的距离在5nm至1μm之间。

8.根据权利要求1所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述在露出的所述第一铝镓氮层上外延生长第二铝镓氮层，包括：

去除所述掩膜层；

在所述P型盖帽层上外延生长第二铝镓氮层，所述第二铝镓氮层具有包覆所述P型盖帽层外周的包覆层和覆盖露出的所述第一铝镓氮层的覆盖层；

在所述第二铝镓氮层上形成第三光刻胶层；

在所述第三光刻胶层上形成窗口，以使所述第二铝镓氮层露出，所述窗口在所述第一铝镓氮层上的正投影位于所述包覆层在所述第一铝镓氮层上的正投影之内；

刻蚀所述第二铝镓氮层，以保留位于所述非栅极区域的所述第二铝镓氮层。

9.根据权利要求1所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法，其特征在于，所述第二铝镓氮层的厚度小于50nm。

10.一种氮化镓基功率器件外延结构，其特征在于，由权利要求1至9中任意一项所述的氮化镓基功率器件外延结构的制备方法制得。