本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法。

背景技術：

目前，隨著高效完備的功率轉換電路和系統(tǒng)需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件最近吸引了很多關注。氮化鎵gan是第三代寬禁帶半導體材料，由于其具有3.4ev大禁帶寬度、2e7cm/s高電子飽和速率、1e10--3e10v/cm高擊穿電場，較高熱導率，耐腐蝕和抗輻射性能，在高壓、高頻、高溫、大功率和抗輻照環(huán)境條件下具有較強的優(yōu)勢，被認為是研究短波光電子器件和高壓高頻率大功率器件的最佳材料。

然而，如圖1所示，傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管中，電場最強的地方集中在陽極邊緣，導致電場強度分布不均勻，減小了主肖特基結的電場強度，降低了氮化鎵肖特基二極管的耐壓，造成氮化鎵肖特基二極管提前被擊穿，影響了氮化鎵肖特基二極管的性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種氮化鎵肖特基二極管及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術中氮化鎵肖特基二極管耐壓低的問題。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括：

在硅襯底上依次生長氮化鎵緩沖層和氮化鋁鎵勢壘層；

在所述氮化鋁鎵勢壘層上依次淀積氮化硅鈍化層和氧化層；

對所述氧化層和所述氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陰極接觸孔；

在所述氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陰極金屬；

對除所述陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行光刻刻蝕， 形成陰極；

對表面上未覆蓋有陰極金屬的所述氧化層和所述氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔；

在所述氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陽極金屬；

對除所述陽極接觸孔和所述浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行光刻刻蝕，形成陽極和浮空場板；

在所述氧化層的表面上進行電極開孔，形成氮化鎵肖特基二極管。

進一步地，所述對所述氧化層和所述氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陰極接觸孔，包括：

對所述氧化層進行光刻刻蝕，形成第一開孔；

在所述第一開孔內對所述氮化硅鈍化層進行刻蝕，形成陰極接觸孔。

進一步地，所述對除所述陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行光刻刻蝕，形成陰極，包括：

在所述陰極金屬的表面上進行涂膠；

對除所述陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行曝光顯影刻蝕，形成陰極。

進一步地，所述對表面上未覆蓋有陰極金屬的所述氧化層和所述氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔，包括：

對表面上未覆蓋有陰極金屬的所述氧化層進行光刻刻蝕，在所述氧化層表面上的中部形成第二開孔，在所述氧化層表面上的右端形成第三開孔；

在所述第二開孔內對所述氮化鋁鎵勢壘層進行光刻刻蝕，形成浮空場板接觸孔；

在所述第三開孔內對所述氮化鋁鎵勢壘層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔。

進一步地，所述對除所述陽極接觸孔和所述浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行光刻刻蝕，形成陽極和浮空場板，包括：

在所述陽極金屬的表面上進行涂膠；

對除所述陽極接觸孔和所述浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行曝光顯影刻蝕，形成陽極和浮空場板。

進一步地，所述氧化層為等離子體增強正硅酸乙脂氧化層。

本發(fā)明中，提供一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括：在硅襯底上依次生長氮化鎵緩沖層和氮化鋁鎵勢壘層；在氮化鋁鎵勢壘層上依次淀積氮化硅鈍化層和氧化層；對氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陰極接觸孔；在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陰極金屬；對除陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行光刻刻蝕，形成陰極；對表面上未覆蓋有陰極金屬的氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔；在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陽極金屬；對除陽極接觸孔和浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行光刻刻蝕，形成陽極和浮空場板，從而通過浮空場板的設置，擴展了氮化鎵肖特基二極管的耗盡區(qū)，均衡了氮化鎵肖特基二極管的電場分布，減小了主肖特基結的電場強度，從而提高了氮化鎵肖特基二極管的耐壓。

本發(fā)明的第二個方面是提供一種氮化鎵肖特基二極管，包括：

硅襯底、依次設置在所述硅襯底上的氮化鎵緩沖層、氮化鋁鎵勢壘層、氮化硅鈍化層和氧化層；

所述氧化層和所述氮化硅鈍化層上依次設置有陰極接觸孔、浮空場板接觸孔和陽極接觸孔；

所述陰極接觸孔內設置有陰極；所述浮空場板接觸孔內設置有浮空場板；所述陽極接觸孔內設置有陽極。

進一步地，所述氧化層為等離子體增強正硅酸乙脂氧化層。

本發(fā)明中，提供一種氮化鎵肖特基二極管，包括：硅襯底、依次設置在硅襯底上的氮化鎵緩沖層、氮化鋁鎵勢壘層、氮化硅鈍化層和氧化層；氧化層和氮化硅鈍化層上依次設置有陰極接觸孔、浮空場板接觸孔和陽極接觸孔；陰極接觸孔內設置有陰極；浮空場板接觸孔內設置有浮空場板；陽極接觸孔內設置有陽極，從而通過浮空場板的設置，擴展了氮化鎵肖特基二極管的耗盡區(qū)，均衡了氮化鎵肖特基二極管的電場分布，減小了主肖特基結的電場強度，從而提高了氮化鎵肖特基二極管的耐壓。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的氮化鎵肖特基二極管的制作方法實施例的流程圖；

圖3為在硅襯底上依次生長氮化鎵緩沖層和氮化鋁鎵勢壘層后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖4為在氮化鋁鎵勢壘層上依次淀積氮化硅鈍化層和氧化層后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖5為形成陰極接觸孔后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖6為形成陰極后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖7為形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

圖8為形成陽極和浮空場板后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖；

附圖標記：

硅襯底-1；氮化鎵緩沖層-2；氮化鋁鎵勢壘層-3；氮化硅鈍化層-4；氧化層-5；陰極接觸孔-6；陰極-7；陽極接觸孔-8；浮空場板接觸孔-9；陽極-10；浮空場板-11；

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖2為本發(fā)明提供的氮化鎵肖特基二極管的制作方法實施例的流程圖，如圖2所示，包括：

201、在硅襯底上依次生長氮化鎵緩沖層和氮化鋁鎵勢壘層。

其中，如圖3所示，圖3為在硅襯底1上依次生長氮化鎵緩沖層2和氮化鋁鎵勢壘層3后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。

202、在氮化鋁鎵勢壘層上依次淀積氮化硅鈍化層和氧化層。

其中，氧化層具體可以為等離子體增強正硅酸乙脂氧化層。如圖4所示，圖4為在氮化鋁鎵勢壘層3上依次淀積氮化硅鈍化層4和氧化層5后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。

203、對氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陰極接觸孔。

其中，如圖5所示，圖5為形成陰極接觸孔6后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。具體地，步驟203可以包括：對氧化層進行光刻刻蝕，形成第一開孔；在第一開孔內對氮化硅鈍化層進行刻蝕，形成陰極接觸孔。

204、在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陰極金屬。

205、對除陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行光刻刻蝕，形成陰極。

其中，如圖6所示，圖6為形成陰極7后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。具體地，步驟205可以包括：在陰極金屬的表面上進行涂膠；對除陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行曝光顯影刻蝕，形成陰極。

206、對表面上未覆蓋有陰極金屬的氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔。

其中，如圖7所示，圖7為形成陽極接觸孔8和浮空場板接觸孔9后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。具體地，步驟206可以包括：對表面上未覆蓋有陰極金屬的氧化層進行光刻刻蝕，在氧化層表面上的中部形成第二開孔，在氧化層表面上的右端形成第三開孔；在第二開孔內對氮化鋁鎵勢壘層進行光刻刻蝕，形成浮空場板接觸孔；在第三開孔內對氮化鋁鎵勢壘層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔。

207、在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陽極金屬。

208、對除陽極接觸孔和浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行光刻刻蝕，形成陽極和浮空場板。

其中，如圖8所示，圖8為形成陽極10和浮空場板11后氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。具體地，步驟208可以包括：在陽極金屬的表面上進行涂膠；對除陽極接觸孔和浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行曝光顯影刻蝕，形成陽極和浮空場板。

其中，傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管中未設置有浮空場板，導致電場最強的地方集中在陽極邊緣，減小了主肖特基結的電場強度，降低了氮化鎵肖特基二極管的耐壓。而本實施例中，通過浮空場板的設置，浮空場板下方也可以對溝道進行耗盡，從而擴展了氮化鎵肖特基二極管的耗盡區(qū)，均衡了電場分布，減小了主肖特基結的電場強度，從而提高了氮化鎵肖特基二極管的耐 壓。

209、在氧化層的表面上進行電極開孔，形成氮化鎵肖特基二極管。

本實施例中，提供一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括：在硅襯底上依次生長氮化鎵緩沖層和氮化鋁鎵勢壘層；在氮化鋁鎵勢壘層上依次淀積氮化硅鈍化層和氧化層；對氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陰極接觸孔；在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陰極金屬；對除陰極接觸孔上的陰極金屬之外的其他陰極金屬進行光刻刻蝕，形成陰極；對表面上未覆蓋有陰極金屬的氧化層和氮化硅鈍化層進行光刻刻蝕，形成陽極接觸孔和浮空場板接觸孔；在氧化層的表面上采用磁控濺射方法濺射陽極金屬；對除陽極接觸孔和浮空場板接觸孔上的陽極金屬之外的其他陽極金屬進行光刻刻蝕，形成陽極和浮空場板，從而通過浮空場板的設置，擴展了氮化鎵肖特基二極管的耗盡區(qū)，均衡了氮化鎵肖特基二極管的電場分布，減小了主肖特基結的電場強度，從而提高了氮化鎵肖特基二極管的耐壓。

本領域普通技術人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

結合參考圖8，為采用圖2所示的氮化鎵肖特基二極管的制作方法制作得到的氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖，如圖8所示，包括：

硅襯底1、依次設置在硅襯底上的氮化鎵緩沖層2、氮化鋁鎵勢壘層3、氮化硅鈍化層4和氧化層5；

氧化層5和氮化硅鈍化層4上依次設置有陰極接觸孔6、浮空場板接觸孔8和陽極接觸孔9；

陰極接觸孔6內設置有陰極7；浮空場板接觸孔8內設置有浮空場板11；陽極接觸孔9內設置有陽極10。

其中，氧化層5為等離子體增強正硅酸乙脂氧化層。

本實施例中，提供一種氮化鎵肖特基二極管，包括：硅襯底、依次設置在硅襯底上的氮化鎵緩沖層、氮化鋁鎵勢壘層、氮化硅鈍化層和氧化層；氧 化層和氮化硅鈍化層上依次設置有陰極接觸孔、浮空場板接觸孔和陽極接觸孔；陰極接觸孔內設置有陰極；浮空場板接觸孔內設置有浮空場板；陽極接觸孔內設置有陽極，從而通過浮空場板的設置，擴展了氮化鎵肖特基二極管的耗盡區(qū)，均衡了氮化鎵肖特基二極管的電場分布，減小了主肖特基結的電場強度，從而提高了氮化鎵肖特基二極管的耐壓。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。