一种氮化镓肖特基二极管及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种氮化镓肖特基二极管及其制作方法，该方法包括如下步骤：1）提供一衬底；2）在衬底上依次生长N+氮化镓层、N?氮化镓层；3）将N?氮化镓层所在的部分台面蚀刻至暴露出N+氮化镓层，并形成若干个直径为50~200μm的N?氮化镓岛；4）淀积第一金属层与第二金属层；5）制作钝化层；6）蚀刻形成钝化层窗口；7）剔除不合格的N?氮化镓岛，覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成里两个相对独立的正电极和负电极，从而完成肖特基二极管的制作。采用本发明的制作方法制作成的肖特基二极管，大大降低了器件工作时的漏电流，不存在器件不合格的情况，确保了器件的稳定性和可靠性，不会出现器件因存在缺陷而导致晶圆良率大大降低的情况发生。
【专利说明】
一种氮化镓肖特基二极管及其制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种氮化镓肖特基二极管及其制作方法。
【背景技术】
[0002]目前，在现有技术中，参见图1、图2所示，在衬底I上生长N+氮化镓层2和N-氮化镓层3后，蚀刻N-氮化镓层3至N+氮化镓层2，在N-氮化镓层3上淀积第一金属层4作为阳极，在N+氮化镓层2上淀积第二金属层5作为阴极，在上面覆盖钝化层6，蚀刻钝化层6窗口，在上面淀积第三金属层7并分离成两个独立的电极，即阳极和阴极，在分离的第三金属层7上分别布线与外部封装管脚相连。
[0003]该结构的缺点在于:由于氮化镓外延层与衬底I材料的晶格不匹配，因此在生长后的外延层表面上产生很多缺陷，在制成器件后，这些缺陷就会在器件工作时导致漏电流的增加，从而降低器件的击穿电压，使得器件性能降低以及容易损坏。由于器件的面积较大，而一个或多个缺陷落在一个器件范围内，就会使得该器件不合格甚至作废，从而导致晶圆良率大大降低。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种氮化镓肖特基二极管及其制作方法，采用该方法大大降低了器件的不合格率，降低了器件工作时的漏电流。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种氮化镓肖特基二极管的制作方法，包括如下步骤:
I)提供一衬底；
2 )在衬底上依次生长N+氮化镓层、N-氮化镓层；
3)将N-氮化镓层所在的部分台面蚀刻至暴露出N+氮化镓层，并使N-氮化镓层上未蚀刻的部分形成若干个直径为50?200μπι的N-氮化镓岛；
4)在每个N-氮化镓岛背离衬底的一侧淀积形成第一金属层，在暴露的N+氮化镓层上背离衬底的一侧淀积形成第二金属层；
5)在N-氮化镓层背离衬底的一侧面上覆盖一层钝化层，并使所述钝化层覆盖整个器件及所述第一金属层和第二金属层；
6)对第一金属层和第二金属层上的钝化层分别蚀刻形成钝化层窗口；
7)检测各个N-氮化镓岛的合格情况，剔除不合格的N-氮化镓岛，在钝化层及钝化层窗口上背离衬底的一侧面覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成两个相对独立的正电极和负电极，从而完成肖特基二极管的制作。
[0007]优选地，步骤7)的具体操作如下:对不合格的N-氮化镓岛，采用打点器将绝缘胶液注入其钝化层窗口内，待绝缘胶液固化后，在所有的钝化层窗口及钝化层的背离衬底的一侧面上覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成相互独立的正电极和负电极，然后在正电极和负电极上分别布线与封装管脚相连;或
在所有的钝化层窗口及钝化层的背离衬底的一侧面上覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成相互独立的正电极和负电极，其中正电极也同时分离成各岛独立的正电极，在判断每个N-氮化镓岛的合格性后，在合格的N-氮化镓岛的背离衬底的一侧面的正电极和负电极上布线，并与封装管脚相连。
[0008]优选地，所述的衬底为蓝宝石、硅或碳化硅中的一种制成。
[0009]本发明的另一个目的是提供一种由上述制作方法制作成的氮化镓肖特基二极管。
[0010]由于上述技术方案的运用，本发明中的氮化镓肖特基二极管，将N-氮化镓层蚀刻至N+氮化镓层，未蚀刻的N-氮化镓层形成多个N-氮化镓岛，并通过检测N-氮化镓岛的正向导通和反向击穿特性剔除不合格的N-氮化镓岛，从而使得在制作电极时避开了不合格的N-氮化镓岛，大大降低了器件工作时的漏电流，不存在器件不合格的情况，保证了肖特基二极管器件的稳定性和可靠性，不会出现如现有技术中器件因存在缺陷而导致晶圆良率大大降低的情况发生。
[0011]
【附图说明】
[0012]附图1是现有技术中氮化镓肖特基二极管结构的横向截面图；
附图2是现有技术中氮化镓肖特基二极管结构的俯视图；
附图3是本发明所述的氮化镓肖特基二极管结构中未覆盖第三金属层时的俯视图； 附图4是本发明所述的氮化镓肖特基二极管结构俯视图一；
附图5是本发明所述的氮化镓肖特基二极管结构的俯视图二；
其中:1、衬底;2、N+氮化镓层;3、N-氮化镓层(N-氮化镓岛);4、第一金属层;5、第二金属层;6、钝化层;61、钝化层窗口； 7、第三金属层;8、绝缘胶液;9、引线。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
[0014]—种氮化镓肖特基二极管的制作方法，包括如下步骤:
1)提供一衬底I，该衬底I为蓝宝石、硅或碳化硅中的一种制成的；
2)在衬底I上依次生长N+氮化镓层2、N-氮化镓层3;
3)将N-氮化镓层3所在的部分台面蚀刻至暴露出N+氮化镓层2，并使N-氮化镓层3上未蚀刻的部分形成若干个直径为50?200μπι的N-氮化镓岛3;
4)在N-氮化镓岛3背离衬底I的一侧面上淀积形成第一金属层4，在暴露的N+氮化镓层2背离衬底I的一侧面上淀积形成第二金属层5;
5)在N-氮化镓层3背离衬底I的一侧面上覆盖一层钝化层6，并使该钝化层6覆盖整个器件及第一金属层4和第二金属层5 ；
6)对第一金属层4和第二金属层5上背离衬底I的一侧面上的钝化层6分别进行蚀刻形成钝化层窗口 61 ；
7)测试每个N-氮化镓岛3的正向导通和反向击穿特性，从而判断每个N-氮化镓岛3的合格性，之后采用打点器向不合格的N-氮化镓岛3的钝化层窗口 61内注入树脂等绝缘胶液8，待绝缘胶液8固化后，在钝化层窗口 61的上表面上覆盖第三金属层7，并将第三金属层7分离成相互独立的正电极和负电极。当然，也可在判断每个N-氮化镓岛3的合格性后，在N-氮化镓岛3上第一金属层4的背离衬底I的一侧面的钝化层窗口 61上覆盖第三金属层7作为阳极，在第二金属层5的钝化层窗口 61及钝化层6的背离衬底I的一侧面上覆盖第三金属层7作为阴极，最后在合格的N-氮化镓岛的正电极和负电极上分别布引线9与外部封装管脚相连，完成肖特基二极管的制作;也可先在钝化层窗口 61及钝化层6的背离衬底I的侧面上覆盖第三金属层7，然后将第三金属层7分离形成相互独立的正电极和负电极，其中正电极也同时分离形成各岛独立的正电极，之后再对每个N-氮化镓岛3的合格性进行判断，在合格的N-氮化镓岛3的背离衬底I的侧面的正电极和负电极上布线，并与封装管脚相连。
[0015]本发明方法在制备肖特基二极管的过程中，将N-氮化镓层3蚀刻形成若干直径为50-200μπι的N-氮化镓岛3，可以使整个终端结构缩小面积，从而可在同样面积的晶圆上生产更多的二极管器件芯片，同时将不合格的N-氮化镓岛3剔除，从而在制作电极时可避开不合格的N-氮化镓岛3，大大降低了器件工作时的漏电流，不存在器件不合格的情况，保证了二极管器件的稳定性和可靠性，不会出现如现有技术中，器件因存在缺陷而导致晶圆良率大大降低的情况发生。
[0016]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种氮化镓肖特基二极管的制作方法，包括如下步骤: 1)提供一衬底； 2)在衬底上依次生长N+氮化镓层、N-氮化镓层； 3)将N-氮化镓层所在的部分台面蚀刻至暴露出N+氮化镓层，并使N-氮化镓层上未蚀刻的部分形成若干个直径为50?200μπι的N-氮化镓岛； 4)在每个N-氮化镓岛背离衬底的一侧淀积形成第一金属层，在暴露的N+氮化镓层上背离衬底的一侧淀积形成第二金属层； 5)在N-氮化镓层背离衬底的一侧面上覆盖一层钝化层，并使所述钝化层覆盖整个器件及所述第一金属层和第二金属层； 6)对第一金属层和第二金属层上的钝化层分别蚀刻形成钝化层窗口； 7)检测各个N-氮化镓岛的合格情况，剔除不合格的N-氮化镓岛，在钝化层及钝化层窗口上背离衬底的一侧面覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成两个相对独立的正电极和负电极，从而完成肖特基二极管的制作。2.根据权利要求1所述的氮化镓肖特基二极管的制作方法，其特征在于，步骤7)的具体操作如下:对不合格的N-氮化镓岛，采用打点器将绝缘胶液注入其钝化层窗口内，待绝缘胶液固化后，在所有的钝化层窗口及钝化层的背离衬底的一侧面上覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成相互独立的正电极和负电极，然后在正电极和负电极上分别布线与封装管脚相连;或 在所有的钝化层窗口及钝化层的背离衬底的一侧面上覆盖第三金属层，并将第三金属层分离形成相互独立的正电极和负电极，其中正电极也同时分离成各岛独立的正电极，在判断每个N-氮化镓岛的合格性后，在合格的N-氮化镓岛的背离衬底的一侧面的正电极和负电极上布线，并与封装管脚相连。3.根据权利要求1所述的氮化镓肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述的衬底为蓝宝石、硅或碳化硅中的一种制成。4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的制作方法所制作成的氮化镓肖特基二极管。
【文档编号】H01L21/329GK106024623SQ201610494705
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】张葶葶, 朱廷刚, 李亦衡, 王东盛, 苗操, 魏鸿源, 严文胜
【申请人】江苏能华微电子科技发展有限公司