CN106876271A - 氮化镓功率三极管的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氮化镓功率三极管的制作方法，包括：在衬底上表面生长氮化镓层、铝镓氮层，对铝镓氮层、部分氮化镓层进行蚀刻分隔成多个岛；沉淀第一、第二金属层，第一金属层形成多个第一、第二电极单元，第二金属层形成第三电极单元，第一电极单元的第一金属层沉淀在一个岛上，第二电极单元的第一金属层沉淀在相邻的两个岛上；覆盖钝化层，在第一、第二以及第三电极单元打开钝化层窗口，对特性不合格的岛进行去除；覆盖第三金属层，对第三金属层进行分离，形成第一、第二、第三电极。本发明通过化整为零的方式，在制作时就剔除了不合格的部分，提高成品三极管器件的性能，大大增加三极管器件的良品率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种氮化镓功率三极管的制作方法。
背景技术
在现有技术中，氮化镓功率三极管的结构如图1、2所示：在蓝宝石、硅或碳化硅的衬底1上生长氮化镓层2、铝镓氮层3，蚀刻铝镓氮层3和部分氮化镓层2形成台面，在台面上淀积第一金属层4作为第一电极和第二电极，退火后在台面上淀积第二金属层5作为第三电极，从而构成三极管。
现有结构缺点在于：由于氮化镓外延层与衬底材料的晶格不匹配，因此在生长后的外延层中及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失效。由于功率器件的面积较大，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。
发明内容
本发明的目的是提供一种氮化镓功率三极管的制作方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种氮化镓功率三极管的制作方法，包括：在衬底上表面生长氮化镓层，在所述的氮化镓层上表面再生长铝镓氮层，还包括：
对所述的铝镓氮层、部分所述的氮化镓层进行蚀刻，将所述的铝镓氮层、部分所述的氮化镓层分隔成多个相互独立的岛；
沉淀第一金属层、第二金属层，所述的第一金属层形成多个第一电极单元和多个第二电极单元，所述的第二金属层形成第三电极单元，形成所述的第一电极单元的第一金属层沉淀在一个所述的岛上，形成所述的第二电极单元的第一金属层同时沉淀在两个相邻所述的岛上；
覆盖钝化层，在所述的第一电极单元、第二电极单元以及第三电极单元打开钝化层窗口，测试每个所述的岛的电学特性，对特性不合格的岛进行去除；
覆盖第三金属层，对所述的第三金属层进行分离，所述的第三金属层连接多个所述的第一电极单元形成第一电极，所述的第三金属层连接多个所述的第二电极单元形成第二电极，所述的第三金属层连接所述的第三电极单元形成第三电极。
优选地，向所述的特性不合格的岛上的第一电极单元的钝化层窗口注入绝缘胶液，并进行固化。
进一步优选地，所述的绝缘胶液包括聚酰亚胺树脂。
优选地，在所述的第一电极、第二电极以及第三电极的第三金属层上进行布线，与外部封装管脚相连接，构成三极管。
优选地，每个所述的岛的长度为50-200微米，宽度为20-60微米。
优选地，测试每个所述的岛的电学特性包括正向导通及反向击穿特性。
优选地，所述的第三金属层采用蚀刻或liftoff工艺进行分离。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明通过化整为零的方式，在制作时就剔除了不合格的部分，提高成品三极管器件的性能，大大增加三极管器件的良品率。
附图说明
附图1为现有技术中氮化镓功率三极管结构俯视示意图；
附图2为现有技术中氮化镓功率三极管结构横截面示意图（图1A-A剖视图）；
附图3为本实施例中步骤（二）、（三）的俯视示意图；
附图4为本实施例中步骤（四）中覆盖钝化层的俯视示意图；
附图5为本实施例中步骤（四）中打开钝化层窗口的俯视示意图；
附图6为本实施例中步骤（四）中去除不合格岛上第一电极单元的俯视示意图；
附图7为本实施例制作的三极管的俯视示意图。
其中：1、衬底；2、氮化镓层；3、铝镓氮层；4、第一金属层；5、第二金属层；6、第一电极；60、第一电极单元；7、第二电极；70、第二电极单元；8、第三电极；80、第三电极单元；9、钝化层；90、钝化层窗口；10、绝缘胶液；11、第三金属层；12、岛。
具体实施方式
下面结合实施案例对本发明作进一步描述：
一种氮化镓功率三极管的制作方法，包括以下步骤：
（一）、在衬底1上表面生长氮化镓层2，在氮化镓层2上表面再生长铝镓氮层3，其中衬底1可以采用蓝宝石、硅或者碳化硅；
（二）、对铝镓氮层3、部分氮化镓层2进行蚀刻，将铝镓氮层3、部分氮化镓层2分隔成多个相互独立的岛12，每个岛12的长度为50-200微米，宽度为20-60微米；
（三）、沉淀第一金属层4、第二金属层5，第一金属层4形成多个第一电极单元60和多个第二电极单元70，第二金属层5形成第三电极单元80，形成第一电极单元60的第一金属层4沉淀在一个岛12上，形成第二电极单元70的第一金属层4同时沉淀在两个相邻的岛12上，如图3所示；
（四）、覆盖钝化层9，如图4所示，在第一电极单元60、第二电极单元70以及第三电极单元80打开钝化层窗口90，如图5所示，测试每个岛12的正向导通及反向击穿特性，对特性不合格的岛进行去除，具体的去除方式为：采用晶圆点墨装置（wafer inking system）或点胶机向特性不合格的岛上的第一电极单元60的钝化层窗口注入聚酰亚胺树脂等绝缘胶液10，并进行固化，如图6所示；
（五）、覆盖第三金属层11，对第三金属层11通过蚀刻或liftoff工艺进行分离，第三金属层11连接多个第一电极单元60形成第一电极6，第三金属层11连接多个第二电极单元70形成第二电极7，第三金属层11连接第三电极单元80形成第三电极8，在第一电极6、第二电极7以及第三电极8的第三金属层11上进行布线，与外部封装管脚相连接，构成三极管，如图7所示。
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据以实施，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之内。
Claims (7)
1.一种氮化镓功率三极管的制作方法，包括：在衬底上表面生长氮化镓层，在所述的氮化镓层上表面再生长铝镓氮层，其特征在于：还包括：
对所述的铝镓氮层、部分所述的氮化镓层进行蚀刻，将所述的铝镓氮层、部分所述的氮化镓层分隔成多个相互独立的岛；
沉淀第一金属层、第二金属层，所述的第一金属层形成多个第一电极单元和多个第二电极单元，所述的第二金属层形成第三电极单元，形成所述的第一电极单元的第一金属层沉淀在一个所述的岛上，形成所述的第二电极单元的第一金属层同时沉淀在两个相邻所述的岛上；
覆盖钝化层，在所述的第一电极单元、第二电极单元以及第三电极单元打开钝化层窗口，测试每个所述的岛的电学特性，对特性不合格的岛进行去除；
覆盖第三金属层，对所述的第三金属层进行分离，所述的第三金属层连接多个所述的第一电极单元形成第一电极，所述的第三金属层连接多个所述的第二电极单元形成第二电极，所述的第三金属层连接所述的第三电极单元形成第三电极。
2.根据权利要求1所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：向所述的特性不合格的岛上的第一电极单元的钝化层窗口注入绝缘胶液，并进行固化。
3.根据权利要求2所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：所述的绝缘胶液包括聚酰亚胺树脂。
4.根据权利要求1所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：在所述的第一电极、第二电极以及第三电极的第三金属层上进行布线，与外部封装管脚相连接，构成三极管。
5.根据权利要求1所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：每个所述的岛的长度为50-200微米，宽度为20-60微米。
6.根据权利要求1所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：测试每个所述的岛的电学特性包括正向导通及反向击穿特性。
7.根据权利要求1所述的氮化镓功率三极管的制作方法，其特征在于：所述的第三金属层采用蚀刻或liftoff工艺进行分离。
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