本發(fā)明實施例涉及半導體領域，尤其涉及一種氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法。

背景技術：

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，由于其具有大禁帶寬度(3.4ev)、高電子飽和速率(2e7cm/s)、高擊穿電場(1e10--3e10v/cm)，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。

目前，氮化鋁鎵/氮化鎵高電子遷移率晶體管(algan/ganhighelectronmobilitytransistor，簡稱algan/ganhemt)是功率器件中的研究熱點，這是因為algan/gan抑制結處形成高濃度、高遷移率的二維電子氣(2deg),同時異質結對2deg具有良好的調節(jié)作用。由于，hemt的柵極可以是肖特基結構，因此，氮化鎵肖特基二極管(ganschottkybarrierdiode，簡稱gansbd)是algan/ganhemt的一種，且兩者工作原理相同。

但是現(xiàn)有技術采用氯基反應離子刻蝕的干刻技術或者是電感耦合等離子體刻蝕技術制作氮化鎵肖特基二極管的陽極，這些方法對刻蝕溝道表面會造成很嚴重的損傷，降低了氮化鎵肖特基二極管的性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法，以提高氮化鎵肖特基二極管的性能。

本發(fā)明實施例的一個方面是提供一種氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法，包括：

在硅襯底的表面上依次生長氮化鎵gan介質層、氮化鋁鎵algan介質層、氮化硅si3n4介質層和氧化層；

沿著所述氧化層的第一區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第一區(qū)域對應的algan介質層的上表面，被刻蝕掉的與所述第一區(qū)域對應的氧化層和si3n4介質層形成陰極接觸孔；

在露出的algan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第一金屬層，并對所述第一金屬層進行光刻、刻蝕形成陰極；

沿著所述氧化層的第二區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面；

沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面向下濕法腐蝕直到露出所述gan介質層的上表面，被刻蝕掉的與所述第二區(qū)域對應的氧化層、si3n4介質層和algan介質層形成陽極接觸孔；

在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層，并對所述第二金屬層進行光刻、刻蝕形成陽極。

本發(fā)明實施例提供的氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法，采用過氧化氫和氫氧化鉀的混合溶液刻蝕algan層形成陽極接觸孔，減小了刻蝕對溝道表面造成的損傷，提高了氮化鎵肖特基二極管的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法流程圖；

圖2為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖；

圖3為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖；

圖4為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖；

圖5為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖；

圖6為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意 圖；

圖7為執(zhí)行本發(fā)明實施例制作過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明實施例提供的氮化鎵肖特基二極管的陽極制作方法流程圖。為了對本實施例中的方法進行清楚系統(tǒng)的描述，圖2-圖7為執(zhí)行本發(fā)明實施例方法過程中氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖，如圖1所示，所述方法包括：

步驟s101、在硅襯底的表面上依次生長氮化鎵gan介質層、氮化鋁鎵algan介質層、氮化硅si3n4介質層和氧化層；

所述在硅襯底的表面上依次生長氮化鎵gan介質層、氮化鋁鎵algan介質層、氮化硅si3n4介質層和氧化層，包括：在硅襯底的表面上依次生長氮化鎵gan介質層和氮化鋁鎵algan介質層；在所述氮化鋁鎵algan介質層的表面依次沉積氮化硅si3n4介質層和氧化層。

如圖2所示，在硅襯底的表面上依次生長氮化鎵gan介質層、氮化鋁鎵algan介質層、氮化硅si3n4介質層和氧化層，執(zhí)行步驟s101后的氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖如圖2所示，其中，硅襯底用20表示，gan介質層用21表示，algan介質層用22表示，氮化硅si3n4介質層用23表示，氧化層用24表示。

步驟s102、沿著所述氧化層的第一區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第一區(qū)域對應的algan介質層的上表面，被刻蝕掉的與所述第一區(qū)域對應的氧化層和si3n4介質層形成陰極接觸孔；

所述沿著所述氧化層的第一區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第一區(qū)域對應的algan介質層的上表面，包括：刻蝕所述第一區(qū)域對應的氧化層形成第一氧化層開孔；沿著所述第一氧化層開孔刻蝕si3n4介質層以露出與所述第一區(qū)域對應的algan介質層的上表面。

在圖2的基礎上，在氧化層24上表面選定第一區(qū)域，并沿著第一區(qū)域刻蝕氧化層24，被刻蝕掉的氧化層24形成第一氧化層開孔，沿著第一氧化層開孔繼續(xù)向下刻蝕si3n4介質層并露出與所述第一區(qū)域對應的algan介質層 的上表面，執(zhí)行步驟s102后的氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖如圖3所示，其中，被刻蝕掉的與所述第一區(qū)域對應的氧化層24和si3n4介質層23形成陰極接觸孔25。

步驟s103、在露出的algan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第一金屬層，并對所述第一金屬層進行光刻、刻蝕形成陰極；

所述在露出的algan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第一金屬層，包括：通過電子束蒸發(fā)在露出的algan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第一金屬層，所述第一金屬層為陰極金屬。

在圖3的基礎上，在露出的algan介質層22的上表面和剩余的氧化層24上表面沉積第一金屬層，沉積第一金屬層的方法具體為通過電子束蒸發(fā)在露出的algan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第一金屬層，且所述第一金屬層為陰極金屬，對所述第一金屬層進行光刻、刻蝕，光刻具體包括涂膠、曝光、顯影，執(zhí)行步驟s103后的氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖如圖4所示，其中，對所述第一金屬層進行光刻、刻蝕后形成的陰極用26表示。

步驟s104、沿著所述氧化層的第二區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面；

所述沿著所述氧化層的第二區(qū)域向下刻蝕直到露出與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面，包括：刻蝕所述第二區(qū)域對應的氧化層形成第二氧化層開孔；沿著所述第二氧化層開孔刻蝕si3n4介質層以露出與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面。

在圖4的基礎上，在氧化層24上表面選定第二區(qū)域，并沿著第二區(qū)域刻蝕氧化層24，被刻蝕掉的氧化層24形成第二氧化層開孔，沿著第二氧化層開孔繼續(xù)向下刻蝕si3n4介質層并露出與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面，執(zhí)行步驟s104后的氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖如圖5所示。

步驟s105、沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面向下濕法腐蝕直到露出所述gan介質層的上表面，被刻蝕掉的與所述第二區(qū)域對應的氧化層、si3n4介質層和algan介質層形成陽極接觸孔；

在圖5的基礎上，沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層22的上表面向下濕法腐蝕直到露出所述gan介質層21的上表面，執(zhí)行步驟s105后的 氮化鎵肖特基二極管的剖面示意圖如圖6所示，被刻蝕掉的與所述第二區(qū)域對應的氧化層24、si3n4介質層23和algan介質層22形成陽極接觸孔28。

所述沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面向下濕法腐蝕直到露出所述gan介質層的上表面，包括：采用過氧化氫和氫氧化鉀的混合溶液沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面向下刻蝕algan層以露出所述gan介質層的上表面。

在本發(fā)明實施例中，濕法腐蝕algan介質層22的具體方法為：采用過氧化氫和氫氧化鉀的混合溶液沿著與所述第二區(qū)域對應的algan介質層的上表面向下刻蝕algan層以露出所述gan介質層的上表面。

步驟s106、在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層，并對所述第二金屬層進行光刻、刻蝕形成陽極。

在圖6的基礎上，在露出的所述gan介質層21的上表面和剩余的氧化層24上表面沉積第二金屬層，并對所述第二金屬層進行光刻、刻蝕形成陽極，光刻具體包括涂膠、曝光、顯影。

所述在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層，包括：通過電子束蒸發(fā)在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層，所述第二金屬層為陽極金屬。

在本發(fā)明實施例中，在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層的具體方法為：通過電子束蒸發(fā)在露出的所述gan介質層的上表面和剩余的氧化層上表面沉積第二金屬層，所述第二金屬層為陽極金屬。

綜上所述，本發(fā)明實施例采用過氧化氫和氫氧化鉀的混合溶液刻蝕algan層形成陽極接觸孔，減小了刻蝕對溝道表面造成的損傷，提高了氮化鎵肖特基二極管的性能。

在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連 接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-onlymemory，rom)、隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

本領域技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

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。