功率半导体器件及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115394894A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202210812168.7(22)申请日2022.07.11(71)申请人华灿光电（浙江）有限公司地址322000浙江省金华市义乌市苏溪镇苏福路233号(72)发明人王群龚逸品陈张笑雄王江波(74)专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司11138专利代理师吕耀萍(51)Int.Cl.H01L33/38(2010.01)H01L33/02(2010.01)H01L33/44(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称功率半导体器件及其制备方法(57)摘要本公开提供了一种功率半导体器件及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该功率半导体器件包括外延片、阳电极和阴电极；外延片包括衬底和依次形成在衬底上的缓冲层、U‑GaN层、AlGaN层、GaN帽层和SiN保护层；阳电极和阴电极相互间隔，阳电极的第一端依次贯穿SiN保护层和GaN帽层并插接在AlGaN层内，阳电极朝向阴电极的一侧相对于AlGaN层倾斜；阴电极的第一端依次贯穿SiN保护层和GaN帽层并插接在AlGaN层内，阴电极朝向阳电极的一侧相对于AlGaN层倾斜。本公开能够改善电场分布，有助于提高功率半导体器件的高温可靠性。CN115394894ACN115394894A权利要求书1/1页1.一种功率半导体器件，其特征在于，包括外延片(10)、阳电极(20)和阴电极(30)；所述外延片(10)包括衬底(110)和依次形成在所述衬底(110)上的缓冲层(120)、U‑GaN层(130)、AlGaN层(140)、GaN帽层(150)和SiN保护层(160)；所述阳电极(20)和所述阴电极(30)相互间隔，所述阳电极(20)的第一端依次贯穿所述SiN保护层(160)和所述GaN帽层(150)并插接在所述AlGaN层(140)内，所述阳电极(20)朝向所述阴电极(30)的一侧相对于所述AlGaN层(140)倾斜；所述阴电极(30)的第一端依次贯穿所述SiN保护层(160)和所述GaN帽层(150)并插接在所述AlGaN层(140)内，所述阴电极(30)朝向所述阳电极(20)的一侧相对于所述AlGaN层(140)倾斜。2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，在所述阳电极(20)的第一端至第二端的方向上，所述阳电极(20)朝向所述阴电极(30)的一侧，朝向所述阴电极(30)倾斜。3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，在所述阴电极(30)的第二端至第一端的方向上，所述阴电极(30)朝向所述阳电极(20)的一侧，背离所述阳电极(20)倾斜。4.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述阳电极(20)朝向所述阴电极(30)的一侧相对于所述AlGaN层(140)倾斜5°‑50°。5.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述阴电极(30)朝向所述阳电极(20)的一侧相对于所述AlGaN层(140)倾斜5°‑50°。6.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述阳电极(20)的第一端与所述AlGaN层(140)朝向所述GaN帽层(150)的一侧的间距为1nm‑15nm。7.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述阴电极(30)的第一端与所述AlGaN层(140)朝向所述GaN帽层(150)的一侧的间距为1nm‑15nm。8.一种功率半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底(110)；在所述衬底(110)上依次外延生长缓冲层(120)、U‑GaN层(130)、AlGaN层(140)、GaN帽层(150)和SiN保护层(160)；提供一阳电极(20)，所述阳电极(20)的一侧为斜面，将所述阳电极(20)的第一端依次贯穿所述SiN保护层(160)和所述GaN帽层(150)并插接在所述AlGaN层(140)内；提供一阴电极(30)，所述阴电极(30)的一侧为斜面，将所述阴电极(30)的第一端依次贯穿所述SiN保护层(160)和所述GaN帽层(150)并插接在所述AlGaN层(140)内，且所述阴电极(30)的斜面与所述阳电极(20)的斜面相对。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述AlGaN层(140)和所述GaN帽层(150)周期性交替层叠生长，所述AlGaN层(140)和所述GaN帽层(150)的交替周期数为1‑6。10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在生长所述GaN帽层(150)和所述SiN保护层(160)之前，表面纯氮气氛围处理2‑15min。2CN115394894A说明书1/7页功率半导体器件及其制