JP2006190988A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、III−V族窒化物半導体を用いた半導体装置、特に高周波デバイスに用いるトランジスタに関する。 The present invention relates to a semiconductor device using a group III-V nitride semiconductor, and more particularly to a transistor used for a high frequency device.
III−V族窒化物半導体、すなわち窒化ガリウム(GaN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化インジウム(InN)及び一般式が(InxAl1-x)yGa1-yN(但し、0≦x≦1、0≦y≦1である。)で表される混晶物は、広いバンドギャップと直接遷移型バンド構造を有している。このような物理的特徴を利用した光学素子への応用のみならず、破壊電界と飽和電子速度が大きいという特長を利用した電子デバイスへの応用も検討されている。特に、半絶縁性基板上にエピタキシャル成長したAlxGa1-xNとGaNとの界面に現れる二次元電子ガス(2 Dimantional Electron Gas;以下、2DEGと略す。)を利用するヘテロ接合電界効果トランジスタ(Hetero-junction Field Effect Transistor;以下、HFETと略す。)は、高出力高周波デバイスとして開発が進められている。 Group III-V nitride semiconductors, that is, gallium nitride (GaN), aluminum nitride (AlN), indium nitride (InN), and a general formula of (In x Al 1-x ) y Ga 1-y N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1)) has a wide band gap and a direct transition band structure. In addition to applications to optical elements that utilize such physical characteristics, applications to electronic devices that utilize the features of high breakdown electric field and saturated electron velocity are also being studied. In particular, a heterojunction field effect transistor using a two-dimensional electron gas (hereinafter referred to as 2DEG) that appears at the interface between Al x Ga 1-x N and GaN epitaxially grown on a semi-insulating substrate ( Hetero-junction Field Effect Transistor (hereinafter abbreviated as HFET) is being developed as a high-output high-frequency device.
これらの窒化物半導体素子において、素子特性を高めるためには、半導体素子内におけるコンタクト抵抗及びチャネル抵抗等の寄生抵抗成分を出来る限り低減させる必要がある。電流を電子によって搬送する場合、電子が伝導する領域に外部からオーミックコンタクトを形成する必要がある。 In these nitride semiconductor devices, in order to improve device characteristics, it is necessary to reduce parasitic resistance components such as contact resistance and channel resistance in the semiconductor device as much as possible. When current is carried by electrons, it is necessary to form an ohmic contact from the outside in a region where electrons are conducted.
従来のオーミックコンタクトとしては、例えば、AlGaN等の窒化物半導体層の上に形成された、チタン(Ti)を最下層として、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)及び金(Au)等が積層された多層金属薄膜が用いられている。 As a conventional ohmic contact, for example, aluminum (Al), nickel (Ni), gold (Au), etc. are laminated with titanium (Ti) as a lowermost layer formed on a nitride semiconductor layer such as AlGaN. A multilayer metal thin film is used.
窒化物半導体層の上にTiを最下層とする多層金属薄膜を形成した後、500℃〜900℃程度の熱処理を行うことにより、窒化物半導体層の上面近傍において多層金属薄膜中のTiと窒素(N)とが反応する。反応によりNが引き抜かれて、窒化物半導体層の上面近傍の領域に空孔が形成されるため、窒化物半導体層の上面近傍の領域の金属性が上昇する。また、Tiと窒化物半導体との反応によりGa、Al、Ti及びTiN等の化合物が生成され、これらの生成物と多層金属薄膜中のAl、Ni及びAu等とがさらに反応することにより安定な金属化合物が形成される。その結果、低抵抗のオーミックコンタクトが得られる。 After forming a multilayer metal thin film having Ti as the lowermost layer on the nitride semiconductor layer, heat treatment at about 500 ° C. to 900 ° C. is performed, so that Ti and nitrogen in the multilayer metal thin film are near the upper surface of the nitride semiconductor layer. (N) reacts. N is extracted by the reaction, and vacancies are formed in the region near the top surface of the nitride semiconductor layer, so that the metallicity of the region near the top surface of the nitride semiconductor layer is increased. Further, the reaction between Ti and the nitride semiconductor produces compounds such as Ga, Al, Ti, and TiN, and these products are stable due to further reaction between Al, Ni, Au, and the like in the multilayer metal thin film. A metal compound is formed. As a result, a low resistance ohmic contact can be obtained.
オーミック電極を形成する窒化物半導体層に、可能な限り高くn型にドープしたGaN等からなるコンタクト層を用いることにより、さらにコンタクトをより低減することができる。 By using a contact layer made of n-type doped GaN or the like as high as possible in the nitride semiconductor layer forming the ohmic electrode, the contact can be further reduced.
また、コンタクト層をn型にドープされたAlGaNとGaNとからなる超格子構造とすることにより電子濃度を向上させる方法も提案されている(例えば、特許文献1〜3を参照。)。
しかしながら、前記従来のオーミックコンタクトにおいて、n型にドープしたGaN等をコンタクト層とする場合には、コンタクト抵抗の下限が、コンタクト層における不純物の活性化率(5×1018cm-3〜3×1019cm-3)によって規定されてしまうという問題がある。これは、コンタクト層における最高キャリア濃度が、不純物の活性化率によって規定されてしまうことによる。
However, in the conventional ohmic contact, when n-type doped GaN or the like is used as the contact layer, the lower limit of the contact resistance is the impurity activation rate (5 × 10 18
また、n型にドープされたAlGaNとGaNとからなる超格子をコンタクト層とする場合には、電子が蓄積されるAlGaNとGaNとの界面にも不純物がドープされているため、不純物に起因した電子の散乱が生じ、電子の移動度が低下してしまう。その結果、コンタクト抵抗及び寄生抵抗が十分に低減できないという問題がある。 In addition, when the superlattice made of n-type doped AlGaN and GaN is used as the contact layer, the interface between AlGaN and GaN where electrons are accumulated is also doped with impurities, resulting in the impurities. Electron scattering occurs, and the mobility of electrons decreases. As a result, there is a problem that contact resistance and parasitic resistance cannot be sufficiently reduced.
また、この手法を用いて形成したn型のオーミック電極をHFETのソース電極及びドレイン電極として用いた場合、AlGaN等からなるHFETの電子走行層と超格子との境界に負のピエゾ電荷が現れる。超格子の高濃度ドープGaN層と電子走行層であるAlGaNとの界面における電子に対するポテンシャル障壁がピエゾ電荷により上昇し、コンタクト抵抗及び寄生抵抗が上昇してしまうという問題もある。 Further, when an n-type ohmic electrode formed using this method is used as a source electrode and a drain electrode of an HFET, a negative piezoelectric charge appears at the boundary between the electron transit layer of the HFET made of AlGaN or the like and the superlattice. There is also a problem that the potential barrier against electrons at the interface between the heavily doped GaN layer of the superlattice and the AlGaN which is the electron transit layer rises due to piezo charges, resulting in an increase in contact resistance and parasitic resistance.
本発明は、前記従来の問題を解決し、コンタクト層における不純物活性化率及び電子の移動度が高く、コンタクト抵抗及び寄生抵抗が小さいオーミック電極を備えた半導体装置を実現できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to realize a semiconductor device having an ohmic electrode with a high impurity activation rate and electron mobility in a contact layer and a small contact resistance and parasitic resistance. And
前記の目的を達成するため、本発明は半導体装置を、一部の界面のみがドープされた超格子層を備える構成とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a semiconductor device including a superlattice layer doped only at a part of the interface.
本発明に係る半導体装置は、基板の上に形成された第1の窒化物半導体層と、第1の窒化物半導体層の上に形成され、第1の薄膜及び該第1の薄膜と分極特性が異なり且つ該第1の薄膜と比べてバンドギャップが大きい第2の薄膜とが交互に積層されてなる超格子層と、超格子層の上に形成された電極とを備え、第1の薄膜の上面と第2の薄膜の下面とが接する界面領域又は第1の薄膜の下面と第2の薄膜の上面とが接する界面領域には、不純物がドープされたドープ領域が形成されていることを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention includes a first nitride semiconductor layer formed on a substrate, a first nitride semiconductor layer formed on the first nitride semiconductor layer, a first thin film, and polarization characteristics of the first thin film. And a superlattice layer in which second thin films having a larger band gap than the first thin film are alternately stacked, and an electrode formed on the superlattice layer, A doped region doped with an impurity is formed in an interface region where the upper surface of the first film and the lower surface of the second thin film are in contact with each other or in an interface region where the lower surface of the first thin film and the upper surface of the second thin film are in contact with each other Features.
本発明の半導体装置によれば、第1の薄膜の上面と第2の薄膜の下面とが接する界面領域又は第1の薄膜の下面と第2の薄膜の上面とが接する界面領域には、不純物がドープされたドープ領域が形成されているため、超格子層全体が不純物によりドープされている場合と異なり、不純物による電子の散乱が生じにくい。従って、電子の移動度を低下させることなく、コンタクト抵抗及び寄生抵抗を大きく低減することが可能となる。 According to the semiconductor device of the present invention, the interface region where the upper surface of the first thin film and the lower surface of the second thin film are in contact or the interface region where the lower surface of the first thin film and the upper surface of the second thin film are in contact Since the doped region doped with is formed, unlike the case where the entire superlattice layer is doped with impurities, scattering of electrons due to the impurities hardly occurs. Accordingly, it is possible to greatly reduce the contact resistance and the parasitic resistance without reducing the electron mobility.
本発明の半導体装置においてドープ領域が形成された界面領域には、負の分極電荷が発生することが好ましい。このような構成とすることにより、分極電荷により高濃度の電子を発生させることができと共に、不純物による電子の散乱に由来する電子の移動度の低下を防止できる。 In the semiconductor device of the present invention, negative polarization charges are preferably generated in the interface region where the doped region is formed. With such a configuration, a high concentration of electrons can be generated by the polarization charge, and a decrease in electron mobility resulting from electron scattering by impurities can be prevented.
本発明の半導体装置において、超格子層と電極との間に形成され、不純物がドープされた第2の窒化物半導体層をさらに備えていることが好ましい。このような構成とすることにより、電極と超格子層との界面における電子のポテンシャル障壁を低減できる。また、第2の窒化物半導体層と超格子層との界面近傍に電子を誘起することができ、界面近傍の空乏化を防ぐことができる。従って、コンタクト抵抗をさらに低減できる。 The semiconductor device of the present invention preferably further includes a second nitride semiconductor layer formed between the superlattice layer and the electrode and doped with impurities. With this configuration, the potential barrier for electrons at the interface between the electrode and the superlattice layer can be reduced. In addition, electrons can be induced in the vicinity of the interface between the second nitride semiconductor layer and the superlattice layer, and depletion in the vicinity of the interface can be prevented. Accordingly, the contact resistance can be further reduced.
本発明の半導体装置において、第2の薄膜の膜厚と第1の薄膜の膜厚との比の値は、超格子層の上部と下部とでは互いに異なっていることが好ましい。この場合において、超格子層の上部においては、第1の薄膜の膜厚が第2の薄膜の膜厚よりも厚く、超格子層の下部においては、第2の薄膜の膜厚が第1の薄膜の膜厚よりも厚いことが好ましい。
このような構成とすることにより、電極と超格子層との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減できると共に、超格子層と第1の窒化物半導体層との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減することができるので、さらにコンタクト抵抗を低減できる。
In the semiconductor device of the present invention, the value of the ratio of the thickness of the second thin film to the thickness of the first thin film is preferably different between the upper part and the lower part of the superlattice layer. In this case, in the upper part of the superlattice layer, the first thin film is thicker than the second thin film, and in the lower part of the superlattice layer, the second thin film has the first film thickness. It is preferably thicker than the thickness of the thin film.
With this configuration, the potential barrier for electrons at the interface between the electrode and the superlattice layer can be reduced, and the potential barrier for electrons at the interface between the superlattice layer and the first nitride semiconductor layer can be reduced. Therefore, the contact resistance can be further reduced.
本発明の半導体装置において2の薄膜の膜厚は、第1の薄膜の膜厚よりも厚いことが好ましい。この場合において、第2の薄膜の膜厚と第1の薄膜の膜厚との比の値は、1より大きく且つ6以下であることが好ましい。 In the semiconductor device of the present invention, the thickness of the second thin film is preferably larger than the thickness of the first thin film. In this case, the value of the ratio between the thickness of the second thin film and the thickness of the first thin film is preferably greater than 1 and 6 or less.
本発明の半導体装置において、第1の薄膜の膜厚と第2の薄膜の膜厚との和の値は、2nm以上且つ15nm以下であることが好ましい。 In the semiconductor device of the present invention, the sum of the thickness of the first thin film and the thickness of the second thin film is preferably 2 nm or more and 15 nm or less.
本発明の半導体装置において、ドープ領域の不純物濃度は、1×1017cm-3以上且つ1×1021cm-3以下であることが好ましい。 In the semiconductor device of the present invention, the impurity concentration in the doped region is preferably 1 × 10 17 cm −3 or more and 1 × 10 21 cm −3 or less.
本発明の半導体装置において、ドープ領域は、第1のデルタドープ領域であることが好ましい。このような構成とすることにより、超格子層と第1の窒化物半導体層との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減することができるので、コンタクト抵抗をさらに低減することが可能となる。 In the semiconductor device of the present invention, the doped region is preferably the first delta doped region. With such a configuration, the potential barrier against electrons at the interface between the superlattice layer and the first nitride semiconductor layer can be reduced, so that the contact resistance can be further reduced.
本発明の半導体装置において、第1の窒化物半導体層における第1の窒化物半導体層と超格子層との界面からの距離が0.1nm以上且つ1μm以下の領域には、第2のデルタドープ領域が形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、超格子層と第1の窒化物半導体層との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減することができるので、コンタクト抵抗をさらに低減することが可能となる。 In the semiconductor device of the present invention, the second delta doped region is formed in a region where the distance from the interface between the first nitride semiconductor layer and the superlattice layer in the first nitride semiconductor layer is 0.1 nm or more and 1 μm or less. Is preferably formed. With such a configuration, the potential barrier against electrons at the interface between the superlattice layer and the first nitride semiconductor layer can be reduced, so that the contact resistance can be further reduced.
本発明の半導体装置において、第1の薄膜は窒化ガリウムからなり、第2の薄膜は窒化アルミニウムガリウムからなることが好ましい。 In the semiconductor device of the present invention, the first thin film is preferably made of gallium nitride, and the second thin film is preferably made of aluminum gallium nitride.
本発明の半導体装置において、第1の窒化物半導体層は、複数の半導体膜が積層されてなり、複数の半導体膜のうちの最上層に形成された半導体膜は、窒化アルミニウムガリウムからなることが好ましい。このような構成とすることにより、超格子層と第1の窒化物半導体層との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減することができるため、コンタクト抵抗をさらに低減することが可能となる。 In the semiconductor device of the present invention, the first nitride semiconductor layer is formed by stacking a plurality of semiconductor films, and the semiconductor film formed in the uppermost layer of the plurality of semiconductor films is made of aluminum gallium nitride. preferable. With such a configuration, the potential barrier against electrons at the interface between the superlattice layer and the first nitride semiconductor layer can be reduced, so that the contact resistance can be further reduced.
本発明の半導体装置において、第1の窒化物半導体層の上に形成されたゲート電極をさらに備え、第1の窒化物半導体層は、互いに積層されたチャネル層と該チャネル層と比べてバンドギャップが大きいバリア層とを含み、超格子層は、第1の窒化物半導体層の上におけるゲート電極を挟んで両側の領域に選択的に形成されており、電極はゲート電極を挟む超格子層のうちの一方の超格子層の上に形成されたソース電極と、他方の超格子層の上に形成されたドレイン電極とであることが好ましい。 The semiconductor device of the present invention further includes a gate electrode formed on the first nitride semiconductor layer, and the first nitride semiconductor layer has a band gap compared to the channel layer and the channel layer stacked on each other. The superlattice layer is selectively formed in regions on both sides of the gate electrode on the first nitride semiconductor layer, and the electrode is a superlattice layer sandwiching the gate electrode. Preferably, the source electrode is formed on one of the superlattice layers and the drain electrode is formed on the other superlattice layer.
この場合において、半導体装置は、各超格子層とバリア層との間に形成され、バリア層と組成が等しく且つバリア層と比べて不純物濃度が高い高濃度不純物層をさらに備えていることが好ましい。このような構成とすることにより、ゲート電極のリセス構造を形成することが容易となる。 In this case, the semiconductor device preferably further includes a high-concentration impurity layer that is formed between each superlattice layer and the barrier layer, has the same composition as the barrier layer, and has a higher impurity concentration than the barrier layer. . With such a configuration, it becomes easy to form a recess structure of the gate electrode.
この場合において、各超格子層は、第1の窒化物半導体層を露出する開口部を有し、ソース電極及びドレイン電極は、開口部の側壁と接して形成されていることが好ましい。また、各超格子層は、その一部が掘り込まれた凹部を有し、ソース電極及びドレイン電極は、凹部の側壁と接して形成されていてもよい。 In this case, each superlattice layer preferably has an opening exposing the first nitride semiconductor layer, and the source electrode and the drain electrode are preferably formed in contact with the sidewall of the opening. In addition, each superlattice layer may have a recessed portion in which a part thereof is dug, and the source electrode and the drain electrode may be formed in contact with the sidewall of the recessed portion.
本発明に係る半導体装置によれば、コンタクト層における不純物活性化率及び電子の移動度が高く、コンタクト抵抗及び寄生抵抗が小さいオーミック電極を備えた半導体装置を実現できる。 According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to realize a semiconductor device including an ohmic electrode having a high impurity activation rate and electron mobility in the contact layer and a small contact resistance and parasitic resistance.
(第1の実施形態)
本発明に係る第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1は第1の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図1に示すように第1の実施形態の半導体装置は、サファイアからなる基板11の上に窒化アルミニウム(AlN)からなるバッファ層12を介在させて形成された窒化ガリウム(GaN)からなる活性層13と、活性層13の上に形成され、コンタクト層として機能する超格子層14と、超格子層14の上に形成されたオーミック電極15とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the semiconductor device of the first embodiment is an active layer made of gallium nitride (GaN) formed on a
超格子層14は、図2に示すように厚さが2.3nmのGaNからなる第1の薄膜14Aと、厚さが4.7nmの窒化アルミニウムガリウム(AlxGa1-xN、本実施形態においてはx=0.26)からなる第2の薄膜14Bとが交互に7周期積層された多層膜である。図2に示すように超格子層14において、第1の薄膜14Aの上面と第2の薄膜14Bの下面とが接する界面領域には、n型の不純物であるSiが1×1019cm-3の濃度でドープされたn型ドープ領域22が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3は超格子層14における伝導帯の底Ecとフェルミ準位EFを示している。図3に示すように、GaNからなる第1の薄膜14Aと、GaNと比べてバンドギャップが大きいAl0.26Ga0.74Nからなる第2の薄膜14Bとの界面には、第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの自発分極差及びピエゾ分極差に伴い分極電荷が発生する。本実施形態においては、第1の薄膜14Aの上面と第2の薄膜14Bの下面とが接する界面21Aに、正の分極電荷+aが生じ、第2の薄膜14Bの上面と第1の薄膜14Aの下面とが接する界面21Bに、負の分極電荷−aが生じている。
Figure 3 shows a bottom Ec and the Fermi level E F of the conduction band in the
超格子層14の内部においては、分極電荷に誘起されて電子からなる自由電荷が多数発生している。発生した自由電荷は、第1の薄膜14Aの上面と第2の薄膜14Bの下面とが接する界面21Aに蓄積される。本実施形態においては、負の分極電荷−aが生じる界面21Bを含む領域がn型の不純物であるSiによりドープされている。Siによりドープされた領域は、ドナー準位EDとフェルミ準位EFとのエネルギー差が大きいのでドナー活性化率を特に高くすることができる。これにより、界面21Aに蓄積される電荷の濃度は1×1013cm-2となる。これは、体積濃度に換算すると、5×1019cm-3に相当し、通常のn型ドープで達成される電荷の上限濃度である2×1019cm-3〜3×1019cm-3を上回っている。
Inside the
一方、本実施形態においては正の分極電荷+aが発生する界面21Aを含む領域はドープされていない。このため、エピタキシャル成長した層における水平面内の電子移動度が不純物により散乱されて低下することがなく、不純物による電気抵抗の上昇が生じない。またエピタキシャル成長した層に対して垂直方向の電子の移動についても、第2の薄膜14Bは4.7nmと薄い上に第2の薄膜14B内に生じるピエゾ電界が実効ポテンシャル障壁をさらに薄くする。従って、第1の薄膜14A内において伝導に寄与する電子は、第2の薄膜14Bのポテンシャル障壁を容易にトンネルするので、電気抵抗の上昇が生じない。
On the other hand, in this embodiment, the region including the
以下に電子の非常に高い活性化率が得られる理由を説明する。一般に不純物半導体における電子統計を考慮すると、ドナー準位を占めている電子の濃度nDは数1で表される。
The reason why a very high activation rate of electrons is obtained will be described below. In general, in consideration of electron statistics in an impurity semiconductor, the concentration nD of electrons occupying a donor level is expressed by
但し、NDは不純物濃度、fDは電子の分布関数、EDはドナー準位、EFはフェルミ準位、kBはボルツマン定数、Tは絶対温度である(非特許文献1を参照。)。数1を用いると、自由電子を放出して活性化しているドナーの濃度はND−nDで表されることから、ドナー不純物の活性化率ηは数2で表される。
Here, ND is an impurity concentration, fD is an electron distribution function, ED is a donor level, EF is a Fermi level, kB is a Boltzmann constant, and T is an absolute temperature (see Non-Patent Document 1). When
数2より、ドナー準位とフェルミ準位の差が大きくなると最右辺の分母第2項は0へと漸近し、活性化率は1(すなわち100%活性化)に近づくことが分かる。従って、ドナー準位とフェルミ準位の差を大きくすることにより、高い活性化率を得ることができる。このことは符号を変更することにより、アクセプタ不純物についても適用できる。
From
図3に示すように負の分極電荷−aが現れる界面21Bにおいては、ドナー準位EDとフェルミ準位EFとの差が超格子層14の他のどの部分よりも大きい。ドナー準位EDとフェルミ準位EFとの差が最も大きい界面21Bを含むように不純物をドープすることにより、ドナー不純物の活性化率を高くすることができる。その結果、電子濃度を高くすることが可能となり、寄生抵抗を低減することが可能となる。
As shown in FIG. 3, the difference between the donor level E D and the Fermi level E F is larger than any other part of the
以下に、界面21Bを含む領域のみがドープされ、界面21Aを含む領域がドープされていない超格子層14の製造方法を説明する。サファイアからなる基板11の上に、チャンバー内において、既知の方法により厚さが200nmのAlNからなるバッファ層12を形成した後、厚さが3000nmのGaNからなる活性層13をエピタキシャル成長させる。
Hereinafter, a method for manufacturing the
次に、活性層13の上にトリメチルアルミニウムをアルミニウム原料として供給し、トリメチルガリウムをガリウム原料として供給し、アンモニアを窒素原料として供給することによりAl0.26Ga0.74Nをエピタキシャル成長させる。Al0.26Ga0.74Nをエピタキシャル成長させた後、さらにシラン(SiH4)を供給することによりAl0.26Ga0.74NにSiを1×1019cm-3程度ドープする。その後、トリメチルアルミニウムの供給を停止し、続いてSiH4の供給を停止して、GaNを成長させる。
Next, Al 0.26 Ga 0.74 N is epitaxially grown on the
これにより、活性層13の上に厚さが4.7nmのAl0.26Ga0.74Nからなる第2の薄膜14Bと、厚さが2.3nmのGaNからなる第1の薄膜14Aとが形成される。次に、再びAl原料の供給を行いAl0.26Ga0.74Nの成長を開始する。Al0.26Ga0.74Nの成長とGaNの成長とを交互に7回繰り返すことにより超格子層14が得られる。
As a result, a second
本実施形態の超格子層14の製造方法においては、第2の薄膜14Bの成長の途中からSiの供給を行い、第1の薄膜14Aを成長中にSiの供給を停止している。このため、第2の薄膜14Bから第1の薄膜14Aに切り替わる界面近傍の領域は、Siによりドープされるが、第1の薄膜14Aから第2の薄膜14Bに切り替わる界面近傍の領域は、ドープされない。
In the method of manufacturing the
第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚とは、薄くしすぎても、厚くしすぎてもコンタクト抵抗を低減する効果が低下する。これは以下の理由による。第1の薄膜14Aを薄くしすぎると電子を蓄積する領域が狭くなり、電子濃度が低下してしまう。また、第2の薄膜14Bを薄くしすぎるとn型のAl0.26Ga0.74N層の体積が小さくなり電子供給量が低下する。一方、第2の薄膜を厚くしすぎると、第2の薄膜を電子がトンネルできなくなり、超格子層14の上下方向における抵抗が増加してしまう。
Even if the film thickness of the first
図4は本実施形態の超格子層14を備えたHFETについて、第1の薄膜14Aの膜厚及び第2の薄膜14Bの膜厚の和の値と、ソース抵抗との関係を測定した結果を示している。図4において横軸は、第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚との和の値を示している。なお、第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚との比の値(14B/14A)は2とした。図4に示すように、膜厚の和の値が7nm付近においてソース抵抗が最も小さくなった。これは、第1の薄膜14A及び第2の薄膜14Bの膜厚が薄すぎると、電子の供給及び蓄積を十分行うことができなくなり、膜厚が厚すぎると電子が第2の薄膜14Bによって形成されるポテンシャル障壁をトンネルできなくなるためである。従って、第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚との和の値は2nm以上且つ15nm以下とすることが好ましい。
FIG. 4 shows the result of measuring the relationship between the source resistance and the sum of the thickness of the first
図5は本実施形態の超格子層14を備えたHFETにおいて、第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚との和の値を一定として、第2の薄膜14Bの膜厚を変化させた場合のソース抵抗の変化を測定した結果を示している。図5において、第1の薄膜14Aの膜厚と第2の薄膜14Bの膜厚との和の値は7nmに固定している。図5に示すように第2の薄膜14Bの膜厚が厚くなるに従い、ソース抵抗の値が小さくなった。これは、AlGaN層を厚くすることにより、電子供給層であるn型AlGaN層が増加し、電子濃度が増加したためであると考えられる。しかし、第2の薄膜14Bの膜厚が7nmに近づくと、第1の薄膜14Aの膜厚が薄くなりすぎ、ソース抵抗の値が上昇した。これは電子を蓄積する領域が狭くなり、電子濃度が低下したためであると考えられる。
FIG. 5 shows a film of the second
以上の結果から、第2の薄膜14Bの膜厚を第1の薄膜14Aの膜厚よりも厚くすることが好ましく、膜厚の比(14B/14A)の値は1より大きく且つ6以下とすることが好ましい。また、第1の薄膜の膜厚は1nm以上とすることが好ましい。
From the above results, it is preferable that the film thickness of the second
第1の薄膜14A及び第2の薄膜14BがそれぞれGaN及びAlGaNであり、活性層13が第2の薄膜14Bと同じAl組成のAlGaN又は第2の薄膜14Bと異なるAl組成のAlGaNを含んでおり且つこの膜が超格子層14と接している場合等において、特に抵抗を低減する効果が大きい。
The first
さらに、超格子層14中において第1の薄膜14Aの膜厚及び第2の薄膜14Bの膜厚をそれぞれ変化させてもよい。例えば、オーミック電極15の直下においては、第1の薄膜14Aの膜厚を厚くすれば、超格子層14の上部において実効的なバンドギャップを低減することができる。これにより、オーミック電極15と超格子層14との間のコンタクト抵抗を低減することが可能となる。この場合においても、超格子層14の下部において、第2の薄膜14Bの膜厚を第1の薄膜14Aの膜厚よりも厚くすることにより、超格子層14と活性層との界面におけるポテンシャル障壁を低減できる。
Furthermore, the thickness of the first
第1の薄膜14AがGaNであり、超格子層14とオーミック電極15との間にn型にドープしたGaN層を設けた場合には、超格子層14の上部において第1の薄膜14Aの膜厚を第2の薄膜14Bの膜厚よりも厚くする効果が大きい。
When the first
本実施形態においては、第1の薄膜14A及び第2の薄膜14Bとしてエピタキシャル成長したスードモーフィックな結晶構造を有するAlGaN及びGaNを用いているため、第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの間にピエゾ分極差が生じた。リラックスした結晶を用いた場合においても、第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの間には自発分極の差があるので、第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの界面には自発分極に相当する自由電荷が誘起される。この場合、電荷量が5×1012cm-2程度となるが、各薄膜の膜厚を半分程度とすることにより、本実施形態と同等の効果が得られる。
In this embodiment, since AlGaN and GaN having a pseudomorphic crystal structure epitaxially grown are used as the first
第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの組成は、第1の薄膜14Aと第2の薄膜14Bとの分極特性が異なり且つ第2の薄膜14Bのバンドギャップが第1の薄膜14Aのバンドギャップと比べて大きくなるようにすればよい。例えば、第1の薄膜14AにGaNを用い、第2の薄膜14BにAlxGa1-xNを用いる場合には、xの値を0.01〜1程度とすることにより電子閉じ込め効果が期待できるので好ましい。
The composition of the first
また、GaNとAlGaNとの組み合わせに限らず、一般式が(InxAl1-x)yGa1-yN(但し、0≦x≦1、0≦y≦1である。)で表される化合物から選択したバンドギャップが異なる2つの化合物を組み合わせて使用することができる。また、ピエゾ分極のみが支配的となる一般式がPbxZyTizO2-x-y-z(但し、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1である。)化合物から選択したバンドギャップが異なる2つの化合物を組み合わせて使用することも可能である。 Further, not only the combination of GaN and AlGaN, but the general formula is represented by (In x Al 1-x ) y Ga 1-y N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1). Two compounds having different band gaps selected from the compounds can be used in combination. A general formula in which only piezo polarization is dominant is a band selected from Pb x ZyTi z O 2-xyz (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1). It is also possible to use two compounds having different gaps in combination.
なお、超格子層14におけるn型ドープの方法は、ドープ濃度を極限まで高めると同時にドープ層の厚みを極限まで薄くできるデルタドープとしてもよい。このデルタドープ層の位置を負のピエゾ分極電荷が現れるAlGaN層とGaN層の界面近傍とすることにより、同様の作用効果が得られ、コンタクト抵抗を低減できる。
Note that the n-type doping method in the
また、図6に示すように超格子層14と活性層13との界面の下側にデルタドープ層18を設けてもよい。このような構成とすることにより、超格子層14と活性層13との界面における電子に対するポテンシャル障壁を低減できコンタクト抵抗を低減することが可能となる。デルタドープ層18を設ける位置は、活性層13における超格子層14と活性層13との界面からの距離が0.1nm以上且つ1μm以下の位置とすることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 6, a delta doped
本実施形態においては、活性層13をGaN層として説明したが、他の窒化物半導体であってもよく、複数の半導体膜の積層体であってもよい。また、超格子層14の最下層を第2の薄膜14Bとし、最上層を第1の薄膜14Aとする例を示したが、積層の順序を逆にしてもよい。さらに、交互に積層されていれば最上層及び最下層が共に第1の薄膜14Aであっても、第2の薄膜14Bであってもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、第2の薄膜14Bの上面と第1の薄膜14Aの下面とが接する界面21Bに負の分極電荷が生じるため、界面21Bの近傍の領域をドープした。しかし、半導体装置の構成によっては、第1の薄膜14Aの上面と第2の薄膜14Bの下面とが接する界面21Aに負の分極電荷が生じる。この場合には、界面21Aの近傍の領域をドープする。
In this embodiment, since negative polarization charges are generated at the
(第1の実施形態の第1変形例)
以下に、本発明に係る第1の実施形態の第1変形例について図面を参照して説明する。図7は第1の実施形態の第1変形例に係る半導体装置の断面構成を示している。図7において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
(First modification of the first embodiment)
Below, the 1st modification of 1st Embodiment which concerns on this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor device according to a first modification of the first embodiment. In FIG. 7, the same components as those in FIG.
図7に示すように本実施形態の半導体装置は、超格子層14とオーミック電極15との間に厚さが20nmのGaNからなるn型ドープ層16をさらに備えていることを特徴とする。
As shown in FIG. 7, the semiconductor device of this embodiment further includes an n-type doped
n型ドープ層16は1×1019cm-3の濃度のSiによりドープされた高濃度ドープ層である。n型ドープ層16を設けることによりオーミック電極15と超格子層14との界面におけるポテンシャル障壁を低減できるので、コンタクト抵抗を小さくすることが可能となる。
The n-type doped
この場合、n型ドープ層16がGaNからなるため、超格子層14の最上層をGaNからなる薄膜とすることにより、コンタクト抵抗をさらに低減することができる。また、超格子層14の構成を上部においては、第1の薄膜14Aの膜厚が第2の薄膜14Bの膜厚よりも厚い構成とすることにより、n型ドープ層16と超格子層14との界面におけるバンドギャップの差を小さくすることができる。これにより、コンタクト抵抗をさらに低減することが可能となる。超格子層14の下部においては、第2の薄膜14Bの膜厚を第1の薄膜14Aの膜厚よりも厚くすることにより、超格子層14と活性層13とのコンタクト抵抗が上昇することを抑えられる。
In this case, since the n-type doped
(第1の実施形態の第2変形例)
以下に、本発明に係る第1の実施形態の第2変形例について図面を参照して説明する。図8は第1の実施形態の第2変形例に係る半導体装置の断面構成を示している。図8において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
(Second modification of the first embodiment)
Below, the 2nd modification of 1st Embodiment which concerns on this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 8 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor device according to a second modification of the first embodiment. In FIG. 8, the same components as those in FIG.
図8に示すように本実施形態の半導体装置は、活性層13がGaNからなるチャネル層13Aと、Al0.26Ga0.74Nからなる障壁層13Bとにより構成されていることを特徴とする。
As shown in FIG. 8, the semiconductor device of this embodiment is characterized in that the
本実施形態の半導体装置は、チャネル層13Aと障壁層13Bとの界面に生じる高濃度で且つ高移動度の2DEGを利用することができるので、高速に動作させることができる。
Since the semiconductor device of this embodiment can use 2DEG having high concentration and high mobility generated at the interface between the
(第1の実施形態の第3変形例)
以下に、本発明に係る第1の実施形態の第3変形例について図面を参照して説明する。図9は第1の実施形態の第3変形例に係る半導体装置の断面構成を示している。図9において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
(Third Modification of First Embodiment)
Below, the 3rd modification of 1st Embodiment which concerns on this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 9 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor device according to a third modification of the first embodiment. In FIG. 9, the same components as those of FIG.
図9に示すように本実施形態の半導体装置は、超格子層14とオーミック電極との間にGaNからなるn型ドープ層16をさらに備えている。また、活性層13がGaNからなるチャネル層13Aと、Al0.26Ga0.74Nからなる障壁層13Bとにより構成されていることを特徴とする。
As shown in FIG. 9, the semiconductor device of this embodiment further includes an n-type doped
第1の実施形態及び各変形例においては、半導体装置のオーミック電極部分のみを示している。第1の窒化物半導体層の上にショットキー電極を設けることにより、ショットキーバリアダイオードを形成したり、HFETを形成したりすることができる。また、オーミック電極をベース電極としてヘテロ接合バイポーラトランジスタを形成することも可能である。 In the first embodiment and each modification, only the ohmic electrode portion of the semiconductor device is shown. By providing a Schottky electrode on the first nitride semiconductor layer, a Schottky barrier diode or an HFET can be formed. It is also possible to form a heterojunction bipolar transistor using an ohmic electrode as a base electrode.
(第2の実施形態)
以下に、本発明に係る第2の実施形態について図面を参照して説明する。図10は第2の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図10に示すように本実施形態の半導体装置は、HFETである。サファイアからなる基板31の上には、AlNからなるバッファ層32を介在させて、活性層33が形成されている。活性層33は厚さが3μmのGaNからなるチャネル層33Aと、チャネル層33Aの上に形成された厚さが25nmのAl0.26Ga0.74Nからなるバリア層33Bとからなる。
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the semiconductor device of this embodiment is an HFET. An
バリア層33Bの上には、パラジウムシリコン合金(PdSi)、パラジウム(Pd)又は金(Au)等からなるゲート電極37が形成されており、ゲート電極37を挟んで両側の領域には、高濃度n型ドープ層39と超格子層34とn型ドープ層36とを介在させてチタンとアルミニウムとの積層体等からなるソース電極35A及びドレイン電極35Bが形成されている。
On the
高濃度n型ドープ層39は、厚さが20nmのAl0.26Ga0.74Nからなり、Siが7×1018cm-3の濃度でドープされている。
The high-concentration n-type doped
超格子層14は、厚さが2.4nmのGaNからなる第1の薄膜34Aと、厚さが4.6nmのAl0.26Ga0.74Nからなる第2の薄膜34Bとが交互に7周期積層された多層膜である。第2の薄膜34Bの上面と第1の薄膜34Aの下面とが接する界面近傍の領域はn型不純物であるSiが1×1019cm-3程度の濃度でドープされている。
The
n型ドープ層36は、厚さが20nmのGaNからなり、Siが1×1019cm-3の濃度でドープされている。
The n-type doped
本実施形態の半導体装置は、負のピエゾ分極電荷が生じる界面を含む領域がn型の不純物であるSiによりドープされている。Siによりドープされた領域は、ドナー準位とフェルミ準位のエネルギー差が大きいのでドナー活性化率を特に高くすることができる。これにより、正の分極電荷が生じる界面に高濃度の電荷を蓄積することができる。また、正の分極電荷が生じる界面近傍の領域は、ドープされていないため、エピに対して水平面内の電子移動度が不純物により散乱されて低下することがなく、不純物による電気抵抗の上昇が生じない。その結果、ソース電極35A及びドレイン電極35Bのコンタクト抵抗を大幅に低減することが可能である。
In the semiconductor device of this embodiment, a region including an interface where negative piezo-polarized charges are generated is doped with Si that is an n-type impurity. Since the region doped with Si has a large energy difference between the donor level and the Fermi level, the donor activation rate can be particularly increased. Thereby, a high concentration charge can be accumulated at the interface where the positive polarization charge is generated. Further, since the region near the interface where the positive polarization charge is generated is not doped, the electron mobility in the horizontal plane is not scattered by the impurity and does not decrease with respect to the epi, and the electrical resistance increases due to the impurity. Absent. As a result, the contact resistance of the
また、本実施形態の半導体装置は、チャネル層33Aをキャップ層と見なすことも可能である。超格子層14を構成するAl0.26Ga0.74NとGaNとの積層構造は、従来よりも遙かに高濃度のチャネルに平行な方向に輸送可能な電子層を有している。従って、従来の半導体装置と比べ寄生抵抗を大幅に低減することができる。
In the semiconductor device of this embodiment, the
以下に、本実施形態の半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。図11は本実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示している。図11(a)に示すようにまず、既知の方法によりサファイアからなる基板31の上に、AlNからなるバッファ層32を形成した後、厚さが3μmのGaNからなるチャネル層33Aと厚さが25nmAl0.26Ga0.74Nからなるバリア層33Bとを順次形成する。続いて、バリア層33Bの上にシリコンをドープしながらAl0.26Ga0.74Nを20nm堆積し高濃度n型ドープ層39を形成する。
Below, the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment is demonstrated with reference to drawings. FIG. 11 shows the method of manufacturing the semiconductor device according to this embodiment in the order of steps. First, as shown in FIG. 11A, after a
次に、高濃度n型ドープ層39の上に厚さが4.7nmのAl0.26Ga0.74Nからなる第2の薄膜34Bと、厚さが2.4nmのGaNからなる第1の薄膜34Aとを交互に7周期エピタキシャル成長させて、超格子層34を形成する。この際に、第2の薄膜34Bの上面と第1の薄膜34Aの下面とが接する界面近傍の領域にSiをドープする。続いて、厚さが20nmのGaNからなるn型ドープ層36を有機金属化学成長(MOCVD)法等により形成する。
Next, a second thin film 34B made of Al 0.26 Ga 0.74 N having a thickness of 4.7 nm and a first thin film 34A made of GaN having a thickness of 2.4 nm are formed on the high-concentration n-type doped
次に、図11(b)に示すようにn型ドープ層36の上に、TiとAlとを順次蒸着し、リフトオフすることによりソース電極35A及びドレイン電極35Bを形成する。ソース電極35A及びドレイン電極35Bは、熱処理を行うことにより合金化する。
Next, as shown in FIG. 11B, Ti and Al are sequentially deposited on the n-type doped
次に、図11(c)に示すようにレジストにより開口部を有するマスク41を形成し、誘導結合性プラズマを用いた反応性イオンエッチング(ICP−RIE)等の手法により、ゲートリセスを形成する。続いて、パラジウムシリコン合金(PdSi)、パラジウム(Pd)又は金(Au)等からなるゲート電極37を形成する。
Next, as shown in FIG. 11C, a
ゲートリセスを形成する際に、超格子層34の最下層に形成された高濃度にドープされたn型にドープ層39と、比較的低濃度にドープされたバリア層33Bとでは、高濃度n型ドープ層39の方がエッチ速度が速い。従って、高濃度n型ドープ層39とバリア層33Bとの界面においてエッチングが自動的にストップする。その結果、ゲート電極の形成領域に高濃度n型ドープ層39が残らないので、リーク電流の少ないゲート電極を再現よく形成することが可能となる。また、ゲートリセス深さを基板面内で均一にできるので閾値電圧など特性の面内均一性が向上する。
When the gate recess is formed, the heavily doped n-type doped
なお、本実施形態の半導体装置は、ソース電極35A及びドレイン電極35Bと超格子層34との間に、n型ドープ層36を備えているが、ソース電極35A及びドレン電極35Bが超格子層34の上に直接形成されていてもよい。また、エッチング条件によっては高濃度n型ドープ層39を設けなくてもよい。
The semiconductor device according to the present embodiment includes the n-type doped
(第2の実施形態の一変形例)
以下に、本発明に係る第2の実施形態の一変形例について図面を参照して説明する。図12は第2の実施形態の一変形例に係る半導体装置の断面構成を示している。図12において図10と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
(One Modification of Second Embodiment)
A modification of the second embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor device according to a modification of the second embodiment. In FIG. 12, the same components as those in FIG.
図12に示すように本変形例の半導体装置は、n型ドープ層36、超格子層34及び高濃度n型ドープ層39が開口部を有しており、ソース電極35A及びドレン電極35Bが開口部に埋め込まれていることを特徴とする。ソース電極35A及びドレン電極35Bは、開口部の側壁において超格子層34と接している。これにより、超格子層34が有する、チャネルに平行な方向に輸送可能な高濃度の電子層を利用することが可能となるので、寄生抵抗を低減することができる。
As shown in FIG. 12, in the semiconductor device of this modification, the n-type doped
なお、ソース電極35A及びドレイン電極35Bが超格子層34を貫通し、バリア層33Bと接している例を示したが、必ずしもソース電極35A及びドレイン電極35Bがバリア層33Bと接している必要はなく、ソース電極35A及びドレイン電極35Bの下側に超格子層34を一部残した構造としてもよい。
Although the example in which the
各実施形態及びその変形例において、n型の半導体について説明したが、p型の半導体についても同様の方法により形成することができる。 In each embodiment and its modification, an n-type semiconductor has been described, but a p-type semiconductor can also be formed by a similar method.
本発明に係る半導体装置は、コンタクト層における不純物活性化率及び電子の移動度が高く、コンタクト抵抗及び寄生抵抗が小さいオーミック電極を備えた半導体装置を実現でき、III−V族窒化物半導体を用いた半導体装置、特に高周波回路に用いるトランジスタ等として有用である。 The semiconductor device according to the present invention can realize a semiconductor device including an ohmic electrode having a high impurity activation rate and electron mobility in a contact layer, and having low contact resistance and parasitic resistance, and uses a III-V nitride semiconductor. It is useful as a transistor used in a semiconductor device, particularly a high-frequency circuit.
11 基板
12 バッファ層
13 活性層
13A チャネル層
13B バリア層
14 超格子層
14A 第1の薄膜
14B 第2の薄膜
15 オーミック電極
16 n型ドープ層
17 ゲート電極
18 デルタドープ層
21A 界面
21B 界面
22 ドープ領域
31 基板
32 バッファ層
33 活性層
33A チャネル層
33B バリア層
34 超格子層
34A 第1の薄膜
34B 第2の薄膜
35A ソース電極
35B ドレイン電極
36 n型ドープ層
37 ゲート電極
39 高濃度n型ドープ層
41 マスク
11
Claims (17)
前記第1の窒化物半導体層の上に形成され、第1の薄膜及び該第1の薄膜と分極特性が異なり且つ該第1の薄膜と比べてバンドギャップが大きい第2の薄膜とが交互に積層されてなる超格子層と、
前記超格子層の上に形成された電極とを備え、
前記第1の薄膜の上面と前記第2の薄膜の下面とが接する界面領域又は前記第1の薄膜の下面と前記第2の薄膜の上面とが接する界面領域には、不純物がドープされたドープ領域が形成されていることを特徴とする半導体装置。 A first nitride semiconductor layer;
The first thin film and the second thin film having polarization characteristics different from those of the first thin film and having a band gap larger than that of the first thin film are alternately formed on the first nitride semiconductor layer. A superlattice layer formed by lamination;
An electrode formed on the superlattice layer,
Dope doped with impurities in an interface region where the upper surface of the first thin film and the lower surface of the second thin film are in contact or an interface region where the lower surface of the first thin film and the upper surface of the second thin film are in contact A semiconductor device characterized in that a region is formed.
前記複数の半導体膜のうち最上層に形成された半導体膜は、窒化アルミニウムガリウムからなることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 The first nitride semiconductor layer is formed by laminating a plurality of semiconductor films,
The semiconductor device according to claim 12, wherein a semiconductor film formed in an uppermost layer of the plurality of semiconductor films is made of aluminum gallium nitride.
前記第1の窒化物半導体層は、互いに積層されたチャネル層と該チャネル層と比べてバンドギャップが大きいバリア層とを含み、
前記超格子層は、前記第1の窒化物半導体層の上における前記ゲート電極を挟んで両側の領域に選択的に形成されており、
前記電極は、前記ゲート電極を挟む超格子層のうちの一方の超格子層の上に形成されたソース電極と、他方の超格子層の上に形成されたドレイン電極とであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の半導体装置。 A gate electrode formed on the first nitride semiconductor layer;
The first nitride semiconductor layer includes a channel layer stacked on each other and a barrier layer having a larger band gap than the channel layer,
The superlattice layer is selectively formed in regions on both sides of the gate electrode on the first nitride semiconductor layer,
The electrode is a source electrode formed on one of the superlattice layers sandwiching the gate electrode, and a drain electrode formed on the other superlattice layer, The semiconductor device according to any one of claims 1 to 12.
前記ソース電極及びドレイン電極は、前記開口部の側壁と接してそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。 Each superlattice layer has an opening that exposes the first nitride semiconductor layer;
The semiconductor device according to claim 14, wherein the source electrode and the drain electrode are respectively formed in contact with the side wall of the opening.
前記ソース電極及びドレイン電極は、前記凹部の側壁と接して形成されていることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置
Each superlattice layer has a recess dug in part,
The semiconductor device according to claim 14, wherein the source electrode and the drain electrode are formed in contact with a sidewall of the recess.
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