半导体器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103681884103681884A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310070533.2H01L29/778(2006.01)(22)申请日2013.03.06H01L29/812(2006.01)H01L21/335(2006.01)(30)优先权数据2012-2072342012.09.20JP(71)申请人株式会社东芝地址日本东京都(72)发明人吉冈启齐藤泰伸藤本英俊大野哲也仲敏行(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人陈萍(51)Int.Cl.H01L29/872(2006.01)H01L29/06(2006.01)H01L21/329(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书6页说明书6页附图6页附图6页(54)发明名称半导体器件及其制造方法(57)摘要提供半导体器件及其制造方法。半导体器件具备含有III族元素的第1氮化物半导体层、第2氮化物半导体层、第3氮化物半导体层、绝缘膜、欧姆电极和肖特基电极。第2氮化物半导体层设在第1氮化物半导体层上，带隙大于第1氮化物半导体层。第3氮化物半导体层设在第2氮化物半导体层上。绝缘膜与第3氮化物半导体层相接地设在第3氮化物半导体层上。欧姆电极与第2氮化物半导体层欧姆接触。肖特基电极与第2氮化物半导体层肖特基接触。欧姆电极和肖特基电极之间的第3氮化物半导体层的表面区域，含有与第3氮化物半导体层的构成元素为异种的元素，该元素的浓度高于第3氮化物半导体层的比表面区域还靠第2氮化物半导体层侧的区域。CN103681884ACN103684ACN103681884A权利要求书1/3页1.一种半导体器件,其特征在于，具备:第1氮化物半导体层，含有III族元素；第2氮化物半导体层，设在上述第1氮化物半导体层上，带隙大于上述第1氮化物半导体层的带隙，含有III族元素；第3氮化物半导体层，设在上述第2氮化物半导体层上，含有III族元素；绝缘膜，与上述第3氮化物半导体层相接，设在上述第3氮化物半导体层上；欧姆电极，与上述第2氮化物半导体层欧姆接触；及肖特基电极，与上述第2氮化物半导体层肖特基接触；上述欧姆电极和上述肖特基电极之间的上述第3氮化物半导体层的表面区域，以高于上述第3氮化物半导体层的比上述表面区域还靠上述第2氮化物半导体层侧的区域的浓度，含有与上述第3氮化物半导体层的构成元素为异种的元素。2.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述异种的元素是硼、氩、铁、氟或氯。3.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，含有上述异种的元素的区域，夹着上述第3氮化物半导体层和上述绝缘膜的界面，向上述第3氮化物半导体层的上述表面区域及上述绝缘膜的上述第3氮化物半导体层侧的区域扩展。4.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述欧姆电极和上述肖特基电极之间的上述第3氮化物半导体层的表面区域的上述III族元素与氮的键合数，少于上述第3氮化物半导体层的比上述表面区域还靠上述第2氮化物半导体层侧的区域的上述III族元素与氮的键合数。5.根据权利要求4记载的半导体器件，其中，上述第3氮化物半导体层的上述表面区域的氮浓度，高于比上述表面区域还靠上述第2氮化物半导体层侧的上述区域的氮浓度。6.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述绝缘膜是氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜。7.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述第1氮化物半导体层、上述第2氮化物半导体层及上述第3氮化物半导体层，用InxAlyGa1－x－yN表示，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，x＋y≤1。8.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述半导体器件是具有正电极作为上述肖特基电极、并具有负电极作为上述欧姆电极的肖特基势垒二极管。9.根据权利要求1记载的半导体器件，其中，上述半导体器件是具有漏电极及源电极作为上述欧姆电极、并具有设置在上述漏电极和上述源电极之间的的栅电极作为上述肖特基电极的肖特基栅极晶体管。10.一种半导体器件，其特征在于，具备：第1氮化物半导体层，含有III族元素；第2氮化物半导体层，设在上述第1氮化物半导体层上，带隙大于上述第1氮化物半导体层的带隙，含有III族元素；2CN103681884A权利要求书2/3页第3氮化物半导体层，设在上述第2氮化物半导体层上，含有III族元素；绝缘膜，与上述第3氮化物半导体层相接，设在上述第3氮化物半导体层上；欧姆电极，与上述第2氮化物半导体层欧姆接触；及肖特基电极，与上述第2氮化物半导体层肖特基接触；上述欧姆电极和上述肖特基电极之间的上述第3氮化物半导体层的表面区域的上述III族元素与氮的键合数，少于上述第3氮化物半导体层的比上述表面区域还靠上