半导体装置及其制造方法.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CNCN103548127103548127A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201280024242.3(51)Int.Cl.(22)申请日2012.06.06H01L21/338(2006.01)H01L21/205(2006.01)(30)优先权数据H01L21/336(2006.01)2011-1315812011.06.13JPH01L29/778(2006.01)2012-0384462012.02.24JPH01L29/78(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L29/786(2006.01)2013.11.19H01L29/812(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0037082012.06.06(87)PCT国际申请的公布数据WO2012/172753JA2012.12.20(71)申请人松下电器产业株式会社地址日本大阪府(72)发明人根来升梅田英和平下奈奈子上田哲三(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人樊建中权权利要求书2页利要求书2页说明书17页说明书17页附图24页附图24页(54)发明名称半导体装置及其制造方法(57)摘要本发明提供一种半导体装置，具备：基板(101)；载流子渡越层(103)，其由形成在基板上的III族氮化物半导体构成，使载流子在沿基板的主面的方向上渡越；势垒层(104)，其形成于载流子渡越层上，由带隙比第一III族氮化物半导体更大的第二III族氮化物半导体构成；和电极(106)，其形成于势垒层上。进而具备：帽层(105)，其形成在势垒层(104)上且形成于电极的侧方的区域，由单晶与多晶混合存在的第三III族氮化物半导体构成。CN103548127ACN10354827ACN103548127A权利要求书1/2页1.一种半导体装置，具备：基板；载流子渡越层，其由形成在所述基板上的第一III族氮化物半导体构成，且其中载流子在沿所述基板的主面的方向上渡越；势垒层，其形成在所述载流子渡越层上，由带隙比所述第一III族氮化物半导体更大的第二III族氮化物半导体构成；电极，其形成在所述势垒层上；和帽层，其形成在所述势垒层上且形成在所述电极的侧方区域，由单晶与多晶混合存在的第三III族氮化物半导体构成。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述帽层在沿与所述势垒层之间的界面的方向上部分地形成单晶区域。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述单晶区域，在与所述势垒层之间的界面上，遍及整个面或呈岛状地，在厚度方向不均匀地形成。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中，所述单晶区域与所述势垒层相接。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述帽层由从所述势垒层侧起层叠为单晶层和多晶层而成的双层构造构成。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述帽层由含铝Al的III族氮化物半导体构成。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，所述帽层中与所述基板相反侧的面被氧化。8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其中，所述帽层由氮化铝即AlN构成，所述势垒层由AlxGa1-xN构成，其中，0<x≤1，所述载流子渡越层由GaN构成。9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还具备：隔离层，其被设于所述载流子渡越层与所述势垒层间，由单晶的氮化铝即AlN构成。10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还具备：p型的III族氮化物半导体层，其被设于所述势垒层与所述电极之间。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述p型的III族氮化物半导体层由AlxGa1-xN构成，其中，0≤x≤1。12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还具备：绝缘层，其被设于所述势垒层与所述电极之间。13.根据权利要求12所述的半导体装置，其中，所述绝缘层由氧化铝(Al2O3)构成。2CN103548127A权利要求书2/2页14.根据权利要求1～13中任一项所述的半导体装置，其中，所述势垒层中所述电极的下侧部分的厚度小于所述电极的侧方部分的厚度。15.一种半导体装置的制造方法，包括：在基板上形成由第一III族氮化物半导体构成的载流子渡越层的工序；在所述载流子渡越层上形成由第二III族氮化物半导体组成的势垒层的工序；形成由第三III族氮化物半导体构成的帽层，使之覆盖所述势垒层的工序；选择性地除去所述帽层的一部分的工序；和在将所述帽层的一部分除去的工序之后，在所述势垒层上形成电极的工序，所述帽层通过有机金属化学气相沉积法形成，所述帽层的形成温度低于所述载流子渡越层的形成温度以