化合物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*CN103367142A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103367142103367142A(43)申请公布日2013.10.23(21)申请号201210581650.0(22)申请日2012.12.27(30)优先权数据2012-0719992012.03.27JP(71)申请人富士通株式会社地址日本神奈川县(72)发明人石黑哲郎山田敦史中村哲一今西健治(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人顾晋伟全万志(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L29/06(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图11页附图11页(54)发明名称化合物半导体器件及其制造方法(57)摘要本发明涉及化合物半导体及其制造方法。所述制造化合物半导体器件的方法的一个实施方案包括：在衬底上形成初始层；在初始层上形成缓冲层；在缓冲层上形成电子传输层和电子供给层；以及在电子供给层上形成栅电极、源电极和漏电极。形成初始层包括：在流量比为第一值的情况下形成第一化合物半导体膜，流量比为V族元素源气体的流量与III族元素源气体的流量的比；以及在流量比为不同于第一值的第二值的情况下在第一化合物半导体膜上形成第二化合物半导体膜。该方法还包括在缓冲层和电子传输层之间形成Fe掺杂区域。CN103367142ACN1036742ACN103367142A权利要求书1/2页1.一种制造化合物半导体器件的方法，包括：在衬底之上形成初始层；在所述初始层之上形成缓冲层；在所述缓冲层之上形成电子传输层和电子供给层；以及在所述电子供给层之上形成栅电极、源电极和漏电极，其中，所述形成初始层包括：在流量比为第一值的情况下形成第一化合物半导体膜，所述流量比为第V族元素源气体的流量与第III族元素源气体的流量之比；以及在所述流量比为不同于所述第一值的第二值的情况下，在所述第一化合物半导体膜之上形成第二化合物半导体膜，以及所述方法还包括在所述缓冲层和所述电子传输层之间形成掺杂有Fe的Fe掺杂区域。2.根据权利要求1所述的制造化合物半导体器件的方法，其中所述第一化合物半导体膜和所述第二化合物半导体膜中的每一个均为AlN膜。3.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中所述第二值小于所述第一值。4.根据权利要求3所述的制造化合物半导体器件的方法，其中，所述第一值为100或更高并且1000或更低，以及所述第二值为10或更低。5.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中以1×1016cm-3至1×1018cm-3的浓度将Fe掺杂到所述Fe掺杂区域。6.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中所述第二化合物半导体膜比所述第一化合物半导体膜厚。7.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中在60KPa或更高的压力下形成所述电子传输层。8.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中在所述流量比为10000或更高的情况下形成所述电子传输层。9.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中所述初始层、所述缓冲层、所述电子传输层和所述电子供给层中的每一个均为氮化物半导体层。10.根据权利要求1或2所述的制造化合物半导体器件的方法，其中所述衬底为Si衬底。11.一种化合物半导体器件，包括：衬底；形成在所述衬底之上的初始层；形成在所述缓冲层之上的电子传输层和电子供给层；以及形成在所述电子供给层之上的栅电极、源电极和漏电极，其中，所述初始层包括：第一化合物半导体膜；以及2CN103367142A权利要求书2/2页形成在所述第一化合物半导体膜之上的第二化合物半导体膜，所述第二化合物半导体膜的位错密度低于所述第一化合物半导体膜的位错密度，以及在所述缓冲层和所述电子传输层之间形成有掺杂有Fe的Fe掺杂区域。12.根据权利要求11所述的化合物半导体器件，其中所述第一化合物半导体膜和所述第二化合物半导体膜中的每一个均为AlN膜。13.根据权利要求11或12所述的化合物半导体器件，其中以1×1016cm-3至1×1018cm-3的浓度将Fe掺杂到所述Fe掺杂区域。14.根据权利要求11或12所述的化合物半导体器件，其中在所述电子传输层的上表面处的Fe密度为1×1016cm-3或更低。15.根据权利要求11或12所述的化合物半导体器件，其中所述衬底为Si衬底。16.一种电源装置，其包括根据权利要求1或2所述的化合物半导体器件。17.一种放大器，其包括根据权利要求1或2所述的化合物半导体器件。3CN103367142A说明书1/7页化合物半导体器件及其制造方法技术领