DE102015112350A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

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anode electrode
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Masakazu Kanechika
Hiroyuki Ueda
Hidemoto Tomita
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Toyota Motor Corp
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    • H01L29/1066—Gate region of field-effect devices with PN junction gate
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Abstract

Es werden sowohl ein HEMT als auch eine SBD auf einem Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet. Das Nitid-Halbleitersubstrat weist einen HEMT-Gate-Strukturbereich und einen Anodenelektrodenbereich auf. Eine erste laminierte Struktur ist zumindest in dem HEMT-Gate-Strukturbereich ausgebildet und umfasst erste bis dritte Nitrid-Halbleiterschichten. Eine zweite laminierte Struktur ist zumindest in einem Teil des Anodenelektrodenbereichs ausgebildet und umfasst eine erste und eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht. Die Anodenelektrode steht mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht in Kontakt. Zumindest in einem Kontaktbereich, in dem die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht mit der Anodenelektrode in Kontakt steht, wird die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als eine Oberfläche bearbeitet, durch welche die zweite Nitrid-Halbleiterschicht einen Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP 2014-153463 , die am 29. Juli 2014 eingereicht wurde, und deren Inhalt durch Bezugnahme in dieser vorliegenden Anmeldung miteingebunden ist.
  • Technischer Hintergrund
  • Hierin offenbart ist eine Technik, die einen normal-aus Feldeffekttransistor und eine Schottky-Barrierediode auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausbildet.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Patentliteratur 1 (Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung JP 2011-205029 ) offenbart eine Technik zum Ausbilden einer Schottky-Barrierediode (als SBD (Schottky-Barrierediode) nachstehend bezeichnet) und eines Feldeffekttransistors (als HEMT (High Electron Mobility Transistor) nachstehend bezeichnet), der ein Potential einer Gate-Elektrode zur Steuerung eines zweidimensionalen Elektronengases verwendet, das entlang einer Heteroübergang-Schnittstelle eines gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrats erzeugt wird.
  • Der HEMT besitzt auf eine einfache Weise normal-ein Eigenschaften aufgrund dessen, dass eine Schwellwertspannung als ein negatives Potential dient. Nicht-Patentliteratur 1 („GaN Monolithic Inverter IC Using Normally-off Gate Injection Transistors with Planar Isolation on Si Substrate" Yasuhiro Uemoto et. al, IEDM 09-165-168, 2009, IEEE) offenbart eine Technik, die eine p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht zwischen einer Heteroübergang-Schnittstelle und einer Gate-Elektrode einfügt, um normal-aus Eigenschaften zu erlangen, die einfacher zu steuern sind.
  • In der Patentliteratur 1 ist der HEMT durch die SBD geschützt. Obwohl die Patentliteratur 1 die Technik zum Ausbilden des HEMT und der SBD auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat offenbart, stellt die Technik keinen normal-aus HEMT unter Verwendung einer p-Typ Schicht her.
  • Obwohl die Nicht-Patentliteratur 1 einen HEMT offenbart, der unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, wird darin kein SBD zusammen mit dem HEMT verwendet. Die Nicht-Patentliteratur 1 offenbart eine Verwendung einer Schaltung, in welcher der HEMT nicht durch die Diode geschützt werden muss.
  • Diese Beschreibung offenbart eine Technik, die einen HEMT, der unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, und einen SBD auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausbildet.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Ein Nitrid-Halbleiter kann nicht auf einfache Weise in einen p-Typ Halbleiter umgewandelt werden, indem Akzeptor-Störstellen in diesen eingebracht werden. Wenn ein HEMT gefertigt werden soll, der unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, wird ein laminiertes Substrat verwendet, in dem die p-Typ Schicht in einem Stadium eines Kristallwachstums bereits als Kristall gewachsen ist. Zu diesem Zweck wird bei der Fertigung des normal-aus HEMT und der SBD ein laminiertes Substrat vorbereitet, das eine p-Typ Schicht umfasst, wenn die SBD und der HEMT, der unter Verwendung der p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, auf dem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet werden, und danach werden ein Ätzen und ein Entfernen der p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht in einem Bereich durchgeführt, der einen Bereich ausschließt, in dem eine Gate-Struktur des HEMT ausgebildet ist. Genauer genommen, wird in einem Bereich, in dem die SBD ausgebildet wird, die SBD aus einem Zustand gefertigt, in dem die p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht geätzt worden ist, und die Nitrid-Halbleiterschicht, die eine Heteroübergang-Schnittstelle bildet, freigelegt worden ist.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird die p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht, die in dem Bereich, der den Bereich ausschließt, in dem die Gate-Struktur ausgebildet wird, geätzt und entfernt wird, eine „Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht” genannt und eine Nitrid-Halbleiterschicht, die freigelegt wird nachdem die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht entfernt ist, wird eine „Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht” genannt. In einem HEMT Bereich dient die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht als eine Elektronenversorgungsschicht.
  • In einem Fall, in dem die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht in dem Bereich entfernt wird, in dem die SBD ausgebildet wird, wobei die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht freigelegt wird, sollte eine SBD erhalten werden, falls eine Anodenelektrode, die einen Schottky-Übergang mit der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht bildet, und eine Kathodenelektrode, die einen ohmschen Übergang mit der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht bildet, auf der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht ausgebildet werden. Obwohl die oben genannten Vorgänge tatsächlich durchgeführt werden, kann jedoch die SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, nicht erlangt werden.
  • Wie in der Patentliteratur 1 offenbart ist, ist es möglich, den HEMT und die SBD auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat auszubilden. Falls jedoch eine Technik umgesetzt wird, um unter Verwendung einer p-Typ Schicht den HEMT als normal-aus herzustellen, kann die SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, nicht erlangt werden. Obwohl die Nicht-Patentliteratur 1 eine Technik offenbart, um unter Verwendung einer p-Typ Schicht den HEMT als normal-aus herzustellen, wird eine Schaltung verwendet, die keine Diode benötigt, um den Problem zu begegnen, dass die SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, nicht erlangt werden kann, wenn das laminierte Substrat, in dem die p-Typ Schicht durch Kristallwachstum gezüchtet ist, verwendet wird.
  • Die vorliegende Beschreibung offenbart eine Technik um sowohl einem HEMT, der unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, als auch eine SBD auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat auszubilden.
  • Es wurden Studien für einen Grund durchgeführt, warum eine SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, nicht erlangt werden kann, obwohl eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode auf einer vorderen Oberfläche einer Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht, die durch Ätzen einer p-Typ Nitrid-Halbleiter-entfernten Schicht freigelegt wird, ausgebildet werden.
  • Als Ergebnis dieser Studien wurde herausgefunden, dass, wenn die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht durch Ätzen der Nitrid-Halbleiter-entfernten Schicht freigelegt wird, ein Ätzungsschaden an der freigelegten Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht auftritt, und der Ätzungsschaden verhindert, dass ein Schottky-Übergang zwischen der Anodenelektrode und der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht ausgebildet wird. In Folge dieser Erkenntnis wurde weiter herausgefunden, dass, falls eine Technik zum Verhindern, dass der Ätzungsschaden auftritt, eine Technik zum Verhindern, dass der Ätzungsschaden die freigelegt Oberfläche nachteilig beeinträchtigt, und/oder eine Technik zum Reparieren des Ätzungsschadens umgesetzt werden, es möglich wird, die SBD zu erlangen, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, indem eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht ausgebildet werden, die durch Ätzen der Nitrid-Halbleiter-entfernten Schicht freigelegt worden war.
  • In Folge dieser Erkenntnisse ist eine neue Halbleitervorrichtung entwickelt worden, bei der sowohl ein normal-aus HEMT als auch eine SBD auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet werden. Die Halbleitervorrichtung umfasst die nachfolgenden Ausgestaltungen.
  • Das Nitrid-Halbleitersubstrat kann aufweisen: einen HEMT Gate-Strukturbereich, in dem eine Gate-Struktur des HEMT ausgebildet ist; und einen Anodenelektrodenbereich, in dem Anodenelektrode der SBD ausgebildet ist. Das Nitrid-Halbleitersubstrat kann ferner aufweisen: eine laminierte Struktur, die zumindest in dem HEMT Gate-Strukturbereich ausgebildet ist, und eine erste Nitrid-Halbleiterschicht, eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht, die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht, die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet ist.
  • Das Nitrid-Halbleitersubstrat kann ferner eine laminierte Struktur aufweisen, die zumindest in einem Teil des Anodenelektrodenbereichs ausgebildet ist, und die erste Nitrid-Halbleiterschicht und die zweite Nitrid-Halbleiterschicht umfasst. Genau genommen muss die dritte Nitrid-Halbleiterschicht zumindest in dem Teil des Anodenelektrodenbereichs nicht notwendigerweise bestehen. Die Anodenelektrode der SBD kann mit einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht in Kontakt stehen.
  • In der oben stehenden Beschreibung kann eine Bandlücke des zweiten Nitrid-Halbleiters größer als eine Bandlücke des ersten Nitrid-Halbleiters sein, und der dritte Nitrid-Halbleiter kann vom p-Typ sein. Zumindest in einem Kontaktbereich, in dem vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht mit der Anodenelektrode in Kontakt steht, kann die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als eine Oberfläche bearbeitet sein, durch welche die zweite Nitrid-Halbleiterschicht den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Wenn die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als die vordere Oberfläche bearbeitet ist, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet, kann die SBD erlangt werden, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt. Es kann die Halbleitervorrichtung erlangt werden, bei welcher der HEMT unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt ist, und die SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, auf dem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet sind.
  • Beispielsweise kann zumindest in dem Kontaktbereich, in dem die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht mit der Anodenelektrode in Kontakt steht, die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als die vordere Oberfläche bearbeitet sein, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet, wenn ein AlO-Film auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht freigelegt ist.
  • Anderenfalls kann ebenso durch Ausbilden der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht, die eine Tiefenschicht und eine Oberflächenschicht umfasst, und durch Schaffen eines Verhältnisses, dass eine Bandlücke der Oberflächenschicht größer als eine Bandlücke der Tiefenschicht ist, die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als diejenige vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Nach einem Freilegen der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht durch Ätzen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht, kann ebenso durch Ausführung einer Wärmebehandlung an dem Nitrid-Halbleitersubstrat in einem Gas, das Stickstoff umfasst, die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als diejenige vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Anderenfalls kann die dritte Nitrid-Halbleiterschicht geätzt werden, um die zweite Nitrid-Halbleiterschicht durch Einsatz eines Ätzverfahrens, bei dem kaum ein Ätzschaden an der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht auftritt, freigelegt werden. In diesem Fall kann ebenso die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als diejenige vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang der Anodenelektrode bildet.
  • Falls die dritte Nitrid-Halbleiterschicht nicht in dem Anodenelektrodenbereich, in dem die Anodenelektrode gebildet wird, entfernt wird, kann die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als die vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet. Beispielsweise kann dadurch, dass im Laufe des Kristallwachstums der dritten Nitrid-Halbleiterschicht verhindert wird, dass die dritte Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum in dem Bereich gezüchtet wird, in dem die Anodenelektrode ausgebildet werden soll, die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als diejenige vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht kann in einer gesamten Fläche des Bereichs, in dem die Anodenelektrode gebildet wird, entfernt werden. Anderenfalls kann in einem Teil des Bereichs, in dem die Anodenelektrode gebildet wird, die dritte Nitrid-Halbleiterschicht auf die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht laminiert werden. Wenn die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht, die in dem Kontaktbereich vorhanden ist, in dem die dritte Nitrid-Halbleiterschicht nicht vorliegt und die Anodenelektrode und die zweite Nitrid-Halbleiterschicht in direktem Kontakt miteinander stehen, als die vorderen Oberfläche bearbeitet wird, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet, kann eine SBD erlangt werden, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt. Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht, die in dem Teil des Anodenelektrodenbereichs, in dem die Anodenelektrode ausgebildet wird, vorliegen kann, verbessert Durchschlagsspannungseigenschaften der SBD.
  • Die vorliegende Beschreibung offenbart ebenso ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung, die einen HEMT und eine SBD umfasst, die auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet werden. Das Verfahren zum Herstellen kann aufweisen: Vorbereiten eines laminierten Substrats eines Nitrid-Halbleiters, das eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht, die auf einer vorderen Oberfläche einer ersten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet wird, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht, die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet wird, umfasst; Freilegen der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht durch Entfernen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht zumindest in einem Bereich, in dem eine Anodenelektrode der SBD ausgebildet werden soll; und Ausbilden der Anodenelektrode des HEMT an der freigelegten Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht, die bei dem Entfernen freigelegt wird. Dieses Verfahren zum Herstellen kann ferner ein Bearbeiten einer freigelegten Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht umfassen, die bei dem Entfernen freigelegt wurde, so dass die freigelegt Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht einen Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Bei einem Fall, der die oben genannte Bearbeitung umfasst, wird eine Herstellung der SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, möglich.
  • Es können verschieden Verfahren für die Bearbeitung wie folgt verwendet werden.
    • (1) Beispielsweise kann ein Nitrid-Halbleiter, der Al umfasst, als die zweite Nitrid-Halbleiterschicht verwendet werden. In diesem Fall kann ein Gas verwendet werden, das die freigelegt Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht oxidiert, wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht geätzt wird, um die zweite Nitrid-Halbleiterschicht freizulegen. In diesem Fall kann die freigelegt Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als die vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
    • (2) Anderenfalls kann die zweite Nitrid-Halbleiterschicht durch eine Oberflächenschicht mit einer größeren Bandlücke und eine Tiefenschicht mit einer kleineren Bandlücke ausgestaltet sein. Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht kann geätzt werden, um die Oberflächenschicht freizulegen. In diesem Fall kann die freigelegte Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als die vordere Oberfläche bearbeitet werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
    • (3) Anderenfalls kann an dem Nitrid-Halbleitersubstrat, das die zweite Nitrid-Halbleiterschicht aufweist, die durch Entfernen freigelegt ist, eine Wärmebehandlung in einem Gas, das Stickstoff enthält, ausgeführt werden. In diesem Fall kann die freigelegte Oberfläche als die vordere Oberfläche zurückgewonnen werden, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Anderenfalls kann zumindest in einem Teil des Bereichs, in dem die Anodenelektrode der SBD ausgebildet werden soll, die dritte Nitrid-Halbleiterschicht bei dem Entfernen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht nasschemisch geätzt werden, um die zweiten Nitrid-Halbleiterschicht freizulegen. Wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht nasschemisch geätzt wird, ist es möglich, dass die freigelegt Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht weniger beschädigt wird. Dadurch kann eine vordere Oberfläche erlangt werden, die einen Schottky-Übergang bildet, wenn die Anodenelektrode auf der freigelegten Oberfläche ausgebildet wird. Ferner kann die Bearbeitung in dem Freilegen umfasst sein. Dies bedeutet, dass das Freilegen durch das nasschemische Ätzen sowohl zu dem Zweck der Bearbeitung als auch der Freilegung dient.
  • Gemäß der Beschreibung können der HEMT, der unter Verwendung einer p-Typ Schicht als normal-aus hergestellt wird, und die SBD, die bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, auf dem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 3 zeigt einen ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 4 zeigt einen zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 5 zeigt einen dritten Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6 zeigt einen vierten Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und
  • 8 zeigt einen ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Es werden Merkmale einer Technik, die in der Beschreibung offenbart werden soll, aufgelistet. Die Punkte, die später beschrieben werden, weisen jeweils einen unabhängigen technischen Nutzen auf. Alle diese Punkte sind alleine oder in Kombination in dem technischen Umfang dieser Anmeldung umfasst.
  • (Erstes Merkmal) Eine Dicke eines AlO-Films, der an einer vorderen Oberfläche einer zweiten Nitrid-Halbleiterschicht freigelegt ist, ist auf eine Dicke angepasst, die zwischen einer Anodenelektrode und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht einen Schottky-Übergang erzielt, und zwischen einer Kathodenelektrode und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht einen ohmschen Übergang erzielt.
  • (Zweites Merkmal) Jede von einer ersten Nitrid-Halbleiterschicht, die als eine Elektronentransportschicht dient, einer Tiefenschicht eines zweiten Nitrid-Halbleiters, die als eine Elektronenversorgungsschicht dient, eine Oberflächenschicht des zweiten Nitrid-Halbleiters (die in Bezug zu einem Fertigungsverfahren als eine Nitrid-Halbleiterverbleibende Schicht dienen kann), die dazu genutzt wird, einen Schottky-Übergang zu der Anodenelektrode und dem zweiten Nitrid-Halbleiter zu bilden, und einer dritten Nitrid-Halbleiterschicht (die in Bezug zu einem Fertigungsverfahren als eine Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht dienen kann), die einen normal-aus HEMT herstellt, ist aus einem Nitrid-Halbleiter hergestellt.
  • (Drittes Merkmal) Ein Größenverhältnis der Bandlücken erfüllt ein Verhältnis: erste Nitrid-Halbleiterschicht < Tiefenschicht des zweiten Nitrid-Halbleiters < Oberflächenschicht des zweiten Nitrid-Halbleiters.
  • (Viertes Merkmal) Eine Dicke der Oberflächenschicht des zweiten Nitrid-Halbleiters beträgt mehrere Nanometer, wodurch zwischen der Anodenelektrode und der Tiefenschicht des zweiten Nitrid-Halbleiters ein Schottky-Übergang gebildet wird, und zwischen der Kathodenelektrode und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht ein ohmscher Übergang gebildet wird.
  • (Fünftes Merkmal) Ein Nitrid-Halbleiter, der Al enthält, wird als die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht verwendet. Die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht wird unter Verwendung eines Ätzgases, das Sauerstoff enthält, geätzt, wenn die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht (zumindest während einer Dauer vor dem Ende des Ätzens) geätzt wird. Gemäß dieser Technik wird die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht geätzt und entfernt, und die vordere Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht, die durch das Ätzen freigelegt wird, wird oxidiert, und der AlO-Film wird auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-entfernten Schicht freigelegt. Wenn der AlO-Film auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht freigelegt ist, wird eine nachteilige Wirkung durch den Ätzschaden beseitigt, und eine Elektrodenanode, die einen Schottky-Übergang mit der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht bildet, kann durch Ausbilden eines Metallfilms auf der Oberfläche des AlO-Films ausgebildet werden. Das heißt, wenn ein Metall mit einer Arbeitsfunktion, die berechnet werden kann, sodass sie zur Ausbildung eines Schottky-Übergangs fähig ist, auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht ausgebildet wird, kann demzufolge der Schottky-Übergang zwischen dem Metallfilm und der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht wie berechnet erlangt werden.
  • (Sechstes Merkmal) Anstelle des Ätzens der Nitrid-Halbleiter-entfernten Schicht unter Verwendung des Ätzgases, das Sauerstoff enthält, kann die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht unter Verwendung eines Ätzgases geätzt werden, das keinen Sauerstoff enthält, und die vordere Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht, die in Folge des Ätzens freigelegt wird, kann einem Sauerstoffplasma ausgesetzt werden. Durch Aussetzen der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht an dem Sauerstoffplasma, kann ein Zustand erlangt werden, in dem AlO-Film auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht freigelegt wird.
  • (Siebtes Merkmal) Anstelle des Verfahrens zum Freilegen des AlO-Films auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht, kann eine Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht durch eine Tiefenschicht aus AlxGa1-xN und eine Oberflächenschicht aus AlzGawIn1-z-wN gebildet werden und eine Anodenelektrode kann an einer vorderen Oberfläche der Oberflächenschicht gebildet werden. Anstelle der AlzGawIn1-z-wN kann eine Schicht eines Oxids aus AlzGawIn1-z-wN verwendet werden. In der oben genannten Beschreibung sind 0 < x < 1 und 0 < 1 – z – w < 1 erfüllt.
  • (Achtes Merkmal) Um die Struktur des siebten Merkmals zu erlangen, kann in einem Stadium eines epitaxialen Wachstums ein Substrat ausgebildet werden, bei dem eine AlxGa1-xN Schicht ausgebildet ist, die als eine Tiefenschicht der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht dient, eine AlzGawIn1-z-wN Schicht, die als eine Oberflächenschicht der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht dient, darauf laminiert ist, und eine p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht, die als die Nitrid-Halbleiter-entfernte Schicht dient, auf diese laminiert ist. In einem Gate-Strukturbereich, in dem eine Gate-Struktur eines HEMT ausgebildet ist, wird die p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht aufrechterhalten. Demzufolge verbleibt ebenso in einem Bereich, in dem die Gate-Struktur des HEMT ausgebildet wird, die Oberflächenschicht aus AlzGawIn1-z-wN. In einem Anodenelektrodenbereich, in dem die Anodenelektrode einer SBD ausgebildet ist, wird die p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht entfernt und die Halbleiterschicht aus AlzGawIn1-z-wN wird aufrechterhalten. Gemäß dem Herstellungsverfahren kann eine Struktur erlangt werden, bei der die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht durch die Tiefenschicht aus AlxGa1-xN und die Oberflächenschicht aus AlzGawIn1-z-wN (oder einem Oxid derselben) ausgebildet ist, und die Anodenelektrode auf der vorderen Oberfläche aus AlzGawIn1-z-wN (oder einem Oxid derselben) ausgebildet ist.
  • Im Allgemeinen kann, wenn eine Nitrid-Halbleiter-verbleibende-Schicht durch eine Tiefenschicht mit einer kleinen Bandlücke und einer Oberflächenschicht mit einer großen Bandlücke gebildet wird, die vordere Oberfläche der Oberflächenschicht, die durch Ätzen einer Nitrid-Halbleiterschicht freigelegt wird, als die vordere Oberflächenschicht bearbeitet werden, die einen Schottky-Übergang mit einer Anodenelektrode bildet.
  • (Neuntes Merkmal) Ein Ätzverfahren, bei dem weniger Schaden an der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden-Schicht auftritt, kann eingesetzt werden, wenn die Nitrid-Halbleiter-verbleibende-Schicht durch Ätzen der Nitrid-Halbleiter-entfernten-Schicht freigelegt wird. Wenn beispielsweise die Nitrid-Halbleiter-entfernte-Schicht nasschemisch geätzt wird, unter Verwendung von Bedingungen, in denen die Nitrid-Halbleiter-entfernte-Schicht geätzt und die Nitrid-Halbleiter-verbleibende-Schicht nicht geätzt wird, kann die Nitrid-Halbleiter-entfernte-Schicht geätzt werden während kaum ein Ätzschaden an der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht entsteht. Wenn die Nitrid-Halbleiter-verbleibende Schicht auf diese Weise freigelegt worden ist, kann ein Metallfilm, der einen Schottky-Übergang bildet, auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden-Schicht ausgebildet werden. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung JP 2012-60066 , deren Inhalt durch Bezugnahme hierin mit eingebunden ist, ein nasschemisches Ätzverfahren unter Verwendung eines elektrochemischen Vorgangs, der verwendet werden kann.
  • (Zehntes Merkmal) Anstelle des Einsatzes des Ätzverfahrens, bei dem weniger Ätzschaden auftritt, kann ein Reparieren eines Ätzschadens als eine alternative desselben hinzugefügt werden. Bei vielen Ätzschäden, die an der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden-Schicht auftreten, werden Stickstoffatome aus der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden Schicht ausgetragen. Wenn die vordere Oberfläche der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden-Schicht, an der Stickstoffdefekte aufgetreten sind, thermisch behandelt wird, während sie einem Ammoniakgas oder dergleichen, das Stickstoff enthält, ausgesetzt wird, werden die Stickstoffdefekte repariert. Daher wird eine Anodenelektrode ausgebildet und ein Schottky-Übergang wird ausgebildet.
  • (Elftes Merkmal) Es wird ein Nitrid-Halbleitersubstrat verwendet, bei dem in dem Gate-Strukturbereich eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht des p-Typs durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und in dem Anoden-Elektroden-Bereich keine dritte Nitrid-Halbleiterschicht des p-Typs durch Kristallwachstum gezüchtet ist. Da in dem Anoden-Elektroden-Bereich kein Ätzen durchgeführt werden muss, kann die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht als eine vordere Oberfläche aufrechterhalten werden, die einen Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet.
  • Einige der technischen Merkmale in der vorliegenden Beschreibung können wie nachstehend beschrieben zusammengefasst werden. Ein normal-aus HEMT und eine SBD werden auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • Das gemeinsame Nitrid-Halbleitersubstrat weist eine laminierte Struktur auf, die eine erste Nitrid-Halbleiterschicht, eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht (entspricht der Nitrid-Halbleiter-verbleibenden-Schicht), die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht (entspricht der Nitrid-Halbleiter-entfernten-Schicht), die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht durch Kristallwachstum gezüchtet ist, umfasst.
  • Die Bandlücke der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht ist größer als diejenige der ersten Nitrid-Halbleiterschicht.
  • Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht ist vom p-Typ.
  • Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht liegt nicht in einem Bereich vor, der von einem Bereich ausgenommen ist, in dem eine Gate-Struktur des HEMT ausgebildet ist. Allerdings kann die dritte Nitrid-Halbleiterschicht genauer genommen in einem Teil eines Bereichs vorliegen, in dem die Anodenelektrode der SBD ausgebildet wird.
  • Die Anodenelektrode der SBD ist auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht ausgebildet.
  • Die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht ist als die vordere Oberfläche bearbeitet worden, die einen Schottky-Übergang zwischen der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht und der Anodenelektrode bildet.
  • Gemäß der herkömmlichen Technik, trat auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht ein Ätzschaden auf, der die vordere Oberfläche aufraut. Aufgrund dessen wurde, obwohl eine Anodenelektrode auf der aufgerauten vorderen Oberfläche ausgebildet wurde, kein Schottky-Übergang zwischen der zweiten Nitrid-Halbleiteroberfläche und der Anodenelektrode gebildet. Bei der Technik der vorliegenden Beschreibung wird zur Lösung des Problems, vor einem tatsächlichen Ausbilden der Anodenelektrode eine vordere Oberfläche ausgebildet, die einen Schottky-Übergang zwischen der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht und der Anodenelektrode bildet, wenn die Anodenelektrode auf der vorderen Oberfläche ausgebildet wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • (Erste Ausführungsform)
  • Wie in 1 gezeigt ist, werden in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ein HEMT und eine SBD auf ein und demselben Nitrid-Halbleitersubstrat 28 ausgebildet. Der HEMT ist in einem Bereich A ausgebildet und die SBD ist in einem Bereich B ausgebildet.
  • Das Nitrid-Halbleitersubstrat 28 gemäß der Ausführungsform umfasst eine laminierte Struktur, die durch ein Substrat 2, eine Pufferschicht 4, die auf einer vorderen Oberfläche des Substrats 2 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, eine erste Nitrid-Halbleiterschicht 6, die auf einer vorderen Oberfläche der Pufferschicht 4 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8, die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18, die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, ausgestaltet ist.
  • 1 zeigt einen Zustand nachdem die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 in einem Bereich, der einen Bereich ausschließt, in dem eine Gate-Elektrode 16 (diese wird später beschrieben) ausgebildet ist, geätzt und entfernt ist und zeigt lediglich einen verbleibenden Bereich 18a.
  • Die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6 ist eine Schicht, die als eine Elektronentransportschicht des HEMT dient, und besteht aus einem Nitrid-Halbleiterkristall. Die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 ist eine Schicht, die als eine Elektronenversorgungsschicht des HEMT dient, und besteht aus einem Nitrid-Halbleiterkristall. Eine Bandlücke der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 ist kleiner als eine Bandlücke der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8, und ein zweidimensionales Elektronengas liegt an einer Fläche entlang einer Heteroübergangs-Schnittstelle der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 vor. Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 besteht aus einem p-Typ Nitrid-Halbleiterkristall und steuert den HEMT derart, dass der HEMT normal-aus-Eigenschaften aufweist (diese werden später beschrieben).
  • Eine Aufgabe des Nitrid-Halbleitersubstrats 28 besteht darin, einen Heteroübergang zwischen der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 bereitzustellen. Die Pufferschicht 4 kann eine Schicht sein, die als eine Basis dient, durch welche die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6 auf der vorderen Oberfläche der Pufferschicht 4 durch Kristallwachstum gezüchtet werden kann, und sie muss nicht notwendigerweise ein Nitrid-Halbleiter sein. Das Substrat 2 kann eine Schicht sein, die als eine Basis dient, durch welche die Pufferschicht 4 auf der vorderen Oberfläche des Substrats 2 durch Kristallwachstum gezüchtet werden kann, und sie muss nicht notwendigerweise ein Nitrid-Halbleiter sein. Falls ein Nitrid-Halbleiter als das Substrat 2 verwendet wird, kann die Pufferschicht 4 ausgelassen werden. Wenn die Pufferschicht 4 verwendet wird, kann ein Si-Substrat, ein SiC-Substrat, oder ein Saphirsubstrat, das sich von einem Nitrid-Halbleitersubstrat unterscheidet, als das Substrat 2 verwendet werden.
  • Die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 kann eine p-Typ-Schicht sein, die eine Sperrschicht auf der Heteroübergangsschnittstelle bildet, und sie muss nicht notwendigerweise ein Nitrid-Halbleiter sein. Da jedoch die Schicht 18 auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 durch Kristallwachstum gezüchtet werden soll, ist die Verwendung einer Kristallschicht eines Nitrid-Halbleiters praktisch.
  • Wie aus der obenstehenden Beschreibung hervorgeht, ist das Nitrid-Halbleitersubstrat, das in der Beschreibung erwähnt wird, ein Substrat, das die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6, die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 und die p-Typ-dritte-Nitrid-Halbleiterschicht 18 bereitstellt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Si-Substrat als das Substrat 2 verwendet, AlGaN wird als Pufferschicht 4 verwendet, i-Typ GaN wird als die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6 verwendet, i-Typ AlxGa1-xN wird als die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 verwendet und p-Typ AlyGa1-yN wird als die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 verwendet. Eine Bandlücke von GaN ist kleiner als die Bandlücke von AlxGa1-xN, wobei 0 < x und y ≤ 1 erfüllt ist.
  • Wie in 1 gezeigt ist, wird in einem gesamten Bereich, der einen Bereich ausschließt, in dem die Gate-Elektrode 16 (diese wird später beschrieben) ausgebildet ist, die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 durch Ätzen entfernt, und die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 wird freigelegt. Es ist zu beachten, dass die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 Al enthält und die Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 oxidiert wird. Aus diesem Grund wird auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein AlO-Film 10 freigelegt.
  • In dem HEMT-Ausbildungsbereich A werden auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8, an welcher der AlO-Film 10 freigelegt ist, eine Source-Elektrode 14 und eine Drain-Elektrode 20 ausgebildet. Die Source-Elektrode 14 und die Drain-Elektrode 20 werden jeweils aus einem Metallfilm hergestellt, der einen ohmschen Übergang mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 bildet. In einer Zwischenposition zwischen der Source-Elektrode 14 und der Drain-Elektrode 20, d. h. einer Position, welche die Source-Elektrode 14 und die Drain-Elektrode 20 voneinander trennt, verbleibt der Teil 18a der p-Typ-dritten-Nitrid-Halbleiterschicht, und die Gate-Elektrode 16 wird auf einer vorderen Oberfläche des Teils 18a ausgebildet.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, ist die Bandlücke des GaN, welche die erste Nitrid-Halbleiterschicht ausgestaltet, kleiner als die Bandlücke des AlxGa1-xN, welche die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 ausgestaltet, und in der Fläche entlang der Heteroübergang-Schnittstelle der ersten Nitrid-Halbleiterschicht wird ein zweidimensionales Elektronengas gebildet.
  • Der Teil 18a der p-Typ-dritten-Nitrid-Halbleiterschicht verbleibt an einer Position, die der Heteroübergang-Schnittstelle zugewandt ist. Eine Sperrschicht erstreckt sich von der p-Typ-dritten-Nitrid-Halbleiterschicht 18a zu der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 und der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6. Wenn an der Gate-Elektrode 16 kein positives Potential angelegt wird, wird die Heteroübergang-Schnittstelle in dem Bereich, welcher der Gate-Elektrode 16 zugewandt ist, durch die p-Typ-dritte-Nitrid-Halbleiterschicht 18a gesperrt und es können sich keine Elektronen zwischen der Source-Elektrode 14 und der Drain-Elektrode 20 bewegen. Zwischen der Source-Elektrode 14 und der Drain-Elektrode 20 ist ein Aus-Zustand eingestellt. Wenn an der Gate-Elektrode 16 ein positives Potential angelegt wird, wird die Sperrschicht beseitigt, wobei die Source-Elektrode 14 und die Drain-Elektrode 20 mit dem zweidimensionalen Elektronengas miteinander verbunden werden. Zwischen der Source-Elektrode 14 und der Drain-Elektrode 20 wird ein Ein-Zustand eingestellt. Gemäß der obenstehenden Beschreibung ist es verständlich, dass in dem Bereich A ein normal-aus-HEMT erlangt werden kann. Die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6, in der sich Elektronen bewegen, ist vom i-Typ und enthält kleine Mengen von Störstellen, die Elektronen an einer Bewegung hindern. Der HEMT weist daher einen niedrigen Ein-Widerstand auf.
  • In dem SBD-bildenden Bereich B werden eine Anodenelektrode 24 und eine Kathodenelektrode 26 auf der vorderen Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht 8, deren Oberfläche mit dem AlO-Film 10 bedeckt ist, gebildet. Die Kathodenelektrode 26 besteht aus einem Metallfilm, der einen ohmschen Übergang mit der vorderen Oberfläche einer zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 bildet. Im Gegensatz hierzu besteht die Anodenelektrode 24 aus einem Metallfilm, der einen Schottky-Übergang mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 bildet. Auf diese Weise kann eine SBD mit bevorzugten Gleichrichtungseigenschaften erlangt werden. In der Fläche entlang der Heteroübergangs-Schnittstelle der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 fließt ein Vorwärtsstrom. Ein Vorwärtsspannungsabfall ist klein.
  • In der oben genannten Beschreibung steht die Source-Elektrode 14 des HEMT durch den AlO-Film 10 mit der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 in Verbindung. Da der AlO-Film 10 einen hohen Widerstand aufweist, besteht aufgrund des Vorliegens des AlO-Films 10 dazwischen ein Risiko einer Zunahme des Ein-Widerstands des HEMT. Wenn jedoch eine Dicke des AlO-Films 10 verringert wird, kann die Zunahme des Ein-Widerstands auf ein zu vernachlässigendes Niveau unterdrückt werden. Obwohl die Dicke des AlO-Films 10 verringert wird, so dass der Ein-Widerstand nicht erhöht wird, wird zwischen der Anodenelektrode und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein Schottky-Übergang gebildet. Dasselbe wie obenstehend beschrieben ist, wird ebenso auf die Drain-Elektrode 20 angewendet und der AlO-Film 10 kann verringert werden, so dass die Erhöhung des Widerstands zwischen der Drain-Elektrode 20 und der Nitrid-Halbleiterschicht nicht verursacht wird. Dasselbe wie obenstehend beschrieben ist, kann ebenso auf die Kathodenelektrode 26 angewendet werden, und die Dicke des AlO-Films 10 kann verringert werden, so dass der Widerstand zwischen der Kathodenelektrode 26 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 nicht erhöht wird. Selbst wenn die Dicke des AlO-Films 10 klein genug hergestellt wird, um die Zunahme des Widerstands zu vermeiden, kann ein Schottky-Übergang durch den AlO-Film 10 zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 gebildet werden.
  • Es sollte beachtet werden, dass hierbei vor der Ausbildung der Source-Elektrode 14, der Drain-Elektrode 20 und der Kathodenelektrode 26, der AlO-Film 10 vorab durch Ätzen der Bereiche, in denen die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 ausgebildet werden, entfernt werden kann. Der AlO-Film, der in einem vorbestimmten Bereich angeordnet ist, kann durch eine nasschemische Verarbeitung unter Verwendung einer fluorierten Säure und/oder einer trockenchemischen Verarbeitung unter Verwendung von Chlorgas entfernt werden.
  • Falls die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 nicht mit dem AlO-Film 10 bedeckt ist, kann der Schottky-Übergang, der bevorzugte Gleichrichtungseigenschaften besitzt, nicht erlangt werden, selbst wenn die Anodenelektrode 24 unter Verwendung eines Materials ausgebildet wird, das dazu fähig ist, einen Schottky-Übergang mit der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht zu bilden. Wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 geätzt wird, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freizulegen, entsteht auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein Ätzschaden. Aus diesem Grund bildet die Anodenelektrode 24 keinen Schottky-Übergang mit der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8. Wenn im Gegensatz hierzu, der AlO-Film 10 auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freigelegt wird, entsteht kein Ätzschaden und die Anodenelektrode 24 bildet den Schottky-Übergang mit der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Dieselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen dieselben Elemente in der zweiten Ausführungsform, und Erklärungen zu denselben werden ausgelassen. Nachstehend werden lediglich unterschiedliche Aspekte zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, unterscheidet sich in einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ein Kontaktabschnitt zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 von demjenigen in der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform wird bewirkt, dass selbst an Positionen, die mit der Anodenelektrode 24 in Kontakt stehen, Teile 18b und 18c der p-Typ-dritten-Nitrid-Halbleiterschicht 18 verbleiben. Genauer genommen wird eine Struktur geschaffen, bei der die p-Typ-dritte-Nitrid-Halbleiterschicht 18b und 18c auf der linken und rechten Seite des Kontaktabschnitts zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 vorliegen.
  • Wenn an der Diode eine Umkehrspannung angelegt wird, erstreckt sich gemäß der Struktur eine Sperrschicht von der p-Typ-dritten-Nitrid-Halbleiterschicht 18b und 18c zu dem Kontaktabschnitt zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8, und es wird eine Durchschlagsspannungswiderstandsfähigkeit verbessert. Eine Struktur einer sogenannten JBC-Typ Schottky-Diode (übergangsbarrieregesteuerte Schottky-Diode) oder ein potentialfreie Übergangstyp-Schottky-Diode können erreicht werden.
  • (Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform)
  • Ein Zustand in 3 wird wie folgt vorbereitet: Es wird ein Nitrid-Halbleitersubstrat wird vorbereitet. Das Nitrid-Halbleitersubstrat 2 umfasst eine laminierte Struktur, in der eine Pufferschicht 4 auf einer vorderen Oberfläche des Substrats 2 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, eine erste Nitrid-Halbleiterschicht 6, die auf einer vorderen Oberfläche der Pufferschicht 4 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8, die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 6 durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18, die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 durch Kristallwachstum gezüchtet ist. Es ist schwierig, einen Nitrid-Halbleiter durch Einbringen von Störstellen in dem Nitrid-Halbleiter so einzustellen, dass er vom p-Typ ist. Falls die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 gebildet wird während das Substrat ausgebildet wird, kann eine p-Typ Kristallschicht durch Wachstum gezüchtet werden.
  • Ein Zustand in 4 wird wie folgt vorbereitet: Es wird eine Maske auf der vorderen Oberfläche der dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18 ausgebildet, wobei die Maske derart gemustert ist, dass eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18a in einem Abschnitt verbleibt, an dem eine Gate-Elektrode 16 angeordnet sein soll, und die dritten Nitrid-Halbleiterschichten 18b und 18c in einem Bereich verbleiben, an dem die Anodenelektrode 24 angeordnet werden soll. Danach wird die vordere Oberfläche der dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18 trockenchemisch geätzt und entfernt, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freizulegen.
  • Während des trockenchemischen Ätzens (zumindest in einer Dauer unmittelbar bevor die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freigelegt wird, wird zum trockenchemischen Ätzen ein Gas verwendet, das Sauerstoff enthält. Aufgrund dessen wird die freigelegte Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 oxidiert, und ein AlO-Film 10 wird auf der freigelegten Oberfläche ausgebildet. Da i-Typ AlxGa1-xN als die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 verwendet wird, wird aufgrund der Oxidation des Al der AlO-Film 10 gebildet. Danach wird die Maske entfernt.
  • Anstelle der oben genannten Vorgänge kann zum trockenchemischen Ätzen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18 ein Gas verwendet werden, das keinen Sauerstoff enthält, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freizulegen. In diesem Fall wird nach dem trockenchemischen Ätzen ein Sauerstoffplasma auf die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 abgestrahlt. Demgemäß kann ebenso der Zustand erlangt werden, bei dem der AlO-Film 10 auf der freigelegten vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freigelegt wird.
  • Ein Zustand in 5 wird wie folgt vorbereitet: Es wird ein Isolationsbereich 22 zur Elementisolierung ausgebildet. Hierzu wird Fe, Zn, C, Al, Ar, N, B, P oder As in eine Fläche eingesetzt, die als der Isolierungsbereich 22 dienen soll. Der Isolierungsbereich 22 ist derart ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, so dass sich der Isolationsbereich 22 durch die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 erstreckt und die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6 erreicht. Aufgrund dessen sind der HEMT-bildende Bereich A und der SBD-bildende Bereich B an sich isoliert und voneinander isoliert.
  • Ein Zustand in 6 wird wie folgt vorbereitet: auf der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8, auf welcher der AlO-Film 10 freigelegt ist, werden eine Source-Elektrode 14, eine Drain-Elektrode 20, eine Anodenelektrode 24 und eine Kathodenelektrode 26 ausgebildet. Die Anodenelektrode 24 steht nicht nur mit der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 in Verbindung, sondern ebenso mit den p-Typ Nitrid-Halbleiterschichten 18b und 18c.
  • Ferner wird die Gate-Elektrode 16 auf einer vorderen Oberfläche der p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht 18a ausgebildet.
  • Schließlich wird ein Passivierungsfilm 12 ausgebildet. Wie obenstehend beschrieben ist, wird die Struktur hergestellt, die in 2 gezeigt ist.
  • Es ist zu beachten, dass der AlO-Film 10, der in den Bereichen vorliegt, in denen die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 ausgebildet werden sollen, entfernt werden kann bevor die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 ausgebildet werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Nachstehend wird eine Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben. Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 8 gezeigt ist, wird unter Verwendung eines Substrats gefertigt, bei dem eine Oberflächenschicht 30 eines zweiten Nitrid-Halbleiters (nachstehend ebenso als „zweite Nitrid-Halbleiteroberflächenschicht 30” bezeichnet) zwischen einer Tiefenschicht 8 des zweiten Nitrid-Halbleiters (nachstehend ebenso als „zweite Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8” bezeichnet) und der dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18 durch Kristallwachstum gezüchtet wird. Das heißt, eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht 32 ist durch die zweite Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 und die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 ausgestaltet.
  • In dieser Ausführungsform wird GaN als die erste Nitrid-Halbleiterschicht 6 verwendet, i-Typ AlxGa1-xN wird als die zweite Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 verwendet, AlzGawIn1-z-wN wird als die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 verwendet, und p-Typ AlyGa1-yN wird als die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 verwendet. Bandlücken derselben erfüllen ein Verhältnis: erster Nitrid-Halbleiter 6 < zweite Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 < zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30. Die Bandlücke der dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18 muss nicht spezifisch beschränkt sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bandlücke der dritten Nitrid-Halbleiterschicht annähernd gleich derjenigen der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, ist die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 zwischen der p-Typ dritten Nitrid-Halbleiterschicht 18a und der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 eingefügt. Obwohl die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 eingefügt ist, wird eine vorteilhafte Wirkung, dass die Schwellwertspannung des HEMT durch die p-Typ dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18a auf einen positiven Wert angehoben wird, aufrecht erhalten, und der HEMT kann als normal-aus hergestellt werden.
  • Ferner ist die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 eingefügt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 geätzt, um eine vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 freizulegen, und die Anodenelektrode 24 wird auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 ausgebildet.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, bildet die Anodenelektrode 24, die auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 ausgebildet ist, keinen Schottky-Übergang mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8, wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 geätzt wird, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 freizulegen. Wenn im Gegensatz hierzu die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 geätzt wird, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 freizulegen, bildet die Anodenelektrode 24, die auf der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 ausgebildet ist, einen Schottky-Übergang mit der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30. Da die zweite Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 und die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 verschiedene Bandlücken aufweisen, entsteht somit der Unterschied, ob der Schottky-Übergang gebildet wird oder nicht.
  • In der vorliegenden Ausführungsform durchdringen die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 und stehen mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 nicht in direktem Kontakt.
  • Um diese Struktur zu erlangen kann bevor die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 ausgebildet werden, kann die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 an Positionen geätzt werden, an denen diese Elektroden abgeschieden werden sollen, wobei Öffnungen ausgebildet werden, und danach können die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 derart ausgebildet werden, dass sie jeweils die Öffnungen durchdringen.
  • Die Öffnungen müssen nicht durch Ätzen der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 gebildet werden. Anstatt dessen können die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 auf der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 ausgebildet werden und danach einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Durch eine Durchführung der Wärmebehandlung diffundieren Metalle, welche die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 ausgestalten, in die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30, wobei die Source-Elektrode 14, die Drain-Elektrode 20 und die Kathodenelektrode 26 demzufolge in einem ohmschen Kontakt mit der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 stehen können. Wenn die Wärmebehandlung durchgeführt wird, wird die Anodenelektrode 24 nach der Wärmebehandlung ausgebildet. Da die Anodenelektrode 24 nicht thermisch behandelt wird, kann die Anodenelektrode 24 demzufolge durch die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 einen Schottky-Übergang mit der zweiten Nitrid-Halbleiter-Tiefenschicht 8 bilden.
  • Die Struktur in 2 kann in der Struktur in 7 einbezogen werden. Genauer genommen kann bewirkt werden, dass in einem Teil des Ausbildungsbereichs der Anodenelektrode 24 die dritten Nitrid-Halbleiterschichten 18b und 18c verbleiben können. In diesem Fall verbleibt ebenso die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 in ähnlicher Weise in dem Ausbildungsbereich der Anodenelektrode 24. Wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18b und 18c in dem Teil des Ausbildungsbereichs der Anodenelektrode 24 verbleibt, wird ein Leckagestrom unterdrückt. Wenn die zweite Nitrid-Halbleiter-Oberflächenschicht 30 in dem Ausbildungsbereich der Anodenelektrode 24 verbleibt, nimmt ein Spannungsabfall, der auftritt, wenn ein Strom in einer Vorwärtsrichtung der SBD fließt, ab, wobei eine Spannung zwischen der Anode und der Kathode abnimmt, wenn der Vorwärtsstrom zu fließen beginnt. Es kann keine SBD erlangt werden, die einen kleinen Verlust aufweist. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall eine Elektrode, die mit den Oberflächen der dritten Nitrid-Halbleiterschichten 18b und 18c in Kontakt steht, vorzugsweise derart gebildet wird, dass Potentiale der dritten Nitrid-Halbleiterschichten 18b und 18c einem Potential der Anodenelektrode 24 gleichen.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Wenn die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 geätzt wird, um die Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freizulegen, tritt an der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein Ätzschaden auf. Bei den meisten Ätzschäden werden Stickstoffatome aus dem Nitrid-Halbleiter ausgetragen. Aus diesem Grund wird an dem Nitrid-Halbleitersubstrat, in dem die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18 entfernt wurde und somit die Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 freigelegt worden ist, eine Wärmebehandlung in der Gegenwart des Ammoniakgases ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Nitrid-Halbleiter Stickstoff zugeführt, um den Ätzschaden zu reparieren. Wenn danach die Anodenelektrode 24 gebildet wird, wird zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein Schottky-Übergang gebildet. In diesem Fall muss keine Ätzbedingung eingesetzt werden, unter welcher ein AlO-Film ausgebildet wird.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Der dritte Nitrid-Halbleiter 18 kann nasschemisch geätzt werden, um die zweite Nitrid-Halbleiterschicht 8 freizulegen. In diesem Fall tritt auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 kein Ätzschaden auf. Wenn die Anodenelektrode 24 auf der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8, die nach dem nasschemischen Ätzen freigelegt ist, ausgebildet wird, wird zwischen der Anodenelektrode 24 und der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 ein Schottky-Übergang gebildet.
  • Obwohl GaN in diesen Ausführungsformen als der erste Nitrid-Halbleiter verwendet wird, können andere Nitrid-Halbleiter verwendet werden. Beispielsweise kann AlGaN oder dergleichen verwendet werden. Wenn AlGaN als der erste Nitrid-Halbleiter verwendet wird, kann AlInGaN oder dergleichen als der zweite Nitrid-Halbleiter verwendet werden. Es bestehen verschiedene Kombinationen, die das Verhältnis erfüllen: Bandlücke des ersten Nitrid-Halbleiters < Bandlücke des zweiten Nitrid-Halbleiters.
  • Ferner kann die dritte Nitrid-Halbleiterschicht 18a lediglich in dem Ausbildungsbereich der Gate-Elektrode 16 durch Kristallwachstum gezüchtet werden, wie in 1 gezeigt ist. Anderenfalls kann die dritte Nitrid-Halbleiterschicht lediglich in Bereichen der dritten Nitrid-Halbleiterschichten 18a, 18b und 18c ausgebildet werden. Es ist möglich auszuwählen, wo die dritte Nitrid-Halbleiterschicht durch Durchführen des Kristallwachstums als Kristall gezüchtet wird nachdem ein gezielter lokaler Bereich der Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht 8 mit einer Maske abgedeckt worden ist.
  • Bestimmte Beispiele der vorliegenden Lehre sind ausführlich beschrieben worden, allerdings sind sie beispielgebende Anmerkungen und beschränken somit nicht den Umfang der Ansprüche. Die Technik, die in den Ansprüchen beschrieben wird, umfasst Modifikationen und Abweichungen der bestimmten Beispiele, die obenstehend vorgestellt sind. Beispielsweise kann der AlO-Film Ga umfassen.
  • Technische Merkmale, die in der Beschreibung beschrieben sind, und die Zeichnungen können alleine oder in verschiedenen Kombinationen nützlich sein und sind nicht auf die ursprünglich beanspruchten Kombinationen beschränkt. Ferner kann die Technik, die in der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben ist, mehrere Ziele gleichzeitig erfüllen, und eine technische Bedeutung derselben entsteht aus der Erfüllung eines beliebigen dieser Ziele.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014-153463 [0001]
    • JP 2011-205029 [0003]
    • JP 2012-60066 [0049]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „GaN Monolithic Inverter IC Using Normally-off Gate Injection Transistors with Planar Isolation on Si Substrate” Yasuhiro Uemoto et. al, IEDM 09-165-168, 2009, IEEE [0004]

Claims (9)

  1. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Nitrid-Halbleitersubstrat (28), in dem sowohl ein Transistor mit hoher Elektronenmobilität (HEMT) als auch eine Schottky-Barrierediode (SBD) ausgebildet sind, wobei das Nitrid-Halbleitersubstrat (28) aufweist: einen HEMT-Gate-Strukturbereich, in dem eine Gate-Struktur des HEMT ausgebildet ist; und einen Anodenelektrodenbereich, in dem eine Anodenelektrode der SBD ausgebildet ist, wobei eine erste laminierte Struktur, die zumindest in dem HEMT-Gate-Strukturbereich ausgebildet ist, und eine erste Nitrid-Halbleiterschicht (6), eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32), die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (6) durch Kristallwachstum gezüchtet ist, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht (18), die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) durch Kristallwachstum gezüchtet ist, umfasst, eine zweite laminierte Struktur, die zumindest in einem Teil des Anodenelektrodenbereichs ausgebildet ist, und die erste Nitrid-Halbleiterschicht (6) und die zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) umfasst, wobei die Anodenelektrode (24) mit der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) in Kontakt steht, eine Bandlücke der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) größer als eine Bandlücke der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (6) ist, die dritte Nitrid-Halbleiterschicht (18) vom p-Typ ist, und zumindest in einem Kontaktbereich, in dem die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) mit der Anodenelektrode (24) in Kontakt steht, die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) als eine Oberfläche bearbeitet ist, durch welche die zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) einen Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode (24) bildet.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8) einen Oxidfilm aufweist, der Al umfasst, wobei der Film zumindest in dem Kontaktbereich an der vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8) freigelegt ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Oxidfilm, der Al umfasst, ein AlO-Film (10) ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Nitrid-Halbleiterschicht (32) eine Tiefenschicht (8) und eine Oberflächenschicht (30) umfasst, und eine Bandlücke der Oberflächenschicht (30) größer als eine Bandlücke der Tiefenschicht (8) ist.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Oberflächenschicht (30) aus AlGaInN oder einem Oxid von AlGaInN ausgestaltet ist.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die dritte Nitrid-Halbleiterschicht (18) in dem Teil des Anodenelektrodenbereichs auf die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (32) laminiert ist.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die einen Transistor mit hoher Elektronenmobilität (HEMT) und eine Schottky-Barrierediode (SBD) umfasst, die auf einem gemeinsamen Nitrid-Halbleitersubstrat (28) ausgebildet werden, wobei das Verfahren aufweist: Vorbereiten eines laminierten Substrats eines Nitrid-Halbleiters, das eine erste Nitrid-Halbleiterschicht (6), eine zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32), die auf einer vorderen Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (6) durch Kristallwachstum gezüchtet wird, und eine dritte Nitrid-Halbleiterschicht (18), die auf einer vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8) durch Kristallwachstum gezüchtet wird, umfasst, wobei eine Bandlücke der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8) größer als eine Bandlücke der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (6) ist, und die dritte Nitrid-Halbleiterschicht (18) vom p-Typ ist; Freilegen der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) durch Entfernen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht (18) zumindest in einem Bereich, in dem eine Anodenelektrode der SBD ausgebildet werden soll; Bearbeiten einer freigelegten vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8), die bei dem Entfernen freigelegt wurde, so dass die freigelegte vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) einen Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode bildet; und Ausbilden der Anodenelektrode (24) auf der freigelegten vorderen Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32) nach dem Bearbeiten.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Bearbeiten einen oder mehrere von den nachfolgenden Schritten (1) bis (3) umfasst: (1) Verwenden eines Gases, das die freigelegte vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8, 32), die Al umfasst, oxidiert; (2) Ausgestalten der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8) durch eine Oberflächenschicht mit einer großen Bandlücke und einer Tiefenschicht mit einer kleinen Bandlücke, und Freilegen der Oberflächenschicht durch Ätzen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht (18); und (3) Ausführen einer Wärmebehandlung an dem Nitrid-Halbleitersubstrat (28), das die zweite Nitrid-Halbleiterschicht (8) aufweist, die durch das Entfernen freigelegt ist, in einem Gas, das Stickstoff umfasst.
  9. Verfahren zur Fertigung einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Freilegen ein nasschemisches Ätzen der dritten Nitrid-Halbleiterschicht (18) umfasst, um die vordere Oberfläche der zweiten Nitrid-Halbleiterschicht (8) freizulegen, die den Schottky-Übergang mit der Anodenelektrode (28) bilden soll, und die Bearbeitung beim Freilegen ausgeführt wird.
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