JP2006286954A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板(10)上に形成された第1の半導体層(15)と、第1の半導体層(15)上に、選択的に成長されたGaN系半導体層(25)と、GaN系半導体層(25)の側面に形成されたゲート電極(28)と、GaN系半導体層(25)上に形成されたソース電極(30)またはエミッタ電極と、第1の半導体層のGaN系半導体層と相対する面に接続されたドレイン電極(34)またはコレクタ電極と、を具備する半導体装置とその製造方法である。
【選択図】 図4
Description
10a、40a SiC基板
12、42 GaNバッファ層
12a、42a SiCバッファ層
14、44 GaNドリフト層
14a、44a SiCドリフト層
15、15a、45、45a 第1の半導体層
16 シード層
18 GaNスペーサ層
20 GaN電子制御層
22 GaNコンタクト層
24 キャップ層
25、55 GaN系半導体層
26、56 マスク層
28、58 開口部
30 ソース電極
32 ゲート電極
34 ドレイン電極
48 GaNスペーサ層
50 GaN電子制御層
52 GaNコンタクト層
54 キャップ層
60 エミッタ電極
62 ゲート電極
64 コレクタ電極
70 サファイア基板
72 バッファ層
74 ドリフト層
76 電子制御層
78 コンタクト層
80 キャップ層
82 マスク層
84 ソース電極
86 ゲート電極
88 ドレイン電極
90 開口部
92 マスク層
Claims (23)
- 基板上に開口部を有するマスク層と、
基板上に前記マスク層をマスクに選択的に形成されたGaN系半導体層と、
該GaN系半導体層上に形成されたゲート電極並びにソース電極またはエミッタ電極と、
前記GaN系半導体層上または下に形成されたドレイン電極またはコレクタ電極と、を具備する半導体装置。 - 前記基板はSiC基板、サファイア基板、Si基板およびGaNを含む半導体基板のいずれかである請求項1記載の半導体装置。
- 前記マスク層は、酸化珪素膜層、窒化珪素膜層、酸化チタン膜層および酸化ジルコニウム膜層の少なくともひとつである請求項1記載の半導体装置。
- 前記マスク層の厚さは100nm以下である請求項1記載の半導体装置。
- 基板上に形成された第1の半導体層と、
該第1の半導体層上に、選択的に成長されたGaN系半導体層と、
該GaN系半導体層の側面に形成されたゲート電極と、
前記GaN系半導体層上に形成されたソース電極またはエミッタ電極と、
前記第1の半導体層の前記GaN系半導体層と相対する面あるいは同じ面に接続されたドレイン電極またはコレクタ電極と、を具備する半導体装置。 - 前記基板はSiC基板、サファイア基板、Si基板およびGaNを含む半導体基板のいずれかである請求項5項記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層と前記ゲート電極の間にマスク層を具備する請求項5記載の半導体装置。
- 前記マスク層は酸化珪素膜層、窒化珪素膜層、酸化チタン膜層または酸化ジルコニウム膜層である請求項7記載の半導体装置。
- 前記マスク層の厚さは100nm以下である請求項7記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層と前記GaN系半導体層の間にシード層を具備する請求項5記載の半導体装置。
- 前記シード層を形成する前に第1の半導体層はAlNを含む半導体層で覆う請求項10記載の半導体装置。
- 基板上に開口部を有するマスク層を形成する工程と、
前記開口部内の前記基板上に、選択的にGaN系半導体層を形成する工程と、
前記GaN系半導体層上にゲート電極並びにソース電極またはエミッタ電極を形成する工程と、
前記GaN系半導体層上または下にドレイン電極またはコレクタ電極を形成する工程と、を具備する半導体装置の製造方法。 - 前記マスク層を形成する工程は、島状に形成された開口部を有するマスク層を形成する工程である請求項12記載の半導体装置の製造方法。
- 前記GaN系半導体層を形成する工程は、MOCVD法またはMBE法により前記GaN系半導体層を形成する工程である請求項12記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マスク層は酸化珪素膜層、窒化珪素膜層、酸化チタン膜層または酸化ジルコニウム膜層である請求項12記載の半導体装置の製造方法。
- 基板上に第1の半導体層を形成する工程と、
前記第1の半導体層上に、開口部を有するマスク層を形成する工程と、
前記開口部の第1の半導体層上に、GaN系半導体層を選択的に形成する工程と、
前記GaN系半導体層の側面にゲート電極を形成する工程と、
前記GaN系半導体層上にソース電極またはエミッタ電極を形成する工程と、
前記第1の半導体層の前記GaN系半導体層と相対する面あるいは同じ面に接続されたドレイン電極またはコレクタ電極を形成する工程と、を具備する半導体装置の製造方法。 - 前記第1の半導体層が、SiC層またはGaN系半導体層である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の半導体層の表面がAlNを含む半導体層で覆われている請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の半導体層がn型の基板上に形成されたn型半導体層である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の半導体層がp型基板上に形成されたp型半導体層とその上に形成されたn型半導体層である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記GaN系半導体層を形成する工程は、MOCVD法またはMBE法により前記GaN系半導体層を形成する工程である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マスク層は酸化珪素膜層、窒化珪素膜層、酸化チタン膜層および酸化ジルコニウム膜層のいずれか1つを含む層である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マスク層を形成する工程は、島状の開口部を有するマスク層を形成する工程である請求項16記載の半導体装置の製造方法。
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