JP2008226871A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化合物半導体を有する半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a compound semiconductor and a method for manufacturing the same.
化合物半導体を用いた電界効果トランジスタ(以下、FETと記載することがある)等の能動素子が知られている。図1は、GaAs系化合物半導体を用いたFETの構造を示す概略断面図である。図1において、101は半絶縁性のGaAs基板、102はバッファ層、103はGaAsチャネル層、104はチャネル層103上の一部に形成されたAlGaAs電子供給層である。チャネル層104及び電子供給層104は、化合物半導体層である。なお、バッファ層102は、チャネル層104の結晶構造を所望のものとするために設けられる下地層であり、化合物半導体によって形成されることもあれば、省略されることも考えられる。但し、本明細書中においては、化合物半導体層にバッファ層102は含まれないものとする。電子供給層104上には、ゲート電極111、ソース電極112、及びでドレイン電極113が設けられている。電子供給層104上、及び電子供給層104の設けられていないチャネル層103上には、絶縁膜106を介して配線層121が設けられている(図1において、電子供給層104上の配線121の図示は省略されている)。配線層121は、ゲート電極112とドレイン電極113とに接続されるようにパターニングされている。また、ソース電極112は、受け電極130を介して、基板を貫通する様に設けられた貫通電極131に接続されている。尚、貫通電極131は、ソース電極との電気的接続を基板の裏面側から行えるようにする場合にのみ設けられ、必ずしも常に設けられるものではない。素子(ソース電極112、ゲート電極111、及びドレイン電極113)の設けられた領域以外では、配線121と2DEG間において寄生容量が生じないようにするため、電子供給104が除去されており、2DEGが不活性化されている。尚、2DEGを不活性化させるためには、イオン注入を行う手法(例えば、特許文献1、段落0003参照)等も知られている。
Active elements such as field effect transistors (hereinafter sometimes referred to as FETs) using compound semiconductors are known. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an FET using a GaAs compound semiconductor. In FIG. 1, 101 is a semi-insulating GaAs substrate, 102 is a buffer layer, 103 is a GaAs channel layer, and 104 is an AlGaAs electron supply layer formed on a part of the channel layer 103. The channel layer 104 and the electron supply layer 104 are compound semiconductor layers. Note that the buffer layer 102 is a base layer provided to obtain a desired crystal structure of the channel layer 104, and may be formed of a compound semiconductor or may be omitted. However, in this specification, the buffer layer 102 is not included in the compound semiconductor layer. On the electron supply layer 104, a gate electrode 111, a source electrode 112, and a drain electrode 113 are provided. A wiring layer 121 is provided over the electron supply layer 104 and the channel layer 103 where the electron supply layer 104 is not provided via an insulating film 106 (in FIG. 1, the wiring 121 on the electron supply layer 104 is provided). Is omitted). The wiring layer 121 is patterned so as to be connected to the gate electrode 112 and the drain electrode 113. The source electrode 112 is connected to a through electrode 131 provided so as to penetrate the substrate through the receiving electrode 130. The through electrode 131 is provided only when the electrical connection with the source electrode can be performed from the back side of the substrate, and is not always provided. Except for the region where the elements (the source electrode 112, the gate electrode 111, and the drain electrode 113) are provided, the electron supply 104 is removed so that parasitic capacitance is not generated between the wiring 121 and the 2DEG. It is inactivated. In order to inactivate 2DEG, a technique of performing ion implantation (see, for example,
このような化合物半導体を用いたFETに対しては、微細化や、良好な高周波特性を有することが要求される。微細化を目的とした技術としては、例えば特許文献2に記載された化合物半導体装置の製造方法が挙げられる。一方、高い周波数でFETを動作させるには、FETのゲートをサブミクロンオーダーまで微細化することが考えられる。しかしながら、ゲートを微細化していくと、FETの高周波特性は、パッドで生じる寄生容量、配線の引き回しによる寄生インダクタンスおよび配線抵抗等の影響を大きく受けることになる(例えば、非特許文献1参照)。 An FET using such a compound semiconductor is required to be miniaturized and have good high frequency characteristics. As a technique aiming at miniaturization, for example, a manufacturing method of a compound semiconductor device described in Patent Document 2 is cited. On the other hand, in order to operate the FET at a high frequency, it can be considered that the gate of the FET is miniaturized to the submicron order. However, when the gate is miniaturized, the high-frequency characteristics of the FET are greatly affected by the parasitic capacitance generated at the pad, the parasitic inductance due to the wiring and the wiring resistance (for example, see Non-Patent Document 1).
ところで、化合物半導体としては、上述のGaAs系の化合物半導体の他にも、GaNに例示される3族窒化物半導体が知られている。 By the way, as a compound semiconductor, in addition to the above-described GaAs-based compound semiconductor, a group III nitride semiconductor exemplified by GaN is known.
図2は、3族窒化物半導体を用いたFETの断面構造を概略的に示す図である。図2において、201は半絶縁性のSiC基板であり、その上にバッファ層202、GaNからなるチャネル層203、及びAlGaNからなる電子供給層204(AlGaN電子供給層)が順次形成されている。ここで、チャネル層203及び電子供給層204は、3族窒化物半導体を含んだ3族窒化物半導体層である。尚、GaAs系の化合物半導体の段で説明したのと同様に、バッファ層202も3族窒化物半導体により形成されることがあるが、本明細書中では3族窒化物半導体層に含まれないものとする。また、図1で示したGaAs系のFETと同様に、ゲート電極211とソース電極212およびドレイン電極213、貫通電極231、配線221、及び受け電極230が配置されている。また、チャネル層203および電子供給層204の間の格子定数差によって生成されるピエゾ電荷により、チャネル層203内には2次元電子ガス(2DEG)が形成されている。配線221と2DEG間において寄生容量が生じないように、配線221の下部にあたるチャネル層202では、2DEGが不活性化されている。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of an FET using a group III nitride semiconductor. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a semi-insulating SiC substrate, on which a buffer layer 202, a channel layer 203 made of GaN, and an electron supply layer 204 (AlGaN electron supply layer) made of AlGaN are sequentially formed. Here, the channel layer 203 and the electron supply layer 204 are group III nitride semiconductor layers including a group III nitride semiconductor. The buffer layer 202 may be formed of a group III nitride semiconductor, as described in the GaAs compound semiconductor stage, but is not included in the group III nitride semiconductor layer in this specification. Shall. Similarly to the GaAs FET shown in FIG. 1, a gate electrode 211, a source electrode 212, a drain electrode 213, a through electrode 231, a wiring 221, and a receiving electrode 230 are arranged. In addition, two-dimensional electron gas (2DEG) is formed in the channel layer 203 due to piezoelectric charges generated by the lattice constant difference between the channel layer 203 and the electron supply layer 204. The 2DEG is inactivated in the channel layer 202 below the wiring 221 so that no parasitic capacitance is generated between the wiring 221 and the 2DEG.
図1で示したようなGaAs系の化合物半導体を用いたFETを、高周波増幅器として用いた場合、高周波数(例えば10GHz以上)で高出力を得るためには、大きなゲート幅の素子を複数個用意して並列に並べ、各素子から得られる電力を合成するための電力合成回路を設ける必要がある。電力合成回路を用いるので、動作周波数の高周波数化に伴い、電力合成回路による線路損失が大きくなる。 When an FET using a GaAs compound semiconductor as shown in FIG. 1 is used as a high frequency amplifier, a plurality of elements having a large gate width are prepared in order to obtain a high output at a high frequency (for example, 10 GHz or more). Therefore, it is necessary to provide a power combining circuit for arranging power in parallel and combining power obtained from each element. Since the power combining circuit is used, the line loss due to the power combining circuit increases as the operating frequency increases.
これに対して、図2で示したような、3族窒化物半導体は、既述のGaAs系の化合物半導体に対して、大きなバンドギャップ、高い絶縁破壊電界、大きな電子の飽和ドリフト速度を有している。3族窒化物半導体を用いたFETを高周波増幅器として用いた場合、同じゲート幅で比較すると、従来の化合物半導体を用いた場合よりも数倍の出力を得ることができる。同じ出力を得るのであれば、従来の化合物半導体を用いた場合よりも、並べる素子の個数を減らすことができ、電力合成回路の線路長も短くすることができる。従って、微細化に有利であり、信頼性が高く良好な高周波特性を有するFET材料として、期待を集めている。 On the other hand, the group III nitride semiconductor as shown in FIG. 2 has a large band gap, a high breakdown electric field, and a large electron saturation drift velocity compared to the GaAs compound semiconductor described above. ing. When an FET using a group III nitride semiconductor is used as a high frequency amplifier, an output several times higher than that when a conventional compound semiconductor is used can be obtained when compared with the same gate width. If the same output is obtained, the number of elements to be arranged can be reduced and the line length of the power combining circuit can be shortened as compared with the case of using a conventional compound semiconductor. Therefore, there is an expectation as an FET material which is advantageous for miniaturization and has high reliability and good high frequency characteristics.
このような3族窒化物半導体を用いたFETとしては、例えば、特許文献3に記載された電界効果トランジスタが挙げられる。 As an FET using such a group III nitride semiconductor, for example, a field effect transistor described in Patent Document 3 can be cited.
ところが、本発明者らが、3族窒化物半導体を用いたFETの利得を測定したところ、図3に示すような結果が得られた。図3は、図2で示した様なソース電極に接続された貫通電極を設けたFET(図3中、点線;With VIA)と、貫通電極を設けなかったFET(図3中、実線;W/O VIA)とについて、周波数(横軸;Frequency)と最大有能利得(縦軸;MSG/MAG)との関係を示したグラフである。尚、安定化係数K>1を満たさない周波数領域については、最大有能利得(MAG;Maximum Available Gain)が定義できない為、最大安定化利得(MSG;Maximum Stable Gain)で示してある。図3に示されるように、貫通電極を設けた場合は、貫通電極を設けなかった場合と比較して、MSGからMAGに切り替わる周波数(転換周波数)が低下し、高い周波数での利得が劣化した。 However, when the present inventors measured the gain of the FET using the group 3 nitride semiconductor, the result as shown in FIG. 3 was obtained. 3 shows an FET provided with a through electrode connected to the source electrode as shown in FIG. 2 (dotted line; With VIA in FIG. 3) and an FET without a through electrode (solid line in FIG. 3; W / O VIA) is a graph showing the relationship between the frequency (horizontal axis; Frequency) and the maximum available gain (vertical axis; MSG / MAG). In addition, about the frequency area | region which does not satisfy the stabilization coefficient K> 1, since the maximum available gain (MAG; Maximum Available Gain) cannot be defined, it is shown by the maximum stabilization gain (MSG; Maximum Stable Gain). As shown in FIG. 3, when the through electrode is provided, the frequency at which the MSG is switched to MAG (conversion frequency) is lower than when no through electrode is provided, and the gain at a high frequency is deteriorated. .
以上の結果から、本発明者らは、以下の様に考察した。すなわち、3族窒化物半導体を用いた場合、基板上に3族窒化物半導体を形成する際、基板と3族窒化物半導体層との界面部分に、意図しない導電層が形成される。この導電層の形成は、基板上に3族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる際の成長初期において、結晶欠陥が導入されやすいことに起因する。結晶欠陥が導入され易いのは、SiCなどの基板201と3族窒化物半導体とがヘテロバレントな物質同士であり、格子定数も異なっているからである。 From the above results, the present inventors considered as follows. That is, when a group III nitride semiconductor is used, an unintended conductive layer is formed at the interface between the substrate and the group III nitride semiconductor layer when the group III nitride semiconductor is formed on the substrate. The formation of this conductive layer is due to the fact that crystal defects are easily introduced at the initial stage of growth when the group III nitride semiconductor layer is epitaxially grown on the substrate. The reason why the crystal defects are easily introduced is that the substrate 201 such as SiC and the group 3 nitride semiconductor are heterovalent materials and have different lattice constants.
貫通電極が存在する場合、上述の様にして形成された導電層は貫通電極に接続された抵抗となり、高周波特性を劣化させる。また、図3の結果からは判らないが、貫通電極が存在しなくとも、3族窒化物半導体層上に設けられた配線121と、導電層との間には寄生容量が生じると考えられる。この寄生容量は、高周波特性を劣化させると考えられる。このような寄生容量は、配線部分に限られず、ボンディングに用いるパッド部やFETのソース電極およびドレイン電極部の引き出し配線部分でも、同様に生じるもの考えられる。 When the through electrode is present, the conductive layer formed as described above becomes a resistance connected to the through electrode and deteriorates the high frequency characteristics. Although not understood from the result of FIG. 3, it is considered that a parasitic capacitance is generated between the wiring 121 provided on the group 3 nitride semiconductor layer and the conductive layer even if there is no through electrode. This parasitic capacitance is considered to degrade the high frequency characteristics. Such a parasitic capacitance is not limited to the wiring part, but may be caused in the same manner in the pad part used for bonding and the lead-out wiring part of the source electrode and drain electrode part of the FET.
一方、図1に示されるような、GaAs系化合物半導体を用いたFETについても、同様に周波数と利得との関係を測定したところ、図4に示されるような結果が得られた。図4から分かるように、GaAs系化合物半導体を用いたFETでは、貫通電極を設けた場合(図4中、点線;With VIA)と、設けなかった場合(図4中、実線;W/O VIA)とで、利得に差は見られなかった。このことから、既述の導電層は、GaAs系化合物半導体を用いた時よりも、3族窒化物半導体を用いた時に顕著に形成されるものと考えられる。 On the other hand, when the relationship between the frequency and the gain was measured in the same manner for the FET using the GaAs compound semiconductor as shown in FIG. 1, the result shown in FIG. 4 was obtained. As can be seen from FIG. 4, in the FET using a GaAs compound semiconductor, a through electrode is provided (dotted line; With VIA in FIG. 4) and not provided (solid line in FIG. 4, W / O VIA). ) And there was no difference in gain. From this, it is considered that the conductive layer described above is formed more significantly when a group III nitride semiconductor is used than when a GaAs compound semiconductor is used.
従って、本発明の目的は、高周波特性に優れる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent high frequency characteristics and a method for manufacturing the same.
本発明の他の目的は、基板と3族窒化物半導体層との界面に形成される導電層が、高周波特性に与える影響を抑えることのできる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can suppress the influence of the conductive layer formed at the interface between the substrate and the group III nitride semiconductor layer on the high-frequency characteristics.
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用される番号・符号を用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 [Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers and symbols used in [Best Mode for Carrying Out the Invention]. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Best Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].
本発明にかかる半導体装置(30)は、基板(10)の主面上に、エピタキシャル成長により形成された3族窒化物半導体層(12、13)と、3族窒化物半導体層(12、13)上に配置された能動素子(1〜3)と、絶縁性であり、3族窒化物半導体層(12、13)と基板(10)との界面の少なくとも一部を含むように設けられた絶縁化領域(15)と、を具備する。 The semiconductor device (30) according to the present invention includes a group 3 nitride semiconductor layer (12, 13) and a group 3 nitride semiconductor layer (12, 13) formed by epitaxial growth on the main surface of the substrate (10). Insulation provided so as to include at least a part of the interface between the active element (1 to 3) disposed above and the insulating element and the group 3 nitride semiconductor layer (12, 13) and the substrate (10) And a conversion region (15).
この発明に依れば、絶縁化領域(15)では、基板と3族窒化物半導体層との界面に形成される導電層が高周波特性を劣化させることが無い。 According to the present invention, in the insulating region (15), the conductive layer formed at the interface between the substrate and the group 3 nitride semiconductor layer does not deteriorate the high frequency characteristics.
上記の半導体装置(30)は、更に、基板(10)及び3族窒化物半導体層(12〜13)を貫通する様に設けられた貫通電極(18)を具備する場合、絶縁化領域(15)は、貫通電極(18)を、基板平面に平行な方向で取囲む様に設けられていることが好ましい。 When the semiconductor device (30) further includes a through electrode (18) provided so as to penetrate the substrate (10) and the group 3 nitride semiconductor layer (12 to 13), the insulating region (15) ) Is preferably provided so as to surround the through electrode (18) in a direction parallel to the substrate plane.
貫通電極(18)が存在する場合、基板−3族窒化物半導体層界面に形成される導電層は、貫通電極(18)に電気的に接続される。従って、導電層部分が抵抗となり、高周波特性を悪化させる。絶縁化領域(15)を、基板平面に平行な方向で貫通電極(18)を取囲むように設けることで、貫通電極(18)を導電層と絶縁できる。結果として、導電層が貫通電極(18)に対する抵抗とならず、高周波特性の劣化が抑制できる。 When the through electrode (18) is present, the conductive layer formed at the interface of the substrate-3 group nitride semiconductor layer is electrically connected to the through electrode (18). Therefore, the conductive layer portion becomes a resistance and deteriorates the high frequency characteristics. By providing the insulating region (15) so as to surround the through electrode (18) in a direction parallel to the substrate plane, the through electrode (18) can be insulated from the conductive layer. As a result, the conductive layer does not become a resistance to the through electrode (18), and deterioration of high frequency characteristics can be suppressed.
また、このとき、一の観点からは、絶縁化領域(15)は、基板(10)の主面側から3族窒化物半導体層(12〜13)と基板(10)との界面まで延びるトレンチ(20)であることが好ましく、他の一観点からは、基板の裏面側から3族窒化物半導体層(12〜13)と基板(10)との界面まで延びるトレンチ(20)であることが好ましい。 At this time, from one point of view, the insulating region (15) is a trench extending from the main surface side of the substrate (10) to the interface between the group III nitride semiconductor layers (12 to 13) and the substrate (10). Preferably, it is a trench (20) extending from the back side of the substrate to the interface between the group III nitride semiconductor layers (12 to 13) and the substrate (10) from another viewpoint. preferable.
上記の半導体装置(30)において、更に他の一観点からは、絶縁化領域(15)は、ドーパントが注入されることで絶縁性となった領域であることが好ましい。 In another aspect of the semiconductor device (30), the insulating region (15) is preferably a region that has become insulating by being implanted with a dopant.
上記の半導体装置(30)において、更に、3族窒化物半導体層(12〜13)上に配線層(17)を具備する場合、絶縁化領域(15)は、少なくとも、配線層(17)の下部に対応する位置に設けられていることが好ましい。このように、配線層(17)の下部に対応する位置に、絶縁化領域(15)を設けることにより、配線層(17)と導電層との間に寄生容量が生じない。この結果、高周波特性の劣化が抑制される。 In the semiconductor device (30), when the wiring layer (17) is further provided on the group 3 nitride semiconductor layer (12 to 13), the insulating region (15) is at least provided on the wiring layer (17). It is preferable to be provided at a position corresponding to the lower part. Thus, by providing the insulating region (15) at a position corresponding to the lower portion of the wiring layer (17), no parasitic capacitance is generated between the wiring layer (17) and the conductive layer. As a result, deterioration of the high frequency characteristics is suppressed.
上記の半導体装置(30)において、3族窒化物半導体層(12〜13)は、バッファ層(11)を介して基板(10)上に設けられていることが好ましい。このとき、絶縁化領域(15)は、基板(10)とバッファ層(11)との界面、及びバッファ層(11)と3族窒化物半導体層層(12〜13)との界面を含むように設けられていることが好ましい。また、バッファ層(11)は、AlN層であり、3族窒化物半導体層(12〜13)は、バッファ層(11)上に、バッファ層(11)と接して形成されたGaN層(12)と、GaN層(12)上に、GaN層(12)に接して形成されたAlGaN層(13)と、を含むことが好ましい。 In the semiconductor device (30), the group III nitride semiconductor layers (12 to 13) are preferably provided on the substrate (10) via the buffer layer (11). At this time, the insulating region (15) includes an interface between the substrate (10) and the buffer layer (11), and an interface between the buffer layer (11) and the group III nitride semiconductor layer (12 to 13). Is preferably provided. The buffer layer (11) is an AlN layer, and the group 3 nitride semiconductor layers (12 to 13) are formed on the buffer layer (11) in contact with the buffer layer (11) (12 And an AlGaN layer (13) formed in contact with the GaN layer (12) on the GaN layer (12).
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、基板(10)の主面上に、エピタキシャル成長により、3族窒化物半導体層(12〜13)を形成する3族窒化物半導体層形成工程と、3族窒化物半導体層(12〜13)と基板(10)との界面の少なくとも一部を含む領域を絶縁化して、絶縁化領域(15)を形成する絶縁化領域形成工程と、3族窒化物半導体層(12〜13)上に、ゲート電極(2)、ドレイン電極(3)、及びソース電極(1)を形成する電極形成工程と、を具備する。 The manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes a group 3 nitride semiconductor layer forming step of forming a group 3 nitride semiconductor layer (12 to 13) by epitaxial growth on a main surface of a substrate (10), and a group 3 Insulating region forming step of forming an insulating region (15) by insulating a region including at least part of the interface between the nitride semiconductor layer (12-13) and the substrate (10), and a group III nitride semiconductor An electrode forming step of forming a gate electrode (2), a drain electrode (3), and a source electrode (1) on the layers (12 to 13).
上記の半導体装置の製造方法は、更に、基板(10)及び化合物半導体(12〜13)を貫通する様に貫通電極(18)を形成する場合、その絶縁化領域形成工程において、貫通電極(18)又は貫通電極(18)が形成される予定の領域を、基板平面に平行な方向で取囲む様に、絶縁化領域(15)を形成することが好ましい。また、一の観点からは、絶縁化領域形成工程において、基板(10)の主面側から3族窒化物半導体層(12〜13)と基板(10)との界面まで延びるトレンチ(20)を形成することで、絶縁化領域(15)を形成することが好ましい。他の一観点からは、基板(10)の裏面側から3族窒化物半導体層(12〜13)と基板(10)との界面まで延びるトレンチ(20)を形成することで、絶縁化領域(15)を形成することが好ましい。 In the manufacturing method of the semiconductor device, when the through electrode (18) is formed so as to penetrate the substrate (10) and the compound semiconductor (12 to 13), the through electrode (18) is formed in the insulating region forming step. ) Or an insulating region (15) is preferably formed so as to surround a region where the through electrode (18) is to be formed in a direction parallel to the plane of the substrate. From one viewpoint, in the insulating region forming step, the trench (20) extending from the main surface side of the substrate (10) to the interface between the group III nitride semiconductor layers (12 to 13) and the substrate (10) is formed. By forming, it is preferable to form the insulating region (15). From another viewpoint, by forming a trench (20) extending from the back surface side of the substrate (10) to the interface between the group 3 nitride semiconductor layers (12 to 13) and the substrate (10), an insulating region ( 15) is preferably formed.
上記の半導体装置の製造方法において、他の一観点からは、絶縁化領域形成工程において、ドーパントをイオン注入することで、絶縁化領域(15)を形成することが好ましい。 In the semiconductor device manufacturing method, from another viewpoint, it is preferable that the insulating region (15) is formed by ion implantation of a dopant in the insulating region forming step.
上記の半導体装置の製造方法は、更に、3族窒化物半導体層(12〜13)上に配線層(17)を形成する工程、を具備する場合、絶縁化領域形成工程において、少なくとも、配線層(17)の下部に対応する位置を絶縁化することで、絶縁化領域(15)を形成することが好ましい。 In the case where the method for manufacturing a semiconductor device further includes a step of forming a wiring layer (17) on the group 3 nitride semiconductor layer (12 to 13), at least the wiring layer is formed in the insulating region forming step. It is preferable to form the insulating region (15) by insulating the position corresponding to the lower part of (17).
上記の半導体装置の製造方法は、更に、基板(10)上に、バッファ層(11)を形成する工程、を具備し、3族窒化物半導体層形成工程において、3族窒化物半導体層(12〜13)は、バッファ層(11)を介して基板(10)上に形成されることが好ましい。このとき、絶縁化領域形成工程において、絶縁化領域(15)は、基板(10)とバッファ層(11)との界面、及びバッファ層(11)と3族窒化物半導体層(12〜13)との界面を含むように形成されることが好ましい。また、バッファ層(11)は、AlN層であり、3族窒化物半導体層形成工程において、バッファ層(11)上に、バッファ層(11)と接するようにGaN層(12)を形成する工程と、GaN層(12)上に、GaN層(12)に接するようにAlGaN層を形成する工程と、を含むことが好ましい。 The method for manufacturing a semiconductor device further includes a step of forming a buffer layer (11) on the substrate (10). In the step of forming a group III nitride semiconductor layer, the group III nitride semiconductor layer (12 ˜13) are preferably formed on the substrate (10) via the buffer layer (11). At this time, in the insulating region forming step, the insulating region (15) includes the interface between the substrate (10) and the buffer layer (11), and the buffer layer (11) and the group III nitride semiconductor layer (12 to 13). It is preferably formed so as to include an interface with The buffer layer (11) is an AlN layer, and in the step of forming a group 3 nitride semiconductor layer, a step of forming a GaN layer (12) on the buffer layer (11) so as to be in contact with the buffer layer (11). And a step of forming an AlGaN layer on the GaN layer (12) so as to be in contact with the GaN layer (12).
本発明によれば、高周波特性に優れる半導体装置及びその製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor device excellent in a high frequency characteristic and its manufacturing method are provided.
本発明によれば、更に、基板と3族窒化物半導体層との界面に形成される導電層が、高周波特性に与える影響を抑えることのできる半導体装置及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, there is further provided a semiconductor device capable of suppressing the influence of the conductive layer formed at the interface between the substrate and the group 3 nitride semiconductor layer on the high frequency characteristics and a method for manufacturing the same.
(第1の実施形態)
図5は、本実施形態に係る半導体装置30の構造を示す概略断面図である。この半導体装置30は、基板10と、基板10の主面上に形成されたバッファ層11と、バッファ層11上に形成された3族窒化物半導体層(12、13)と、ソース電極1と、ゲート電極2と、ドレイン電極3と、基板10及び3族窒化物半導体層(12、13)を貫通する様に設けられた貫通電極18と、配線17と、絶縁化領域15と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the
基板10は、半絶縁性の基板が用いられる。基板10としては、c面SiC基板、サファイヤ基板が例示される。この基板10は、3族窒化物半導体層10をエピタキシャル成長させる為の成長基板である。
As the
バッファ層11は、3族窒化物半導体層(12、13)を基板10上に良好にエピタキシャル成長させるために設けられており、省略されることもある。本実施形態において、バッファ層11は、アンドープのAlN層である。バッファ層11の厚みは、3族窒化物半導体層(12、13)に対して十分に薄く、例えば20nmである。
The buffer layer 11 is provided for satisfactorily epitaxially growing the group 3 nitride semiconductor layers (12, 13) on the
3族窒化物半導体層(12、13)は、チャネル層12と、電子供給層13とを含んでいる。チャネル層12は、バッファ層11上に、バッファ層11と接して形成されている。本実施形態において、チャネル層12は、アンドープのGaN層である。チャネル層の厚みは、例えば20μmである。一方、電子供給層13は、チャネル層12上に、チャネル層12と接して形成されている。電子供給層13は、アンドープのAlGaN層である。電子供給層13の厚みは、例えば25nmである。チャネル層12及び電子供給層13は、エピタキシャル成長により形成された層である。電子供給層13とチャネル層12とは、ヘテロ接合により接合している。このヘテロ接合により、2次元電子ガス(2DEG)が、チャネル層12における電子供給層13との接合界面に分布している。 The group III nitride semiconductor layer (12, 13) includes a channel layer 12 and an electron supply layer 13. The channel layer 12 is formed on the buffer layer 11 in contact with the buffer layer 11. In the present embodiment, the channel layer 12 is an undoped GaN layer. The thickness of the channel layer is, for example, 20 μm. On the other hand, the electron supply layer 13 is formed on the channel layer 12 in contact with the channel layer 12. The electron supply layer 13 is an undoped AlGaN layer. The electron supply layer 13 has a thickness of, for example, 25 nm. The channel layer 12 and the electron supply layer 13 are layers formed by epitaxial growth. The electron supply layer 13 and the channel layer 12 are joined by a heterojunction. By this heterojunction, a two-dimensional electron gas (2DEG) is distributed at the junction interface with the electron supply layer 13 in the channel layer 12.
尚、3族窒化物半導体層(12、13)の一部の領域(以下、素子間分離メサ)では、電子供給層13が除去されている。この素子間分離メサ部分では、ヘテロ接合が無いので、二次元電子ガス(2DEG)も不活性化されている。 In addition, the electron supply layer 13 is removed in a part of the group 3 nitride semiconductor layers (12, 13) (hereinafter, element isolation mesa). Since there is no heterojunction in the element separation mesa portion, the two-dimensional electron gas (2DEG) is also deactivated.
ソース電極1、ゲート電極2、及びドレイン電極3は、それぞれ、電子供給層13上に配置されている。ソース電極1及びドレイン電極3は、電子供給層13にオーム性接触が取られて接合しており、ゲート電極2は、ショットキー性接触が取られて電子供給層13に接合している。また、電子供給層13上において、ゲート電極2、ソース電極1およびドレイン電極3の設けられていない部分は、絶縁膜21(例示;SiN膜)により覆われている。絶縁膜21は、素子間分離メサにおいて剥き出しとなったチャネル層12の一部にも設けられている。
The
配線層17は、素子間分離メサにおいて、絶縁膜21上を介してチャネル層12上似設けられている。配線層17は、例えば、金などの導電性の良好な金属により形成される。配線層17は、ゲート電極2とドレイン電極3とにそれぞれ接続されるように、パターニングされている。 The wiring layer 17 is provided on the channel layer 12 via the insulating film 21 in the element isolation mesa. The wiring layer 17 is made of, for example, a metal having good conductivity such as gold. The wiring layer 17 is patterned so as to be connected to the gate electrode 2 and the drain electrode 3, respectively.
貫通電極18は、基板10の裏面側と、チャネル層12とを貫通する様に設けられている。本実施形態においては、素子間分離メサの領域に設けられ、チャネル層12上で受け電極19に接続されている。受け電極19は、ソース電極1に接続されており、これによって貫通電極18はソース電極18に電気的に接続されている。
The through electrode 18 is provided so as to penetrate the back surface side of the
絶縁化領域15は、素子間分離メサに対応する領域において、チャネル層12の下側界面を含む領域に設けられている。本実施形態では、バッファ層11を含み、バッファ層11−チャネル層12の界面、及びバッファ層11−基板10界面を含む様に設けられている。尚、バッファ層11は、チャネル層12と比較して十分に薄いので、バッファ層11は実質的にチャネル層12−基板10界面であると捉えることができる。従って本明細書では、以下の説明において、バッファ層11部分を、チャネル層12−基板10界面と記載することがある。このような位置に絶縁化領域15が設けられていることにより、チャネル層12−基板10界面部分では、貫通電極18の周囲が絶縁化領域15によって取囲まれていることになる。また、絶縁化領域15は、素子間分離メサ上の配線17の下部にあたる領域にも配置されていることになる。
The insulating
上述のような構成を有する半導体装置1は、例えば以下の様にして製造することができる。
The
まず、基板10上に、例えば分子線エピタキシ(Molecular Beam Epitaxy:MBE)成長法や有機金属気相エピタキシ(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy:MOVPE)成長法等によって、アンドープAlNからなるバッファ層11(膜厚20nm)、アンドープのGaNチャネル層12(膜厚2μm)、及びアンドープAlGaNからなるAlGaN電子供給層13(膜厚25nm)をこの順で堆積させる。
First, a buffer layer 11 (film thickness) made of undoped AlN is formed on the
この時、チャネル層12の成長初期において結晶欠陥などが生じることにより、チャネル層12の下側界面部分には、意図しない導電層16(図5参照)が形成されることになる。 At this time, a crystal defect or the like occurs in the early stage of the growth of the channel layer 12, whereby an unintended conductive layer 16 (see FIG. 5) is formed at the lower interface portion of the channel layer 12.
次いでAlGaN電子供給層13上に、プラズマCVD法等により、絶縁膜21としてのSiN膜21(60nm)を形成する。 Next, an SiN film 21 (60 nm) as an insulating film 21 is formed on the AlGaN electron supply layer 13 by plasma CVD or the like.
続いて、素子間分離メサ形成予定の領域において、絶縁膜膜21と電子供給層13とをエッチングして、チャネル層12を露出させる。これにより、素子間分離メサが形成される。素子間分離メサが形成されることにより、チャネル層12の2DEGが不活性化される。 Subsequently, in the region where the element isolation mesa is to be formed, the insulating film 21 and the electron supply layer 13 are etched to expose the channel layer 12. Thereby, an element isolation mesa is formed. By forming the element isolation mesa, 2DEG of the channel layer 12 is inactivated.
次いで、この領域(素子間分離メサ)において、チャネル層12と基板10との界面部分まで到達する深さまで、ドーパントをイオン注入する。この時のドーパントとしては、例えば、窒素イオンが用いられる。このイオン注入により、素子間分離メサに対応する位置では、絶縁化領域15が形成され、導電層16は消滅する。尚、イオン注入される範囲は、基板10とチャネル層12との界面を含み、0.2um以上あることが好ましい。このイオン注入は、少なくとも配線がある領域の下に存在する前記導電層を絶縁化すれば高周波利得が改善されるため、3族窒化物半導体表面側から行えばよい。より好ましくは、基板側からもイオン注入を行い、能動素子(ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極)の下にある導電層をも絶縁化すると、高周波特性はさらに改善される。
Next, dopant is ion-implanted in this region (interelement isolation mesa) to a depth that reaches the interface portion between the channel layer 12 and the
次いで、ソース電極1及びドレイン電極3を形成する。具体的には、ソース電極1及びドレイン電極3を形成する予定の領域において、電子供給層13上に設けられた絶縁膜21の一部を、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ技術により除去し、電子供給層13を露出させる。そして、例えばTi/Al等の金属を蒸着することにより、ソース電極1およびドレイン電極3を形成する。更に、例えば650℃の温度でアニールを行うことにより、ソース電極1及びドレイン電極3のそれぞれを、3族窒化物半導体層(12、13)とオーム性接触させる。
Next, the
次いで、ゲート電極2を形成する。具体的には、ゲート電極2形成予定の領域において、絶縁膜21の一部を、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ技術により除去し、電子供給層13を露出させる。露出したAlGaN電子供給層13上に、例えばNi/Au等のゲート金属を蒸着して、3族窒化物半導体層(12、13)とショットキー性接触したゲート電極2を形成する。尚、本実施例では矩形ゲート電極構造について説明するが、例えば電子線描画技術を用いて形成したT字型やY字型またはマッシュルーム型構造を採用してもよい。 Next, the gate electrode 2 is formed. Specifically, in the region where the gate electrode 2 is to be formed, a part of the insulating film 21 is removed by a photolithography technique using a photoresist to expose the electron supply layer 13. On the exposed AlGaN electron supply layer 13, a gate metal such as Ni / Au is deposited to form the gate electrode 2 in Schottky contact with the Group 3 nitride semiconductor layers (12, 13). In this embodiment, a rectangular gate electrode structure will be described. However, for example, a T-shaped, Y-shaped, or mushroom-shaped structure formed by using an electron beam drawing technique may be adopted.
次いで、貫通電極18を形成する。具体的には、基板10の裏面側から、ドライエッチング法等によって、受け電極19まで到達する貫通孔を形成する。そして、スパッタ法やめっき法等により、基板裏面と貫通孔の側面を金などの金属で被覆する。これにより、貫通電極18が形成される。
Next, the through electrode 18 is formed. Specifically, a through hole reaching the receiving electrode 19 is formed from the back side of the
また、配線層17や受け電極19に関しても、ソース電極1、ゲート電極2、ドレイン電極3の形成法と同様に、リソグラフィ技術を用いて形成させることができる。このようにして図5に示した半導体装置1が製造される。
Also, the wiring layer 17 and the receiving electrode 19 can be formed by using a lithography technique as in the method of forming the
以上説明した様に、本実施形態に係る半導体装置1によれば、貫通電極18の周囲における導電層16は、絶縁化領域15によって絶縁化されている。従って、貫通電極18に導電層16が電気的に接続されることが無く、導電層16が抵抗となって高周波特性を劣化させることがない。
As described above, according to the
実際に、本発明者らが本実施形態で説明した半導体装置1について、最大安定化利得(MSG)と動作周波数との関係を、100MHzから40GHz間で測定した所、図6に示される結果が得られた。図6において、点線は、貫通電極18を設けた場合(本実施形態で説明した半導体装置)の結果であり、実線は、貫通電極18を設けなかった場合の結果である。図6に示されるとおり、貫通電極18を設けた場合と設けなかった場合とで、利得に差は殆ど無かった。すなわち、図3の従来例のように、貫通電極18を設けた場合に高周波帯で利得が減少するような挙動は示さなかった。このことから、貫通電極18の周囲に絶縁化領域15を設けることによって、高周波特性の劣化が抑制できることが確認された。
Actually, for the
また、配線層17のうち、素子間分離メサに形成された部分については、配線層17の下部における導電層16が、絶縁化領域15によって絶縁されている。これにより、配線層17の下部に寄生容量が生じない。結果として、高周波特性の劣化が抑制される。すなわち、本実施形態では、貫通電極18を設けた場合の例について説明したが、貫通電極の有無に関わらず、配線層17の下部の一部にでも絶縁化領域15が設けられていれば、高周波特性の改善という作用を奏することができる。
In the wiring layer 17, the conductive layer 16 below the wiring layer 17 is insulated by the insulating
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。図7は、本実施形態に係る半導体装置の構造を示す概略断面図である。この半導体装置1は、第1の実施形態と比較して、絶縁化領域15がトレンチ20により形成されている点で異なっている。絶縁化領域15以外の点については、第1の実施形態と同様の構造とすることができるので、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment. The
トレンチ20は、貫通電極18を基板平面に平行な方向で取囲む様に設けられており、主面側から裏面側に向かって、基板10まで到達するように延びている。尚、トレンチ内部は、間隙であってもよいし、絶縁体が埋めこまれていてもよい。
The
このようなトレンチ20は、素子間分離メサを形成した後に、ドライエッチング法等によって、形成することができる。
Such a
本実施形態に依れば、トレンチ20によって、貫通電極18が導電層16と電気的に隔離されている。従って、第1の実施形態と同様に、導電層16が抵抗となり、高周波特性を劣化することを防止できる。
According to the present embodiment, the through electrode 18 is electrically isolated from the conductive layer 16 by the
(第3の実施形態)
図8を参照して、第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG.
図8に示されるように、本実施形態にかかる半導体装置1においては、第2の実施形態と比較して、トレンチ20が基板の主面側からではなく、裏面側から延びている点で異なっている。トレンチ20の位置以外の点については、第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the
トレンチ20は、貫通電極18の周囲を取囲むように、基板10の裏面側から、GaNチャネル層12に達するまで延びている。このトレンチは、基板10の裏面側から、ドライエッチング法等によってチャネル層12に到達する深さまで基板10、バッファ層11を除去することで形成できる。
The
本実施形態に依れば、貫通電極18の周りがトレンチ20で囲まれているため、記述の実施形態と同様、高周波特性の劣化が抑制される。
According to the present embodiment, since the periphery of the through electrode 18 is surrounded by the
また、基板10の裏面側からトレンチ20が延びているので、ソース電極1、ゲート電極2などの主面側に対する処理工程が煩雑になることを防止できる。また、ドライエッチング時に、主面側へダメージを与えてしまうことも無い。従って、製造工程を簡略化し易い。
Further, since the
以上、第1〜3の実施形態について説明したが、これらは矛盾の無い範囲で組み合わせてもよい。例えば、絶縁化領域15を形成するにあたっては、イオン注入を行った上で更にトレンチ20を設けてもよい。このようにしても、既述の高周波特性の改善が見こまれることは、当業者にとって自明的である。
Although the first to third embodiments have been described above, these may be combined within a consistent range. For example, when the insulating
1 ソース電極
2 ゲート電極
3 ドレイン電極
10 基板
11 バッファ層
12 GaNチャネル層
13 AlGaN電子供給層
15 絶縁化領域
16 導電層
17 配線
18 貫通電極
19 受け電極
20 トレンチ
21 SiN膜
111 ゲート電極
112 ソース電極
113 ドレイン電極
101 基板
102 バッファ層
103 GaNチャネル層
104 AlGaN電子供給層
106 SiN膜
121 配線
130 受け電極
131 貫通電極
211 ゲート電極
212 ソース電極
213 ドレイン電極
201 基板
202 バッファ層
203 GaNチャネル層
204 AlGaN電子供給層
206 SiN膜
221 配線
230 受け電極
231 貫通電極
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記3族窒化物半導体層上に配置された能動素子と、
絶縁性であり、前記3族窒化物半導体層と前記基板との界面の少なくとも一部を含むように設けられた絶縁化領域と、
を具備する
半導体装置。 A group 3 nitride semiconductor layer formed by epitaxial growth on the main surface of the substrate;
An active device disposed on the group III nitride semiconductor layer;
An insulating region that is insulative and is provided to include at least a part of an interface between the group III nitride semiconductor layer and the substrate;
A semiconductor device comprising:
前記能動素子は、
3族窒化物半導体層上に配置されたソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間に配置されたゲート電極と、を備える
半導体装置。 A semiconductor device according to claim 1,
The active element is
A source electrode and a drain electrode disposed on the group 3 nitride semiconductor layer;
And a gate electrode disposed between the source electrode and the drain electrode.
更に、
前記基板及び前記3族窒化物半導体層を貫通する様に設けられた貫通電極
を具備し、
前記絶縁化領域は、前記貫通電極を、基板平面に平行な方向で取囲む様に設けられている
半導体装置。 A semiconductor device according to claim 1 or 2,
Furthermore,
Comprising a through electrode provided so as to penetrate the substrate and the group 3 nitride semiconductor layer;
The insulating region is a semiconductor device provided so as to surround the through electrode in a direction parallel to a substrate plane.
前記絶縁化領域は、ドーパントが注入されることで絶縁性となった領域である
半導体装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The insulating region is a semiconductor device that is a region that has become insulating by implantation of a dopant.
前記絶縁化領域は、前記基板の主面側から裏面側ヘ向かって延びるトレンチである
半導体装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor device is a semiconductor device, wherein the insulating region is a trench extending from a main surface side to a back surface side of the substrate.
前記絶縁化領域は、前記基板の裏面側から主面側へ向かって延びるトレンチである
半導体装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor device is a semiconductor device in which the insulating region is a trench extending from the back surface side to the main surface side of the substrate.
更に、
前記3族窒化物半導体層上には配線が設けられており、
前記絶縁化領域は、前記配線の下部に対応する位置を含む様に設けられている
半導体装置。 A semiconductor device according to claim 1,
Furthermore,
A wiring is provided on the group 3 nitride semiconductor layer,
The semiconductor device is provided such that the insulating region includes a position corresponding to a lower portion of the wiring.
前記3族窒化物半導体層と前記基板との間には、バッファ層が設けられている
半導体装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 7,
A semiconductor device in which a buffer layer is provided between the group III nitride semiconductor layer and the substrate.
前記絶縁化領域は、前記基板と前記バッファ層との界面、及び前記バッファ層と前記3族窒化物半導体層層との界面を含むように設けられている
半導体装置。 A semiconductor device according to claim 8, wherein
The semiconductor device is provided so that the insulating region includes an interface between the substrate and the buffer layer and an interface between the buffer layer and the group III nitride semiconductor layer.
前記バッファ層は、AlN層であり、
前記3族窒化物半導体層は、
前記バッファ層上に、前記バッファ層と接して形成されたGaN層と、
前記GaN層上に、前記GaN層に接して形成されたAlGaN層と、を含む
半導体装置。 A semiconductor device according to claim 8 or 9, wherein
The buffer layer is an AlN layer;
The group III nitride semiconductor layer is
A GaN layer formed on and in contact with the buffer layer;
A semiconductor device comprising: an AlGaN layer formed on and in contact with the GaN layer.
前記3族窒化物半導体層と前記基板との界面の少なくとも一部を含む領域を絶縁化して、絶縁化領域を形成する絶縁化領域形成工程と、
前記3族窒化物半導体層上に、ゲート電極、ドレイン電極、及びソース電極を形成する電極形成工程と、
を具備する
半導体装置の製造方法。 A group 3 nitride semiconductor layer forming step of forming a group 3 nitride semiconductor layer on the main surface of the substrate by epitaxial growth;
An insulating region forming step of forming an insulating region by insulating a region including at least a part of an interface between the group III nitride semiconductor layer and the substrate;
An electrode forming step of forming a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode on the group III nitride semiconductor layer;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
更に、
前記基板及び前記3族窒化物半導体層を貫通する様に、貫通電極を形成する工程と、
を具備し、
前記絶縁化領域形成工程において、前記貫通電極又は前記貫通電極が形成される予定の領域を、基板平面に平行な方向で取囲む様に、前記絶縁化領域を形成する
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11,
Furthermore,
Forming a through electrode so as to penetrate the substrate and the group III nitride semiconductor layer;
Comprising
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein in the insulating region forming step, the insulating region is formed so as to surround the through electrode or a region where the through electrode is to be formed in a direction parallel to a substrate plane.
前記絶縁化領域形成工程において、前記基板の主面側から前記3族窒化物半導体層と前記基板との界面まで延びるトレンチを形成することで、前記絶縁化領域を形成する
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the insulating region is formed by forming a trench extending from a main surface side of the substrate to an interface between the group III nitride semiconductor layer and the substrate in the insulating region forming step.
前記絶縁化領域形成工程において、前記基板の裏面側から前記3族窒化物半導体層と前記基板との界面まで延びるトレンチを形成することで、前記絶縁化領域を形成する
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the insulating region is formed by forming a trench extending from the back surface side of the substrate to the interface between the group III nitride semiconductor layer and the substrate in the insulating region forming step.
前記絶縁化領域形成工程において、ドーパントをイオン注入することで、前記絶縁化領域を形成する
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11 or 12,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the insulating region is formed by ion implantation of a dopant in the insulating region forming step.
更に、
前記3族窒化物半導体層上に配線層を形成する工程、
を具備し、
前記絶縁化領域形成工程において、少なくとも、前記配線層の下部に対応する領域を絶縁化することで、前記絶縁化領域を形成する
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11,
In addition,
Forming a wiring layer on the group III nitride semiconductor layer;
Comprising
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the insulating region is formed by insulating at least a region corresponding to a lower portion of the wiring layer in the insulating region forming step.
更に、
前記基板上に、バッファ層を形成する工程、
を具備し、
前記3族窒化物半導体層形成工程において、前記3族窒化物半導体層は、前記バッファ層を介して前記基板上に形成される
半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, comprising:
Furthermore,
Forming a buffer layer on the substrate;
Comprising
In the group III nitride semiconductor layer forming step, the group III nitride semiconductor layer is formed on the substrate via the buffer layer.
前記絶縁化領域形成工程において、前記絶縁化領域は、前記基板と前記バッファ層との界面、及び前記バッファ層と前記3族窒化物半導体層層との界面を含むように形成される
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17,
In the insulated region forming step, the insulated region is formed so as to include an interface between the substrate and the buffer layer and an interface between the buffer layer and the group III nitride semiconductor layer. Production method.
前記バッファ層は、AlN層であり、
前記3族窒化物半導体層形成工程は、
前記バッファ層上に、前記バッファ層と接するようにGaN層を形成する工程と、
前記GaN層上に、前記GaN層に接するようにAlGaN層を形成する工程と、を含む
半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17 or 18,
The buffer layer is an AlN layer;
The group III nitride semiconductor layer forming step includes:
Forming a GaN layer on the buffer layer so as to be in contact with the buffer layer;
Forming an AlGaN layer on the GaN layer so as to be in contact with the GaN layer.
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