JP2010238982A - 化合物半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】化合物半導体積層構造2と、化合物半導体積層構造2上方に形成されたソース電極5s、ドレイン電極5d及びゲート電極5gと、が設けられている。更に、ソース電極5sとゲート電極5gとの間の化合物半導体積層構造2上に形成され、シリコンを含む第1の保護膜6と、ドレイン電極5dとゲート電極5gと間の化合物半導体積層構造2上に形成され、第1の保護膜6より多くシリコンを含む第2の保護膜7と、が設けられている。
【選択図】図1A
Description
先ず、第1の実施形態について説明する。図1Aは、第1の実施形態に係るGaN系HEMT(半導体装置)の構造を示す断面図である。また、図1Bは、第1の実施形態に係るGaN系HEMT(半導体装置)のレイアウトを示す図である。
次に、第2の実施形態について説明する。図4A乃至図4Eは、第2の実施形態に係るGaN系HEMTを製造する方法を工程順に示す断面図である。
化合物半導体積層構造と、
前記化合物半導体積層構造上方に形成されたソース電極、ドレイン電極及びゲート電極と、
前記ソース電極と前記ゲート電極との間の前記化合物半導体積層構造上に形成され、シリコンを含む第1の保護膜と、
前記ドレイン電極と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に形成され、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第2の保護膜と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置。
前記第1の保護膜に含まれるシリコンの割合は、化学量論組成におけるシリコンの割合以下であり、
前記第2の保護膜に含まれるシリコンの割合は、化学量論組成におけるシリコンの割合よりも多いことを特徴とする付記1に記載の化合物半導体装置。
前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜は、シリコン窒化膜であることを特徴とする付記1又は2に記載の化合物半導体装置。
前記第2の保護膜は、1.1×1022個/cm3以上のSi−H結合基を含むことを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記第1の保護膜は、1.1×1022個/cm3未満のSi−H結合基を含むことを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記ゲート電極は、前記ドレイン電極よりも前記ソース電極に近い位置に設けられていることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記第1の保護膜の屈折率は、前記第2の保護膜の屈折率よりも低いことを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記第2の保護膜は、前記第1の保護膜よりも高い圧縮応力を前記化合物半導体積層構造に印加することを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記第1の保護膜と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に形成され、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第3の保護膜を有することを特徴とする付記1乃至8のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記ゲート電極は、前記化合物半導体積層構造にショットキー接合されていることを特徴とする付記1乃至9のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記ゲート電極は、前記第1の保護膜を介して前記化合物半導体積層構造の上方に設けられていることを特徴とする付記1乃至9のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
化合物半導体積層構造上方に、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する工程と、
前記ソース電極と前記ゲート電極との間の前記化合物半導体積層構造上に、シリコンを含む第1の保護膜を形成する工程と、
前記ドレイン電極と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第2の保護膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
前記第1の保護膜に含まれるシリコンの割合を、化学量論組成におけるシリコンの割合以下とし、
前記第2の保護膜に含まれるシリコンの割合を、化学量論組成におけるシリコンの割合よりも多くすることを特徴とする付記12に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜として、シリコン窒化膜を形成することを特徴とする付記12又は13に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第2の保護膜として、1.1×1022個/cm3以上のSi−H結合基を含むものを形成することを特徴とする付記12乃至14のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第1の保護膜として、1.1×1022個/cm3未満のSi−H結合基を含むものを用いることを特徴とする付記12乃至15のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記ゲート電極を、前記ドレイン電極よりも前記ソース電極に近い位置に設けることを特徴とする付記12乃至16のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第1の保護膜の屈折率は、前記第2の保護膜の屈折率よりも低いことを特徴とする付記12乃至17のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第2の保護膜として、前記第1の保護膜よりも高い圧縮応力を前記化合物半導体積層構造に印加するものを形成することを特徴とする付記12乃至18のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
前記第1の保護膜と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第3の保護膜を形成する工程を有することを特徴とする付記12乃至19のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
2:化合物半導体領域
3:素子分離領域
5d:ドレイン電極
5g:ゲート電極
5s:ソース電極
6、7:シリコン窒化膜
10:活性領域
Claims (10)
- 化合物半導体積層構造と、
前記化合物半導体積層構造上方に形成されたソース電極、ドレイン電極及びゲート電極と、
前記ソース電極と前記ゲート電極との間の前記化合物半導体積層構造上に形成され、シリコンを含む第1の保護膜と、
前記ドレイン電極と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に形成され、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第2の保護膜と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置。 - 前記第1の保護膜に含まれるシリコンの割合は、化学量論組成におけるシリコンの割合以下であり、
前記第2の保護膜に含まれるシリコンの割合は、化学量論組成におけるシリコンの割合よりも多いことを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。 - 前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜は、シリコン窒化膜であることを特徴とする請求項1又は2に記載の化合物半導体装置。
- 前記第2の保護膜は、1.1×1022個/cm3以上のSi−H結合基を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
- 前記第1の保護膜は、1.1×1022個/cm3未満のSi−H結合基を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
- 化合物半導体積層構造上方に、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する工程と、
前記ソース電極と前記ゲート電極との間の前記化合物半導体積層構造上に、シリコンを含む第1の保護膜を形成する工程と、
前記ドレイン電極と前記ゲート電極と間の前記化合物半導体積層構造上に、前記第1の保護膜より多くシリコンを含む第2の保護膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の保護膜に含まれるシリコンの割合を、化学量論組成におけるシリコンの割合以下とし、
前記第2の保護膜に含まれるシリコンの割合を、化学量論組成におけるシリコンの割合よりも多くすることを特徴とする請求項6に記載の化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜として、シリコン窒化膜を形成することを特徴とする請求項6又は7に記載の化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第2の保護膜として、1.1×1022個/cm3以上のSi−H結合基を含むものを形成することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1の保護膜として、1.1×1022個/cm3未満のSi−H結合基を含むものを用いることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
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