JP2011192719A - Nitride semiconductor device - Google Patents

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昇 根来
Yoshiharu Anda
義治 按田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor device which improves in-plane uniformity of a threshold voltage by improving controllability of a gate recess amount of a device employing a GaN-based nitride semiconductor. <P>SOLUTION: The nitride semiconductor device includes a buffer layer 102 formed of a first GaN-based semiconductor, a carrier travelling layer 103 formed of a second GaN-based semiconductor, a carrier supply layer 104 formed of a third GaN-based semiconductor, on a substrate 101. A first insulation film 105, a second insulation film 106 containing aluminum, a third insulation film 107 with a thickness larger than the first insulation film 105 are formed on a carrier supply layer 104. A source electrode 108 and a drain electrode 109 are formed on the first insulation film 105. The gate electrode 110 is formed on the second insulation film 106 and third insulation film 107 including a recess structure. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、窒化物半導体装置及びその製造方法に関し、特に、閾値電圧の面内均一性を向上することが可能な窒化物半導体装置に関する。   The present invention relates to a nitride semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a nitride semiconductor device capable of improving in-plane uniformity of a threshold voltage.

III−V族窒化物半導体は、その物理的特徴である広いバンドギャップと直接遷移型のバンド構造とを利用して短波長光学素子へ応用することのみならず、高い破壊電界と飽和電子速度という特長から電子デバイスへ応用することも検討されている。   III-V nitride semiconductors are not only applied to short-wavelength optical elements by utilizing their physical characteristics, which are a wide band gap and a direct transition type band structure, but also have a high breakdown electric field and saturation electron velocity. Application to electronic devices is also being considered due to its features.

特に、半絶縁性基板の上に順次エピタキシャル成長したAlxGa1-xN層(但し、0<x≦1)とGaN層との界面に現れる二次元電子ガス(2Dimensional Electron Gas:以下、2DEGと呼称)を利用するヘテロ接合電界効果トランジスタ(Hetero-junction Field Effect Transistor:以下、HFETと呼称)は、高出力デバイスや高周波デバイスとして実用化へ向け盛んに研究開発が進められている。 In particular, a two-dimensional electron gas (hereinafter referred to as 2DEG) that appears at the interface between an Al x Ga 1-x N layer (where 0 <x ≦ 1) and a GaN layer epitaxially grown on a semi-insulating substrate sequentially. Hetero-junction field effect transistors (hereinafter referred to as “HFETs”) that use (referred to as “name”) are being actively researched and developed for practical use as high-power devices and high-frequency devices.

例えば中山らは、高利得、高耐圧かつ面内均一性が良好な電界効果トランジスタを報告している(特許文献1参照)。図6は、中山らにより開示された絶縁ゲートHFETの断面図を示す。図6に示すように、基板1001上にバッファ層1002、キャリア走行層1003、キャリア供給層1004、エッチング・ストッパ層1005、オーミック・コンタクト層1006を順次形成する。   For example, Nakayama et al. Have reported a field effect transistor having high gain, high breakdown voltage, and good in-plane uniformity (see Patent Document 1). FIG. 6 shows a cross-sectional view of an insulated gate HFET disclosed by Nakayama et al. As shown in FIG. 6, a buffer layer 1002, a carrier traveling layer 1003, a carrier supply layer 1004, an etching stopper layer 1005, and an ohmic contact layer 1006 are sequentially formed on a substrate 1001.

その後、ソース電極1007、ドレイン電極1008を形成し、さらに、第1の絶縁膜1009を成膜する。ソース電極1007、ドレイン電極1008間の一部の絶縁膜1009及びオーミック・コンタクト層1006を除去し、リセス構造1010を作製する。このとき、オーミック・コンタクト層1006をBCl3とSF6の混合ガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチングし、エッチング・ストッパ層1005にてエッチングを停止させる(非特許文献1参照)。次に、ゲート絶縁膜1009を成膜し、さらに、リセス部分1010を埋め込み、かつ第1の絶縁膜の残っている領域にゲート電極1012を形成する。こうすることで、ゲート電極直下のみ掘り量を制御したリセスにより電極とキャリア走行層までの距離を近くすることができ、高利得かつ面内均一性に優れたトランジスタを得ることができる。 After that, a source electrode 1007 and a drain electrode 1008 are formed, and a first insulating film 1009 is further formed. A part of the insulating film 1009 and the ohmic contact layer 1006 between the source electrode 1007 and the drain electrode 1008 are removed to form a recess structure 1010. At this time, the ohmic contact layer 1006 is selectively etched by dry etching using a mixed gas of BCl 3 and SF 6 , and the etching is stopped at the etching stopper layer 1005 (see Non-Patent Document 1). Next, a gate insulating film 1009 is formed, and further, a recessed portion 1010 is embedded, and a gate electrode 1012 is formed in a region where the first insulating film remains. By doing so, the distance between the electrode and the carrier travel layer can be reduced by a recess in which the amount of digging is controlled only directly under the gate electrode, and a transistor having high gain and excellent in-plane uniformity can be obtained.

W02006/001369W02006 / 001369

D. Buttari, et al., “Selective dry etching of GaN over AlGaN in BCl3/SF6 mixture" Proceedings of the 2004 IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices,2004年、p.132−137D. Buttari, et al., “Selective dry etching of GaN over AlGaN in BCl3 / SF6 mixture” Proceedings of the 2004 IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices, 2004, p. 132-137

しかしながら、特許文献1にある構造のデバイスは、エッチング・ストッパ層1005とBCl3とSF6の混合ガスを用いた選択エッチングによりリセス量を制御し、面内均一性を向上しているが、オーミック・コンタクト層1006とエッチング・ストッパ層1005がどちらもAl組成の異なるAlGaN層から構成されることから、エッチングの選択比が小さくリセス量の選択性が乏しい。また非特許文献1より、オーミック・コンタクト層をGaN、エッチング・ストッパ層をAlGaNとする構成としてもエッチング選択比が20程度でしかない。さらに、利得を向上させるためにオーミック・コンタクト層1006をドライエッチングすることで窒化物半導体と絶縁膜の界面にダメージが形成され、コラプスの悪化が懸念される。また、形成されたリセス構造は凹みを持つため絶縁膜のカバレッジが悪くなりゲートリーク電流の増加や耐圧の低下を引き起こす懸念がある。 However, the device having the structure described in Patent Document 1 improves the in-plane uniformity by controlling the recess amount by selective etching using an etching stopper layer 1005 and a mixed gas of BCl 3 and SF 6. Since both the contact layer 1006 and the etching stopper layer 1005 are composed of AlGaN layers having different Al compositions, the selectivity of etching is small and the selectivity of the recess amount is poor. Further, from Non-Patent Document 1, even when the ohmic contact layer is made of GaN and the etching stopper layer is made of AlGaN, the etching selectivity is only about 20. Further, the ohmic contact layer 1006 is dry-etched in order to improve the gain, so that damage is formed at the interface between the nitride semiconductor and the insulating film, and collapse may be deteriorated. Further, since the formed recess structure has a recess, the coverage of the insulating film is deteriorated, which may cause an increase in gate leakage current and a decrease in breakdown voltage.

そこで本発明は、窒化物半導体、特にGaN系の窒化物半導体(例えば、GaN、AlGaN、InGaN、InAlGaN若しくはこれら以外のGaNを含む混晶又は積層体)を用いたデバイスのゲートリセス量の制御性を向上することで、閾値電圧の面内均一性を向上することができる窒化物半導体装置、及びその製造方法を実現できるようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention provides controllability of the gate recess amount of a device using a nitride semiconductor, particularly a GaN-based nitride semiconductor (for example, a mixed crystal or a laminate including GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN, or other GaN). An object of the present invention is to realize a nitride semiconductor device that can improve the in-plane uniformity of the threshold voltage and a method for manufacturing the same.

前記の課題を解決するために、第1の窒化物半導体装置は、基板と基板上に形成された第1のGaN系半導体からなるバッファ層と、バッファ層の上に形成された第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層と、キャリア走行層の上に形成された第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層と、キャリア供給層上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜及びシリコン酸窒化膜のいずれか一つからなる第1の絶縁膜と、第1の絶縁膜上に形成されたアルミニウムを含む絶縁膜からなる第2の絶縁膜と、第2の絶縁膜上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、SiOC、SiOB及びSiOFのいずれか一つからなり第1の絶縁膜より膜厚が厚い第3の絶縁膜と、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極とを備えている。ソース電極及びドレイン電極は第1の絶縁膜上に形成され、ゲート電極は、第2の絶縁膜をエッチストッパ層として用いて第3の絶縁膜を除去したリセス構造を有し、リセス構造を含む第2及び第3の絶縁膜上に形成されている。   In order to solve the above problems, a first nitride semiconductor device includes a substrate, a buffer layer made of a first GaN-based semiconductor formed on the substrate, and a second GaN formed on the buffer layer. Carrier traveling layer made of a semiconductor, a carrier supply layer made of a third GaN semiconductor formed on the carrier traveling layer, a silicon nitride film, a silicon oxide film, and silicon oxynitride formed on the carrier supply layer A first insulating film made of any one of the films, a second insulating film made of an insulating film containing aluminum formed on the first insulating film, and silicon formed on the second insulating film A third insulating film made of any one of a nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, SiOC, SiOB, and SiOF and thicker than the first insulating film; and a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode It is equipped with a. The source electrode and the drain electrode are formed on the first insulating film, and the gate electrode has a recessed structure in which the third insulating film is removed using the second insulating film as an etch stopper layer, and includes the recessed structure. It is formed on the second and third insulating films.

また、第1の窒化物半導体装置は、キャリア走行層とキャリア供給層の間に形成された窒化アルミニウムからなるスペーサ層をさらに備えていてもよい。   The first nitride semiconductor device may further include a spacer layer made of aluminum nitride formed between the carrier traveling layer and the carrier supply layer.

さらに、第1の窒化物半導体装置は、第2の絶縁膜は少なくとも第3の絶縁膜を除去したゲートリセス部の下に存在していてもよい。   Further, in the first nitride semiconductor device, the second insulating film may be present under the gate recess portion from which at least the third insulating film is removed.

さらに、第1の窒化物半導体装置は、第1の絶縁膜が結晶性の窒化シリコンであってもよい。   Further, in the first nitride semiconductor device, the first insulating film may be crystalline silicon nitride.

このような構成とすることにより、リセス量の制御性を向上し、面内で均一な閾値電圧を実現できる。さらに、窒化物半導体表面にドライエッチングなどの加工を実施しないことで表面へのダメージを排除することができ、リセス部分の絶縁膜のカバレッジ不良の問題も回避することが可能となる。   By adopting such a configuration, the controllability of the recess amount can be improved, and a uniform threshold voltage can be realized in the plane. Furthermore, by not performing processing such as dry etching on the surface of the nitride semiconductor, damage to the surface can be eliminated, and the problem of poor coverage of the insulating film in the recessed portion can be avoided.

第2の窒化物半導体装置は、基板と、基板上に形成された第1のGaN系半導体からなるバッファ層と、バッファ層の上に形成された第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層と、キャリア走行層の上に形成された第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層と、キャリア供給層上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜及びシリコン酸窒化膜のいずれか一つからなる第1の絶縁膜と、第1の絶縁膜上に形成されたアルミニウムを含む絶縁膜からなる第2の絶縁膜と、第2の絶縁膜上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、SiOC、SiOB及びSiOFのいずれか一つからなり第1の絶縁膜より膜厚が厚い第3の絶縁膜と、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を備えている。ソース電極及びドレイン電極はキャリア供給層上に形成され、ゲート電極は、第2の絶縁膜をエッチストッパ層として用いて第3の絶縁膜を除去したリセス構造を有し、リセス構造を含む第2及び第3の絶縁膜上に形成されている。   The second nitride semiconductor device includes a substrate, a buffer layer made of the first GaN-based semiconductor formed on the substrate, and a carrier traveling layer made of the second GaN-based semiconductor formed on the buffer layer. A carrier supply layer made of a third GaN-based semiconductor formed on the carrier travel layer, and one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon oxynitride film formed on the carrier supply layer A first insulating film; a second insulating film made of an insulating film containing aluminum formed on the first insulating film; and a silicon nitride film, a silicon oxide film, and silicon formed on the second insulating film A third insulating film made of any one of an oxynitride film, SiOC, SiOB, and SiOF and having a thickness greater than that of the first insulating film, a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are provided. The source electrode and the drain electrode are formed on the carrier supply layer, and the gate electrode has a recess structure in which the third insulating film is removed using the second insulating film as an etch stopper layer, and includes a recess structure. And on the third insulating film.

また、第2の窒化物半導体装置は、キャリア走行層とキャリア供給層の間に形成された窒化アルミニウムからなるスペーサ層をさらに備えていてもよい。   The second nitride semiconductor device may further include a spacer layer made of aluminum nitride formed between the carrier traveling layer and the carrier supply layer.

さらに、第2の窒化物半導体装置は、第2の絶縁膜は少なくとも第3の絶縁膜を除去したゲートリセス部の下に存在していてもよい。   Further, in the second nitride semiconductor device, the second insulating film may be present under the gate recess portion from which at least the third insulating film is removed.

さらに、第2の窒化物半導体装置は、第1の絶縁膜は結晶性の窒化シリコンであってもよい。   Further, in the second nitride semiconductor device, the first insulating film may be crystalline silicon nitride.

このような構成とすることにより、リセス量の制御性を向上し、面内で均一な閾値電圧を実現できる。さらに、窒化物半導体表面にドライエッチングなどの加工を実施しないことで表面へのダメージを排除することができ、リセス部分の絶縁膜のカバレッジ不良の問題も回避することが可能となる。しかも、オーミック電極形成部分の絶縁膜を取り去ることからコンタクト形成時のアニール温度が図1の構造と比較して低温で可能となる。   By adopting such a configuration, the controllability of the recess amount can be improved, and a uniform threshold voltage can be realized in the plane. Furthermore, by not performing processing such as dry etching on the surface of the nitride semiconductor, damage to the surface can be eliminated, and the problem of poor coverage of the insulating film in the recessed portion can be avoided. In addition, since the insulating film in the ohmic electrode formation portion is removed, the annealing temperature at the time of contact formation can be lower than that in the structure of FIG.

本発明に係る窒化物半導体装置によれば、閾値電圧の面内均一性を向上できると共に、プロセス中に発生する加工上のダメージや絶縁膜のカバレッジの問題を回避することができる窒化物半導体装置を実現できる。   According to the nitride semiconductor device of the present invention, the in-plane uniformity of the threshold voltage can be improved, and the processing damage and insulating film coverage problems that occur during the process can be avoided. Can be realized.

第1の実施形態の窒化物半導体装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the nitride semiconductor device of 1st Embodiment. 第1の実施形態の窒化物半導体装置の作製プロセスの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the manufacturing process of the nitride semiconductor device of 1st Embodiment. 第1の実施形態に関する窒化物半導体装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the nitride semiconductor device regarding 1st Embodiment. 第2の実施形態の窒化物半導体装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the nitride semiconductor device of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の窒化物半導体装置の作製プロセスの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the manufacturing process of the nitride semiconductor device of 2nd Embodiment. 従来技術における半導体装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor device in a prior art.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、シリコン窒化膜(SiNx)を単にSiNと表記するが、これはシリコン窒化膜のSiとNとの組成比が1:1である場合のみを意味するものではない。また、その他の物質についてもそれらの構成組成比を意味するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The silicon nitride film (SiNx) is simply expressed as SiN, but this does not mean that the composition ratio of Si and N in the silicon nitride film is 1: 1. In addition, the constituent composition ratio of other substances is not meant.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における窒化物半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の窒化物半導体装置は、例えば、シリコン(Si)からなる高抵抗基板101上に、第1のGaN系半導体からなるバッファ層102、第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層103、第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層104とが形成され、その上に、第1の絶縁膜105、第2の絶縁膜106、第3の絶縁膜107が形成されている。バイアス印加のためのソース電極108(以下ソースと呼称)とドレイン電極109(以下ドレインと呼称)は、第1の絶縁膜105上に形成され、熱処理を加えることでコンタクト領域111を形成する。そして、ソース電極108とドレイン電極109間にゲート電極110(以下ゲートと呼称)を形成するため、第3の絶縁膜107の一部を除去し、リセス構造を形成する。このリセス構造部分を覆うようにゲート電極110を形成する。ここで、前記「高抵抗」とは、HFETの通常動作時に電流が流れないという意味で用いられ、いわゆる半絶縁性層も高抵抗層と呼ぶ。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the nitride semiconductor device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the nitride semiconductor device of the present embodiment includes, for example, a buffer layer 102 made of a first GaN-based semiconductor, a second GaN-based semiconductor on a high-resistance substrate 101 made of silicon (Si). And a carrier supply layer 104 made of a third GaN-based semiconductor, and a first insulating film 105, a second insulating film 106, and a third insulating film 107 are formed thereon. Has been. A source electrode 108 (hereinafter referred to as a source) and a drain electrode 109 (hereinafter referred to as a drain) for applying a bias are formed on the first insulating film 105, and a contact region 111 is formed by applying heat treatment. Then, in order to form a gate electrode 110 (hereinafter referred to as a gate) between the source electrode 108 and the drain electrode 109, a part of the third insulating film 107 is removed to form a recess structure. A gate electrode 110 is formed so as to cover the recess structure portion. Here, the “high resistance” is used to mean that no current flows during normal operation of the HFET, and a so-called semi-insulating layer is also called a high resistance layer.

図2は、本発明の窒化物半導体装置の作製プロセスの一例を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a manufacturing process of the nitride semiconductor device of the present invention.

まず、基板101上に、高抵抗の窒化アルミニウムガリウム(AlxGa1-xN(0<x≦1))からなる厚さ200〜2000nmの第1のGaN系半導体からなるバッファ層102、アンドープの窒化ガリウム(GaN)からなる厚さ1000nmの第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層103、N型の窒化アルミニウムガリウム(AlyGa1yN(0<y≦1))からなる厚さ10nmの第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層104とが形成された積層体を形成し、その積層体上全面にSiN膜(厚さ5nm)からなる第1の絶縁膜105、Al23膜(厚さ5nm)からなる第2の絶縁膜106を形成する(図2(a))。キャリア供給層104には、ドライエッチングを用いてゲートリセスを形成しないことから、利得の低下を抑制するため閾値電圧−8V以上を目安として、Al組成20%以上かつ膜厚を30nm以下の厚さにすることが望まれる。第1の絶縁膜105であるSiN膜は、膜中の窒素とシリコンの組成比が窒素リッチとなる条件が望ましく、さらに膜中の水素含有量が10%以下であることが望ましい。第2の絶縁膜106であるAl23は、アルミニウムを含む絶縁膜でアルカリ系現像液に溶解するものであればよく、AlN、AlHfOやAlYOなどでもよい。 First, a buffer layer 102 made of a first GaN-based semiconductor having a thickness of 200 to 2000 nm made of high-resistance aluminum gallium nitride (Al x Ga 1-x N (0 <x ≦ 1)) on the substrate 101, undoped the thickness consisting - (y N (0 <y ≦ 1) Al y Ga 1) gallium nitride of the carrier transit layer 103 made of the second GaN-based semiconductor having a thickness of 1000nm consisting (GaN), N-type aluminum gallium nitride A laminated body in which a carrier supply layer 104 made of a third GaN-based semiconductor having a thickness of 10 nm is formed, and a first insulating film 105 made of a SiN film (thickness 5 nm) is formed on the whole surface of the laminated body, Al 2. A second insulating film 106 made of an O 3 film (thickness 5 nm) is formed (FIG. 2A). Since a gate recess is not formed in the carrier supply layer 104 by dry etching, an Al composition is 20% or more and a film thickness is 30 nm or less with a threshold voltage of −8V or more as a guide for suppressing a decrease in gain. It is desirable to do. The SiN film, which is the first insulating film 105, desirably has a condition that the composition ratio of nitrogen to silicon in the film is rich in nitrogen, and further preferably has a hydrogen content in the film of 10% or less. The Al 2 O 3 as the second insulating film 106 may be any insulating film containing aluminum that can be dissolved in an alkaline developer, and may be AlN, AlHfO, AlYO, or the like.

成膜した第2の絶縁膜106上にレジストをパターニング(図に記載無)して、少なくともソース電極108及びドレイン電極109を形成する領域の第2の絶縁膜を除去すればよく(図2(b))、図3のようにソース電極108端からドレイン電極109端まで第2の絶縁膜が残るようにしても
よい。第2の絶縁膜106の除去はアルカリ系現像液などで容易に除去することが可能であり、第1の絶縁膜105はアルカリ系溶液で溶解しないため、第2の絶縁膜106のみを除去することができる。また、少なくともゲートリセスを形成する部分だけ第2の絶縁膜106を残せばよい。
A resist is patterned on the formed second insulating film 106 (not shown), and at least the second insulating film in a region where the source electrode 108 and the drain electrode 109 are formed may be removed (FIG. 2 ( b)) The second insulating film may remain from the end of the source electrode 108 to the end of the drain electrode 109 as shown in FIG. The second insulating film 106 can be easily removed with an alkaline developer or the like, and the first insulating film 105 is not dissolved with an alkaline solution, so that only the second insulating film 106 is removed. be able to. Further, it is sufficient to leave the second insulating film 106 at least in a portion where a gate recess is formed.

次に、ソース電極108及びドレイン電極109を形成する。ソース電極108及びドレイン電極109は、キャリア供給層104とキャリア走行層103の界面に形成される2DEGと電気的な接続を取るため、ソース電極108及びドレイン電極109を形成し、アニールすることで2DEGとのオーミック接触を形成するコンタクト領域111を形成する(図2(c))。なお、オーミックコンタクトを形成する領域のキャリア供給層104の一部あるいはキャリア供給層104ならびにキャリア走行層103の一部を除去してソース電極108及びドレイン電極109を形成してアニールするとしてもよい。   Next, the source electrode 108 and the drain electrode 109 are formed. Since the source electrode 108 and the drain electrode 109 are electrically connected to the 2DEG formed at the interface between the carrier supply layer 104 and the carrier traveling layer 103, the source electrode 108 and the drain electrode 109 are formed and annealed to form 2DEG. A contact region 111 is formed to form an ohmic contact with (FIG. 2C). Note that a part of the carrier supply layer 104 or a part of the carrier supply layer 104 and the carrier traveling layer 103 in a region where an ohmic contact is to be formed may be removed to form the source electrode 108 and the drain electrode 109, and annealing may be performed.

次に、SiN膜(厚さ100nm)からなる第3の絶縁膜107を形成する(図2(d))。   Next, a third insulating film 107 made of a SiN film (thickness: 100 nm) is formed (FIG. 2D).

ゲートリセスを形成する領域の第3の絶縁膜107を除去するため、ゲートリセス部分を開口したレジストパターンを形成し(図に記載無)、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)などの装置でCF4のようなフッ素系のガスを用いてドライエッチングを実施する。ここでフッ素系のガスを用いたSiNとAl23のエッチングレートは、条件にもよるがSiNが100〜200nm/minに対してAl23、AlNともに1nm/min程度と非常に遅く、選択比が100以上となる。そのため、第2の絶縁膜106で精度良くエッチングを停止することができる。さらに、オーミック電極形成領域の第2の絶縁膜106をアルカリ系の溶液で除去した後、アニールすることでドライエッチングのレートをさらに下げることができ、リセス制御性を増すことができる。しかも、絶縁膜上で停止させるため半導体表面へのダメージもないことからゲートリークやコラプスなどの悪影響も低減することが可能となる。 In order to remove the third insulating film 107 in the region where the gate recess is to be formed, a resist pattern having an opening in the gate recess portion is formed (not shown in the figure), and CF4 is used with an apparatus such as reactive ion etching (RIE). Dry etching is performed using a fluorine-based gas such as Here, although the etching rate of SiN and Al 2 O 3 using a fluorine-based gas depends on the conditions, both Si 2 and Al 2 O 3 and AlN are very slow at about 1 nm / min for SiN of 100 to 200 nm / min. , The selection ratio is 100 or more. Therefore, the etching can be accurately stopped at the second insulating film 106. Furthermore, the second insulating film 106 in the ohmic electrode formation region is removed with an alkaline solution and then annealed, whereby the dry etching rate can be further reduced and the recess controllability can be increased. In addition, since the semiconductor surface is not damaged because it is stopped on the insulating film, adverse effects such as gate leakage and collapse can be reduced.

最後に、ゲートリセスを形成した領域を含む第2と第3の絶縁膜上にゲート電極110を形成する。   Finally, the gate electrode 110 is formed on the second and third insulating films including the region where the gate recess is formed.

本実施形態の基板101としては、高抵抗基板であればよく、例えば、シリコン、サファイア、炭化シリコン、GaN、AlNなどがある。   The substrate 101 of the present embodiment may be a high resistance substrate, such as silicon, sapphire, silicon carbide, GaN, or AlN.

また、第1のGaN系半導体からなるバッファ層102としては、例えばGaN、InN、AlN、ならびに、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で示される窒化物半導体があり、また、組成の異なる層を何層かに積層した構造であってもよい。また、第1のGaN系半導体からなるバッファ層102中に、n型不純物やp型不純物を添加することも可能である。 As the buffer layer 102 made of the first GaN-based semiconductor, for example GaN, InN, AlN, and, In x Al y Ga 1- xy N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ x + y There is a nitride semiconductor represented by ≦ 1), and a structure in which several layers having different compositions are stacked may be employed. It is also possible to add an n-type impurity or a p-type impurity into the buffer layer 102 made of the first GaN-based semiconductor.

第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層103としては、例えばGaN、InN、AlN、ならびに、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で示される窒化物半導体がある。その中でも特に、クーロン散乱の影響を低減することが可能な結晶性に優れたGaNを用いることが望ましい。 The carrier transit layer 103 made of the second GaN-based semiconductor, for example GaN, InN, AlN, and, In x Al y Ga 1- xy N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ x + y ≦ There is a nitride semiconductor indicated by 1). In particular, it is desirable to use GaN having excellent crystallinity that can reduce the influence of Coulomb scattering.

また、第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層104としては、例えばGaN、InN、AlN、ならびに、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で示される窒化物半導体がある。但し、本発明の実施の形態におけるキャリア供給層104は、厚さが5〜30nmのN型の窒化アルミニウムガリウム(AlyGa1-yN(0.2≦y≦1.0))であり、高周波領域での利得向上のため、2DEGが消失しない程度に薄くする必要がある。 As the carrier supply layer 104 composed of the third GaN-based semiconductor, for example GaN, InN, AlN, and, In x Al y Ga 1- xy N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ There is a nitride semiconductor represented by x + y ≦ 1). However, the carrier supply layer 104 in the embodiment of the present invention is N-type aluminum gallium nitride (Al y Ga 1-y N (0.2 ≦ y ≦ 1.0)) having a thickness of 5 to 30 nm. In order to improve the gain in the high frequency region, it is necessary to reduce the thickness so that 2DEG does not disappear.

また、第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層103と第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層104との界面には、ヘテロ接合が形成されることが好ましい。キャリア走行層103を走行するキャリアに電子を選択する際には、第2のGaN系半導体の伝導帯エネルギーEcを、第3のGaN系半導体の伝導帯エネルギーEcより低くし、バンド不連続ΔEcが存在する態様とすることが好ましい。さらに、キャリア供給層104とキャリア走行層103の間に高抵抗の窒化アルミニウムガリウム(AlxGa1-xN(0.5≦x≦1))からなる厚さ1〜2nmの障壁層を設けるとしてもよい。障壁層を設けることで、2DEGの電子濃度が高められ、最大ドレイン電流を増加させることが可能となり、パワーデバイスの出力を増大させることが可能となる。 In addition, a heterojunction is preferably formed at the interface between the carrier traveling layer 103 made of the second GaN-based semiconductor and the carrier supply layer 104 made of the third GaN-based semiconductor. When electrons are selected as carriers traveling in the carrier traveling layer 103, the conduction band energy Ec of the second GaN-based semiconductor is made lower than the conduction band energy Ec of the third GaN-based semiconductor, and the band discontinuity ΔEc is It is preferable to have an embodiment that exists. Further, a barrier layer having a thickness of 1 to 2 nm made of high-resistance aluminum gallium nitride (Al x Ga 1-x N (0.5 ≦ x ≦ 1)) is provided between the carrier supply layer 104 and the carrier traveling layer 103. It is good. By providing the barrier layer, the electron concentration of 2DEG is increased, the maximum drain current can be increased, and the output of the power device can be increased.

また、第1の絶縁膜105であるSiN膜は、膜中の窒素とシリコンの組成比が窒素リッチとなる条件が望ましく、さらに膜中の水素含有量が10%以下であることが望ましい。また、窒化物半導体表面へ導入される汚染やダメージを抑制して半導体と絶縁膜との良好な界面を形成する目的で、キャリア供給層104形成後に成長装置内で連続して結晶性のSiN膜を形成するとしてもよい。また、シリコン酸化膜(SiO2)やシリコン酸窒化膜(SiON)であってもよいが、コラプスなどの特性への悪影響を考えるとSiN膜を使用することが望ましく、結晶性のSiN膜を用いる方がなおよい。 In addition, the SiN film as the first insulating film 105 preferably has a condition in which the composition ratio between nitrogen and silicon in the film is rich in nitrogen, and the hydrogen content in the film is preferably 10% or less. Further, in order to suppress contamination and damage introduced to the surface of the nitride semiconductor and form a good interface between the semiconductor and the insulating film, a crystalline SiN film is continuously formed in the growth apparatus after the carrier supply layer 104 is formed. May be formed. Further, a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon oxynitride film (SiON) may be used, but it is desirable to use a SiN film in view of adverse effects on characteristics such as collapse, and a crystalline SiN film is used. Better still.

また、第2の絶縁膜106であるAl23は、アルミニウムを含む絶縁膜でアルカリ系の溶液で溶解するものであればよく、AlN、AlHfOやAlYOなどでもよい。また、第2の絶縁膜106は、ゲートリセスを形成する領域だけあればよく、ソース−ドレイン間を隙間なく覆ってもよい。さらに、利得の低下を抑制するため第1及び第2の絶縁膜の膜厚は、それぞれ10nm以下が望ましく、さらに第1及び第2の絶縁膜の膜厚の合計を10nm以下とすることが好ましい。 The Al 2 O 3 that is the second insulating film 106 may be any insulating film containing aluminum that can be dissolved in an alkaline solution, and may be AlN, AlHfO, AlYO, or the like. The second insulating film 106 only needs to have a region where a gate recess is formed, and may cover the source and drain without any gap. Further, in order to suppress a decrease in gain, the film thicknesses of the first and second insulating films are each desirably 10 nm or less, and the total thickness of the first and second insulating films is preferably 10 nm or less. .

第3の絶縁膜107は、フッ素系のガスを用いたドライエッチングでの選択比を高めるためAl23とエッチングレートの異なるSiN、SiO2、SiON、SiOC(カーボン含有SiO2膜)、SiOB(Boron Silicate Glass)、SiOF(Fluorinated Silicate Glass)であればよく、ゲートの寄生容量を下げるため膜厚が20〜500nmであればよい。また、第3の絶縁膜としてSiN膜を選択し、図1のようにゲートリセス部分のみ第2の絶縁膜を残す場合、ゲート以外のソースとドレイン表面がSiN膜でパッシベーションされることで、2DEGのシートキャリア濃度を増加し、アクセス抵抗を低減することが可能となる。また、第3の絶縁膜として誘電率の低いSiO2やSiOC、SiOB、SiOFなどを採用することで、ゲートの寄生容量を低減し、利得を向上することも可能となる。また、一般的なT型ゲート構造と違いゲート電極110の形成前に第3の絶縁膜107を形成し、リセス構造の上にゲート電極110を形成することで、T型ゲート構造と比較して構造的に強固なゲートを形成することができ、ゲート電極が倒れるといった形成時の不良を回避することができる。 The third insulating film 107 is made of SiN, SiO 2 , SiON, SiOC (carbon-containing SiO 2 film), SiOB having an etching rate different from that of Al 2 O 3 in order to increase the selectivity in dry etching using a fluorine-based gas. (Boron Silicate Glass) or SiOF (Fluorinated Silicate Glass) may be used, and the film thickness may be 20 to 500 nm in order to reduce the parasitic capacitance of the gate. Further, when a SiN film is selected as the third insulating film and the second insulating film is left only in the gate recess as shown in FIG. 1, the source and drain surfaces other than the gate are passivated with the SiN film. It is possible to increase the sheet carrier concentration and reduce the access resistance. Further, by adopting SiO 2 , SiOC, SiOB, SiOF or the like having a low dielectric constant as the third insulating film, it becomes possible to reduce the parasitic capacitance of the gate and improve the gain. Further, unlike the general T-type gate structure, the third insulating film 107 is formed before the gate electrode 110 is formed, and the gate electrode 110 is formed on the recess structure, so that it is compared with the T-type gate structure. A structurally strong gate can be formed, and defects during formation such as the gate electrode falling can be avoided.

また、本実施例では、ソース電極108及びドレイン電極109は、Ti/Alにより構成されるが、2DEGとオーミック接触する金属種であればよく、例えばW、Mo、Si、Ti、Pt、Nb、Al、Au、Ni、V等の金属を用いることができ、複数の前記金属を積層した構造とすることもできる。また、本実施例では、ソース電極108とゲート電極110間及びドレイン電極109とゲート電極110間が等間隔に表示されているが、半導体装置の耐圧向上を実現するためには、ドレイン電極109とゲート電極110間をソース電極108とゲート電極110間より広くすることが望ましい。   In this embodiment, the source electrode 108 and the drain electrode 109 are made of Ti / Al, but may be any metal species that is in ohmic contact with 2DEG. For example, W, Mo, Si, Ti, Pt, Nb, Metals such as Al, Au, Ni, and V can be used, and a structure in which a plurality of the metals are stacked can also be used. Further, in this embodiment, the source electrode 108 and the gate electrode 110 and the drain electrode 109 and the gate electrode 110 are displayed at equal intervals. However, in order to improve the breakdown voltage of the semiconductor device, It is desirable that the gap between the gate electrodes 110 is wider than that between the source electrode 108 and the gate electrode 110.

図1から図3に示した窒化物半導体装置の構成は、第2の絶縁膜106をエッチング・ストッパ層として用いることで第3の絶縁膜107のエッチング量を高精度に制御することができ、しかも半導体表面へのダメージも抑制し、かつ第3の絶縁膜107上に直接ゲートを形成することから閾値電圧の面内均一性に優れたしかも構造的に強固なデバイスを実現することができる。   The configuration of the nitride semiconductor device shown in FIGS. 1 to 3 can control the etching amount of the third insulating film 107 with high accuracy by using the second insulating film 106 as an etching stopper layer. In addition, since damage to the semiconductor surface is suppressed and the gate is formed directly on the third insulating film 107, a device that is excellent in in-plane uniformity of the threshold voltage and structurally strong can be realized.

(第2の実施形態)
図4及び図5は、第2の実施形態における窒化物半導体装置の構造を模式的に示す断面図及び作製プロセスの一例を説明するための図である。なお、第1の実施形態で説明した同様の箇所については説明を省略し、同じ番号が付与されていているところは、同じものを示している。図4に示すように、基板101上にバッファ層102、キャリア走行層103、キャリア供給層104が順次積層され、その上に、第1の絶縁膜105、第2の絶縁膜106、SiN膜(厚さ100nm)からなる第3の絶縁膜107が形成されている。バイアス印加のためのソース電極108(以下ソースと呼称)とドレイン電極109(以下ドレインと呼称)は、キャリア供給層104上に形成され、熱処理を加えることでコンタクト領域111を形成する。そして、ソース電極108とドレイン電極109間にゲート電極110(以下ゲートと呼称)を形成するため、第3の絶縁膜107の一部を除去し、リセス構造を形成する。このリセス構造部分を覆うようにゲート電極110を形成する。
(Second Embodiment)
4 and 5 are cross-sectional views schematically illustrating the structure of the nitride semiconductor device according to the second embodiment and a diagram for explaining an example of a manufacturing process. In addition, description is abbreviate | omitted about the same location demonstrated in 1st Embodiment, and the place where the same number is provided has shown the same thing. As shown in FIG. 4, a buffer layer 102, a carrier traveling layer 103, and a carrier supply layer 104 are sequentially stacked on a substrate 101, and a first insulating film 105, a second insulating film 106, a SiN film ( A third insulating film 107 having a thickness of 100 nm is formed. A source electrode 108 (hereinafter referred to as a source) and a drain electrode 109 (hereinafter referred to as a drain) for applying a bias are formed on the carrier supply layer 104, and a contact region 111 is formed by applying heat treatment. Then, in order to form a gate electrode 110 (hereinafter referred to as a gate) between the source electrode 108 and the drain electrode 109, a part of the third insulating film 107 is removed to form a recess structure. A gate electrode 110 is formed so as to cover the recess structure portion.

図5に示すように、図5(b)の第1の絶縁膜105及び第2の絶縁膜106を除去する部分が実施例1の作製プロセスと異なる点である。具体的には、成膜した第2の絶縁膜106上にレジストをパターニング(図に記載無)して、少なくともソース電極108及びドレイン電極109を形成する領域の第2の絶縁膜をアルカリ系現像液などの溶液で除去する。さらにレジストを除去することなくフッ酸等の溶液を用いて第1の絶縁膜105を除去し、レジストを取り去る。あるいは、第2の絶縁膜106を除去した後、再度レジストのパターニングを行いフッ酸等の溶液で第1の絶縁膜105を除去して図5(b)に示すような形状としてもよい。後述したようにできるだけSiN膜をソース−ドレイン間に残しておく方が、窒化物半導体表面を大気やその他のプロセスに晒されることが無くなるため望ましく、表面パッシベーション効果も大きい。   As shown in FIG. 5, the part from which the first insulating film 105 and the second insulating film 106 in FIG. 5B are removed is different from the manufacturing process of the first embodiment. Specifically, a resist is patterned on the formed second insulating film 106 (not shown), and at least the second insulating film in the region where the source electrode 108 and the drain electrode 109 are formed is subjected to alkaline development. Remove with a solution such as liquid. Further, the first insulating film 105 is removed using a solution such as hydrofluoric acid without removing the resist, and the resist is removed. Alternatively, after removing the second insulating film 106, the resist may be patterned again, and the first insulating film 105 may be removed with a solution of hydrofluoric acid or the like to obtain a shape as shown in FIG. As described later, it is desirable to leave the SiN film between the source and the drain as much as possible because the nitride semiconductor surface is not exposed to the atmosphere or other processes, and the surface passivation effect is great.

図4及び図5に示した窒化物半導体装置の構成は、第2の絶縁膜106をエッチング・ストッパ層として用いることで第3の絶縁膜107のエッチング量を高精度に制御することができ、しかも半導体表面へのダメージも抑制し、かつ第3の絶縁膜107上に直接ゲートを形成することから閾値電圧の面内均一性に優れたしかも構造的に強固なデバイスを実現することができる。しかも、オーミック電極形成部分の絶縁膜を取り去ることからコンタクト形成時のアニール温度が図1の構造と比較して低温で可能となる。   The configuration of the nitride semiconductor device shown in FIGS. 4 and 5 can control the etching amount of the third insulating film 107 with high accuracy by using the second insulating film 106 as an etching stopper layer. In addition, since damage to the semiconductor surface is suppressed and the gate is formed directly on the third insulating film 107, a device that is excellent in in-plane uniformity of the threshold voltage and structurally strong can be realized. In addition, since the insulating film in the ohmic electrode formation portion is removed, the annealing temperature at the time of contact formation can be lower than that in the structure of FIG.

本発明によれば、第2の絶縁膜106をエッチング・ストッパ層として用いることで第3の絶縁膜107のエッチング量を高精度に制御することができ、閾値電圧の面内均一性を向上することができる。しかも半導体表面へのダメージも抑制し、かつ第3の絶縁膜107上に直接ゲートを形成することから閾値電圧の面内均一性に優れたしかも構造的に強固なデバイスを実現することができる。   According to the present invention, the etching amount of the third insulating film 107 can be controlled with high accuracy by using the second insulating film 106 as an etching stopper layer, and the in-plane uniformity of the threshold voltage is improved. be able to. In addition, since damage to the semiconductor surface is suppressed and the gate is formed directly on the third insulating film 107, a device that is excellent in in-plane uniformity of the threshold voltage and structurally strong can be realized.

101 基板
102 バッファ層
103 キャリア走行層
104 キャリア供給層
105 第1の絶縁膜
106 第2の絶縁膜
107 第3の絶縁膜
108 ソース電極
109 ドレイン電極
110 ゲート絶縁膜
111 コンタクト領域
1001 基板
1002 バッファ層
1003 キャリア走行層
1004 キャリア供給層
1005 エッチング・ストッパ層
1006 オーミック・コンタクト層
1007 ソース電極
1008 ドレイン電極
1009 第1の絶縁膜
1010 リセス領域
1011 ゲート絶縁膜
1012 ゲート電極
1013 保護膜
101 substrate 102 buffer layer 103 carrier traveling layer 104 carrier supply layer 105 first insulating film 106 second insulating film 107 third insulating film 108 source electrode 109 drain electrode 110 gate insulating film 111 contact region 1001 substrate 1002 buffer layer 1003 Carrier traveling layer 1004 Carrier supply layer 1005 Etching stopper layer 1006 Ohmic contact layer 1007 Source electrode 1008 Drain electrode 1009 First insulating film 1010 Recess region 1011 Gate insulating film 1012 Gate electrode 1013 Protective film

Claims (8)

基板と、
前記基板上に第1のGaN系半導体からなるバッファ層と、
前記バッファ層の上に形成された第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層と、
前記キャリア走行層の上に形成された第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層と、
前記キャリア供給層上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜及びシリコン酸窒化膜のいずれか一つからなる第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜上に形成されたアルミニウムを含む絶縁膜からなる第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、SiOC、SiOB及びSiOFのいずれか一つからなり第1の絶縁膜より膜厚が厚い第3の絶縁膜と、
ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極とを備え、
前記ソース電極及びドレイン電極は、前記第1の絶縁膜上に形成され、
前記ゲート電極は、前記第2の絶縁膜をエッチストッパ層として用いて前記第3の絶縁膜を除去したリセス構造を有し、前記リセス構造を含む前記第2の絶縁膜及び第3の絶縁膜上に形成されていることを特徴とする窒化物半導体装置。
A substrate,
A buffer layer made of a first GaN-based semiconductor on the substrate;
A carrier traveling layer made of a second GaN-based semiconductor formed on the buffer layer;
A carrier supply layer made of a third GaN-based semiconductor formed on the carrier traveling layer;
A first insulating film made of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon oxynitride film formed on the carrier supply layer;
A second insulating film made of an insulating film containing aluminum formed on the first insulating film;
A third insulation made of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, SiOC, SiOB, and SiOF formed on the second insulation film and having a thickness greater than that of the first insulation film. A membrane,
A source electrode, a drain electrode and a gate electrode;
The source electrode and the drain electrode are formed on the first insulating film,
The gate electrode has a recess structure in which the third insulating film is removed using the second insulating film as an etch stopper layer, and the second insulating film and the third insulating film including the recess structure A nitride semiconductor device formed over the nitride semiconductor device.
前記キャリア走行層と前記キャリア供給層との間に形成された窒化アルミニウムからなるスペーサ層をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体装置。   The nitride semiconductor device according to claim 1, further comprising a spacer layer made of aluminum nitride formed between the carrier traveling layer and the carrier supply layer. 前記第2の絶縁膜は少なくとも前記第3の絶縁膜を除去したゲートリセス部の下に存在していることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体装置。   3. The nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating film exists under a gate recess portion from which at least the third insulating film is removed. 前記第1の絶縁膜は結晶性の窒化シリコンからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の窒化物半導体装置。   The nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the first insulating film is made of crystalline silicon nitride. 基板と、
前記基板上に形成された第1のGaN系半導体からなるバッファ層と、
前記バッファ層の上に形成された第2のGaN系半導体からなるキャリア走行層と、
前記キャリア走行層の上に形成された第3のGaN系半導体からなるキャリア供給層と、
前記キャリア供給層上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜及びシリコン酸窒化膜のいずれか一つからなる第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜上に形成されたアルミニウムを含む絶縁膜からなる第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成されたシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、SiOC、SiOB及びSiOFのいずれか一つからなり、前記第1の絶縁膜より膜厚が厚い第3の絶縁膜と、
ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極とを備え、
前記ソース電極及びドレイン電極は前記キャリア供給層上に形成され、
前記ゲート電極は、前記第2の絶縁膜をエッチストッパ層として用いて前記第3の絶縁膜を除去したリセス構造を有し、前記リセス構造を含む前記第2の絶縁膜及び第3の絶縁膜上に形成されていることを特徴とする窒化物半導体装置。
A substrate,
A buffer layer made of a first GaN-based semiconductor formed on the substrate;
A carrier traveling layer made of a second GaN-based semiconductor formed on the buffer layer;
A carrier supply layer made of a third GaN-based semiconductor formed on the carrier traveling layer;
A first insulating film made of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon oxynitride film formed on the carrier supply layer;
A second insulating film made of an insulating film containing aluminum formed on the first insulating film;
The third insulating film is formed of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, SiOC, SiOB, and SiOF formed on the second insulating film, and is thicker than the first insulating film. An insulating film of
A source electrode, a drain electrode and a gate electrode;
The source electrode and the drain electrode are formed on the carrier supply layer,
The gate electrode has a recess structure in which the third insulating film is removed using the second insulating film as an etch stopper layer, and the second insulating film and the third insulating film including the recess structure A nitride semiconductor device formed over the nitride semiconductor device.
前記キャリア走行層と前記キャリア供給層との間に形成された窒化アルミニウムからなるスペーサ層をさらに備えていることを特徴とする請求項5に記載の窒化物半導体装置。   The nitride semiconductor device according to claim 5, further comprising a spacer layer made of aluminum nitride formed between the carrier traveling layer and the carrier supply layer. 前記第2の絶縁膜は少なくとも前記第3の絶縁膜を除去した前記ゲートリセス部の下に存在していることを特徴とする請求項5又は6に記載の窒化物半導体装置。   The nitride semiconductor device according to claim 5, wherein the second insulating film is present under the gate recess portion from which at least the third insulating film is removed. 前記第1の絶縁膜は結晶性の窒化シリコンからなることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の窒化物半導体装置。   The nitride semiconductor device according to claim 5, wherein the first insulating film is made of crystalline silicon nitride.
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