JP2012231109A - 窒化物半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
窒化物半導体素子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012231109A JP2012231109A JP2011192411A JP2011192411A JP2012231109A JP 2012231109 A JP2012231109 A JP 2012231109A JP 2011192411 A JP2011192411 A JP 2011192411A JP 2011192411 A JP2011192411 A JP 2011192411A JP 2012231109 A JP2012231109 A JP 2012231109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitride semiconductor
- nitride
- layer
- electrode
- source electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 225
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 174
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 claims abstract description 13
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical class [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 44
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- AUCDRFABNLOFRE-UHFFFAOYSA-N alumane;indium Chemical compound [AlH3].[In] AUCDRFABNLOFRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 185
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66431—Unipolar field-effect transistors with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/402—Field plates
- H01L29/404—Multiple field plate structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
- H01L29/66462—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET] with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
- H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/2003—Nitride compounds
Abstract
【解決手段】内部に2次元電子ガス(2DEG)チャネルを形成する窒化物半導体層30と、窒化物半導体層30にオーミック接合されたドレイン電極50と、ドレイン電極50と離間され、窒化物半導体層30にショットキー接合されるソース電極60と、ドレイン電極50とソース電極60との間の窒化物半導体層30上及びソース電極60の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層40と、ドレイン電極50と離間されるように誘電層40上に配設され、一部が誘電層40を挟んでソース電極60のドレイン方向のエッジ部分上部に形成されたゲート電極70とを含む。
【選択図】図1
Description
図7は、米国特許第7038253号の図面であって、第1及び第2の電子共与層133a、133b間に形成されたチャネル層131上を絶縁層140で塗布し、絶縁層140上にゲート電極(G)を形成し、ゲート電極(G)の下部で2DEGチャネル135が形成されないようにしている。図7では、ゲート(G)下部をリセス(recess)工程を用いてエッチングし、ノーマルオフ動作を具現した。
図1、図3、図4a〜図4c及び図5に示すように、本発明の実施形態をよれば、ソース電極60のドレイン方向のエッジ部分上部に形成されたゲート電極70の一部71、71’は、ソース電極60のオミックパターン65の少なくとも一部をカバーするように形成される。
また、図1及び図5を参照して、本発明の他の実施形態について詳記する。
20 バッファ層
30 窒化物半導体層
31 第1の窒化物層
33 第2の窒化物層
35 2DEGチャネル
40 誘電層
50 ドレイン電極
60 ソース電極
65 オミックパターン
70 ゲート電極
Claims (24)
- 基板上部に配設され、内部に2次元電子ガス(2DEG)チャネルを形成する窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層にオミック接合されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極と離間配設され、前記窒化物半導体層にショットキー接合され、内部に前記窒化物半導体層にオミック接合されるオミックパターンを含むソース電極と、
前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記窒化物半導体層上に及び前記ソース電極の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層と、
前記ドレイン電極と離間されるように前記誘電層上に配設され、一部が前記誘電層を挟んで前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部に形成されたゲート電極と、
を含む窒化物半導体素子。 - 前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部に形成された前記ゲート電極の一部は、前記ソース電極のオミックパターンの少なくとも一部をカバーするように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。
- 前記オミックパターンは、格子配列構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。
- 前記オミックパターンは、前記ドレイン電極の配列と平行にまたは垂直に配設された多数の棒構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。
- 前記窒化物半導体層は、
前記基板上部に配設され、窒化ガリウム系列材料を含む第1の窒化物層と、
前記第1の窒化物層上に異種接合され、前記第1の窒化物層より広いエネルギバンドギャップを有する異種の窒化ガリウム系列材料を含む第2の窒化物層と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。 - 前記第1の窒化物層は、窒化ガリウム(GaN)を含み、
前記第2の窒化物層は、アルミニウム窒化ガリウム(AlGaN)、インジウム窒化ガリウム(InGaN)及びインジウムアルミニウム窒化ガリウム(InAlGaN)のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする請求項5に記載の窒化物半導体素子。 - 基板上部に配設され、内部に2次元電子ガス(2DEG)チャネルを形成する窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層にオミック接合されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極と離間配設され、前記窒化物半導体層にショットキー接合され、内部に前記窒化物半導体層にオミック接合されるオミックパターンを含むソース電極と、
前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記窒化物半導体層上に及び前記ソース電極の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層と、
前記誘電層を挟んで前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部に形成された第1の領域、及び前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記誘電層上に前記ドレイン電極と離間されるように配設された第2の領域を含むゲート電極と、
を含む窒化物半導体素子。 - 前記ゲート電極は、前記第1の領域と前記第2の領域とに分離され、
前記第2の領域は、フローティングゲートを形成することを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体素子。 - 前記第1の領域は、前記ソース電極のオミックパターンの少なくとも一部をカバーするように形成されたことを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体素子。
- 前記オミックパターンは、格子配列構造を有することを特徴とする請求項8に記載の窒化物半導体素子。
- 前記オミックパターンは、前記ドレイン電極の配列と平行にまたは垂直に配設された多数の棒構造を有することを特徴とする請求項8に記載の窒化物半導体素子。
- 前記窒化物半導体層は、
前記基板上部に配設され、窒化ガリウム系列材料を含む第1の窒化物層と、
前記第1の窒化物層上に異種接合され、前記第1の窒化物層より広いエネルギバンドギャップを有する異種の窒化ガリウム系列材料を含む第2の窒化物層と、
を含むことを特徴とする請求項8に記載の窒化物半導体素子。 - 前記窒化物半導体素子は、前記基板と前記窒化物半導体層との間にバッファ層をさらに含むことを特徴とする請求項1〜12のうちの少なくともいずれか一つに記載の窒化物半導体素子。
- 前記基板は、シリコン(Si)、シリコンカーバイド(SiC)及びサファイヤ(Al2O3)のうちの少なくともいずれか一つを用いることを特徴とする請求項1〜12のうちの少なくともいずれか一つに記載の窒化物半導体素子。
- 前記誘電層は、SiN、SiO2及びAl2O3のうちの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1〜12のうちの少なくともいずれか一つに記載の窒化物半導体素子。
- 前記窒化物半導体素子は、パワートランジスタ素子であることを特徴とする請求項1〜12のうちの少なくともいずれか一つに記載の窒化物半導体素子。
- 基板上部に、内部に2次元電子ガス(2DEG)チャネルを生成する窒化物半導体層を形成するステップと、
前記窒化物半導体層にオミック接合されるドレイン電極と、前記ドレイン電極と離間配設され、前記窒化物半導体層にショットキー接合され、内部に前記窒化物半導体層にオミック接合されるオミックパターンを含むソース電極とを形成するステップと、
前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記窒化物半導体層上及び前記ソース電極の少なくとも一部上にかけて誘電層を形成するステップと、
前記ドレイン電極と離間されるように前記誘電層上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極の一部を前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部の前記誘電層上に形成するステップと、
を含む窒化物半導体素子の製造方法。 - 前記ゲート電極を形成するステップにおいて、前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部に形成された前記ゲート電極の一部が前記ソース電極のオミックパターンの少なくとも一部をカバーするように前記ゲート電極を形成することを特徴とする請求項17に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
- 前記ソース電極を形成するステップにおいて、前記オミックパターンは、格子配列構造を有することを特徴とする請求項17に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
- 前記ソース電極を形成するステップにおいて、前記オミックパターンは、前記ドレイン電極の配列と平行にまたは垂直に配設された多数の棒構造を有することを特徴とする請求項17に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
- 前記窒化物半導体層を形成するステップは、
前記基板上部に窒化ガリウム系列材料を含む第1の窒化物層をエピタキシャル成長させて形成するステップと、
前記第1の窒化物層をシード層として前記第1の窒化物層より広いエネルギバンドギャップを有する異種の窒化ガリウム系列材料を含む第2の窒化物層をエピタキシャル成長させて形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項17に記載の窒化物半導体素子の製造方法。 - 基板上部に、内部に2次元電子ガス(2DEG)チャネルを生成する窒化物半導体層を形成するステップと、
前記窒化物半導体層にオミック接合されるドレイン電極と、前記ドレイン電極と離間配設され、前記窒化物半導体層にショットキー接合され、内部に前記窒化物半導体層にオミック接合されるオミックパターンを含むソース電極とを形成するステップと、
前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記窒化物半導体層上及び前記ソース電極の少なくとも一部上にかけて誘電層を形成するステップと、
前記誘電層を挟んで前記ソース電極のドレイン方向のエッジ部分上部に形成された第1の領域、及び前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記誘電層上に前記ドレイン電極と離間されるように配設された第2の領域を含むゲート電極を形成するステップと、
を含む窒化物半導体素子の製造方法。 - 前記ゲート電極を形成するステップにおいて、前記第1の領域と前記第2の領域とを分離して前記ゲート電極を形成し、前記第2の領域は、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の前記誘電層上にフローティングゲートとして形成することを特徴とする請求項22に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
- 前記ゲート電極を形成するステップにおいて、前記第1の領域が前記ソース電極のオミックパターンの少なくとも一部をカバーするように前記ゲート電極を形成することを特徴とする請求項22に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110038612A KR20120120826A (ko) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
KR10-2011-0038612 | 2011-04-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012231109A true JP2012231109A (ja) | 2012-11-22 |
JP5955519B2 JP5955519B2 (ja) | 2016-07-20 |
Family
ID=47020619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011192411A Expired - Fee Related JP5955519B2 (ja) | 2011-04-25 | 2011-09-05 | 窒化物半導体素子及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8384130B2 (ja) |
JP (1) | JP5955519B2 (ja) |
KR (1) | KR20120120826A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10186591B2 (en) | 2015-06-26 | 2019-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor device |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9676845B2 (en) * | 2009-06-16 | 2017-06-13 | Hoffmann-La Roche, Inc. | Bispecific antigen binding proteins |
KR20120120825A (ko) * | 2011-04-25 | 2012-11-02 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
KR101882997B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2018-07-30 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
KR20130066396A (ko) | 2011-12-12 | 2013-06-20 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
CN102945859A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-27 | 电子科技大学 | 一种GaN异质结HEMT器件 |
JP2014175339A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Sony Corp | 半導体素子および電子機器 |
CN104183635B (zh) * | 2013-05-28 | 2017-07-04 | 北京天元广建科技研发有限责任公司 | 一种场效应晶体管 |
JP6212124B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-10-11 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | InGaAlN系半導体素子 |
KR102100928B1 (ko) * | 2013-10-17 | 2020-05-15 | 삼성전자주식회사 | 고전자 이동도 트랜지스터 |
JP2017059743A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
CN107154426A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 北京大学 | 一种提高硅基GaN HEMT关态击穿电压的器件结构及实现方法 |
CN113130643B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-11-25 | 英诺赛科(苏州)科技有限公司 | 半导体器件以及制造半导体器件的方法 |
US20220199822A1 (en) | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Innoscience (Suzhou) Technology Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP7423569B2 (ja) | 2021-03-23 | 2024-01-29 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
CN113906571B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-03-28 | 英诺赛科(苏州)半导体有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
CN114864656A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-08-05 | 晶通半导体(深圳)有限公司 | 氮化镓肖特基二极管 |
CN114823850B (zh) * | 2022-04-15 | 2023-05-05 | 晶通半导体(深圳)有限公司 | P型混合欧姆接触的氮化镓晶体管 |
CN114843364B (zh) * | 2022-04-22 | 2024-01-23 | 西安电子科技大学 | 一种β-氧化镓/4H-碳化硅异质结超高温紫外探测器及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007180143A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | 窒化物半導体素子 |
JP2008227014A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置及びその製造方法 |
JP2008306058A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
US20110057231A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing of the same |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3020578B2 (ja) * | 1990-09-21 | 2000-03-15 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
US6690042B2 (en) | 2000-09-27 | 2004-02-10 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Metal oxide semiconductor heterostructure field effect transistor |
KR20050010004A (ko) | 2002-05-16 | 2005-01-26 | 스피나커 세미컨덕터, 인크. | 쇼트키 배리어 cmos 디바이스 및 방법 |
US7573078B2 (en) * | 2004-05-11 | 2009-08-11 | Cree, Inc. | Wide bandgap transistors with multiple field plates |
US7800131B2 (en) * | 2005-06-10 | 2010-09-21 | Nec Corporation | Field effect transistor |
KR100782430B1 (ko) * | 2006-09-22 | 2007-12-05 | 한국과학기술원 | 고전력을 위한 내부전계전극을 갖는 갈륨나이트라이드기반의 고전자 이동도 트랜지스터 구조 |
US7692263B2 (en) * | 2006-11-21 | 2010-04-06 | Cree, Inc. | High voltage GaN transistors |
JP4967708B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-07-04 | 富士通株式会社 | 化合物半導体装置及びそれを用いたドハティ増幅器 |
US7745848B1 (en) * | 2007-08-15 | 2010-06-29 | Nitronex Corporation | Gallium nitride material devices and thermal designs thereof |
JP2009049121A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | ヘテロ接合型電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JP4794656B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2011-10-19 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
KR101067124B1 (ko) * | 2009-09-08 | 2011-09-22 | 삼성전기주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR20110026798A (ko) * | 2009-09-08 | 2011-03-16 | 삼성전기주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR101120921B1 (ko) * | 2010-03-25 | 2012-02-27 | 삼성전기주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR101124017B1 (ko) * | 2010-03-26 | 2012-03-23 | 삼성전기주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR101214742B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2012-12-21 | 삼성전기주식회사 | 질화물계 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR101204622B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2012-11-23 | 삼성전기주식회사 | 질화물계 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
-
2011
- 2011-04-25 KR KR1020110038612A patent/KR20120120826A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-08-03 US US13/137,291 patent/US8384130B2/en active Active
- 2011-09-05 JP JP2011192411A patent/JP5955519B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-01-30 US US13/754,233 patent/US8501557B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007180143A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | 窒化物半導体素子 |
JP2008227014A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置及びその製造方法 |
JP2008306058A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
US20110057231A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing of the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10186591B2 (en) | 2015-06-26 | 2019-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5955519B2 (ja) | 2016-07-20 |
US8501557B2 (en) | 2013-08-06 |
US20130143373A1 (en) | 2013-06-06 |
KR20120120826A (ko) | 2012-11-02 |
US20120267686A1 (en) | 2012-10-25 |
US8384130B2 (en) | 2013-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5955519B2 (ja) | 窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
JP2012231107A (ja) | 窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
TWI431770B (zh) | 半導體裝置及製造其之方法 | |
JP2012231106A (ja) | 窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
JP2012231108A (ja) | 窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
US8716754B2 (en) | Nitride semiconductor device | |
US8860087B2 (en) | Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5983999B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20130009165A1 (en) | Nitride semiconductor device, method for manufacturing the same and nitride semiconductor power device | |
EP2339634B1 (en) | GaN based FET and method for producing the same | |
US20120267639A1 (en) | Nitride semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JPWO2003071607A1 (ja) | GaN系電界効果トランジスタ | |
US20070117355A1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
WO2021189182A1 (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
JP2012019186A (ja) | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 | |
WO2013161478A1 (ja) | 窒化物系半導体素子 | |
US9559197B2 (en) | Hetero-junction semiconductor device and method of manufacturing a hetero-junction semiconductor device | |
JP4875660B2 (ja) | Iii−v族窒化物半導体装置 | |
CN114078965B (zh) | 高电子迁移率晶体管及其制作方法 | |
JP2010245240A (ja) | ヘテロ接合型電界効果半導体装置及びその製造方法 | |
JP2008022029A (ja) | GaN系半導体装置及びIII−V族窒化物半導体装置 | |
JP2015119028A (ja) | 半導体装置、電界効果トランジスタ、およびダイオード | |
JP2009060065A (ja) | 窒化物半導体装置 | |
CN117981087A (zh) | 降低漏电流的氮化镓半导体装置及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5955519 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |