JP2014011167A - Group iii nitride-based compound semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents

Group iii nitride-based compound semiconductor device and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
JP2014011167A
JP2014011167A JP2012144187A JP2012144187A JP2014011167A JP 2014011167 A JP2014011167 A JP 2014011167A JP 2012144187 A JP2012144187 A JP 2012144187A JP 2012144187 A JP2012144187 A JP 2012144187A JP 2014011167 A JP2014011167 A JP 2014011167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
group iii
iii nitride
semiconductor device
compound semiconductor
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
Application number
JP2012144187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5983090B2 (en
Inventor
Tomoaki Murakami
倫章 村上
Toru Oka
徹 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP2012144187A priority Critical patent/JP5983090B2/en
Publication of JP2014011167A publication Critical patent/JP2014011167A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5983090B2 publication Critical patent/JP5983090B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a group III nitride-based compound semiconductor device and a manufacturing method of the same, which achieves formation of an electrode having etching resistance in less steps.SOLUTION: A group III nitride-based compound semiconductor device manufacturing method comprises: forming a metal layer S11 on an n-type layer 140, and subsequently forming a metal layer S12 on the metal layer S11 (metal layer formation process); performing a heat treatment in an oxygen-containing mixed gas atmosphere with a surface S12a of the metal layer S12 being exposed; and forming an oxide layer S13 by oxidizing the surface part of the metal layer S12 by the heat treatment (oxide layer formation process).

Description

本発明は、III 族窒化物系化合物半導体装置およびその製造方法に関する。さらに詳細には、良好なオーミックコンタクトをとりつつ工程の簡略化を図ったIII 族窒化物系化合物半導体装置およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a group III nitride compound semiconductor device and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a group III nitride compound semiconductor device and a method for manufacturing the same, in which a good ohmic contact is made and the process is simplified.

半導体装置では、半導体と電極との間で良好なオーミックコンタクトをとることが好ましい。接触抵抗が小さくなるからである。これにより、発熱を抑制し、省エネルギー化を図ることができる。そこで、半導体と電極との間で好適なオーミックコンタクトを得るための技術が開発されてきている。   In a semiconductor device, it is preferable to make a good ohmic contact between the semiconductor and the electrode. This is because the contact resistance is reduced. Thereby, heat generation can be suppressed and energy saving can be achieved. Therefore, techniques for obtaining a suitable ohmic contact between the semiconductor and the electrode have been developed.

例えば、特許文献1には、発光素子において、n型コンタクト層の上にTi層およびAl層から成る多層膜を形成する技術が開示されている(特許文献1の段落[0009]等参照)。これにより、良好なオーミックコンタクトが得られるとされている(特許文献1の段落[0012]および図1等参照)。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for forming a multilayer film including a Ti layer and an Al layer on an n-type contact layer in a light-emitting element (see paragraph [0009] and the like of Patent Document 1). Thereby, it is said that a good ohmic contact can be obtained (see paragraph [0012] of FIG. 1 and FIG. 1 etc.).

特開平7−45867号公報JP 7-45867 A

ところで、半導体装置では、周囲を絶縁膜で覆うことが一般的である。外部から加わる衝撃から半導体装置を保護するとともに、電気的な負荷が半導体に加わることを防止するためである。電極形成後に絶縁膜で半導体装置を覆うこととした場合には、絶縁膜から電極を露出させる必要がある。外部電源と導通をとるためである。   By the way, in a semiconductor device, the periphery is generally covered with an insulating film. This is because the semiconductor device is protected from an external impact and an electrical load is prevented from being applied to the semiconductor. In the case where the semiconductor device is covered with an insulating film after the electrodes are formed, it is necessary to expose the electrodes from the insulating film. This is to establish electrical continuity with an external power source.

電極を露出させるために、エッチングにより電極上の絶縁膜を除去することがある。しかし、この場合には、絶縁膜のみならず、その下層のAl層までエッチングにより除去されてしまうことがある。Al層が深く削られると、半導体と電極との接触抵抗が上昇してしまう。   In order to expose the electrode, the insulating film on the electrode may be removed by etching. However, in this case, not only the insulating film but also the underlying Al layer may be removed by etching. When the Al layer is deeply cut, the contact resistance between the semiconductor and the electrode increases.

そのため、電極のAl層の上に、カバー層を形成することがある。カバー層として、例えば、電極の側からNi層、Au層を形成する場合が挙げられる。このカバー層により、エッチングによるAl層の除去を防止することができる。しかし、これでは、カバー層を形成するカバー層形成工程を別途実施する必要が生じ、工程数が多くなってしまう。   Therefore, a cover layer may be formed on the Al layer of the electrode. Examples of the cover layer include a case where a Ni layer and an Au layer are formed from the electrode side. This cover layer can prevent the Al layer from being removed by etching. However, this requires a separate cover layer forming step for forming the cover layer, which increases the number of steps.

本発明は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、エッチングに耐性のある電極を少ない工程で作成することを図ったIII 族窒化物系化合物半導体装置およびその製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a group III nitride compound semiconductor device and a method for manufacturing the same, which are intended to produce an electrode having resistance to etching in a few steps.

第1の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法は、III 族窒化物系化合物半導体から成る半導体層を形成する半導体形成工程と、半導体層に電極を形成する電極形成工程と、を有する。また、電極形成工程は、半導体層に2層以上の金属層を形成する金属層形成工程と、金属層形成工程の後に熱処理を行う熱処理工程と、を有する。そして、熱処理工程は、2層以上の金属層のうちの最表層の金属層の表面を露出させた状態で、酸素を含む雰囲気中で行うことにより、最表層の金属層の表面部分を酸化させて酸化物層を形成する酸化物層形成工程である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor device comprising: a semiconductor forming step of forming a semiconductor layer made of a group III nitride compound semiconductor; and an electrode forming step of forming an electrode on the semiconductor layer. Have. The electrode forming step includes a metal layer forming step for forming two or more metal layers in the semiconductor layer, and a heat treatment step for performing a heat treatment after the metal layer forming step. The heat treatment step is performed in an oxygen-containing atmosphere with the surface of the outermost metal layer of the two or more metal layers exposed, thereby oxidizing the surface portion of the outermost metal layer. This is an oxide layer forming step for forming an oxide layer.

このIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法では、電極層の上にカバー層を形成することなく、エッチング耐性の高い電極を形成することができる。そのため、工程数を減らし、サイクルタイムを短いものとすることができる。もちろん、良好なオーミックコンタクトを得ることができる。   In this group III nitride compound semiconductor device manufacturing method, an electrode having high etching resistance can be formed without forming a cover layer on the electrode layer. Therefore, the number of steps can be reduced and the cycle time can be shortened. Of course, a good ohmic contact can be obtained.

第2の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法では、酸化物層形成工程は、電極と半導体層との間の抵抗を小さくするためのオーミックアロイ工程をも兼ねている。酸化物層形成工程が通常行うオーミックアロイ工程を兼ねているので、別工程が増えることはない。   In the Group III nitride compound semiconductor device manufacturing method according to the second aspect, the oxide layer forming step also serves as an ohmic alloy step for reducing the resistance between the electrode and the semiconductor layer. Since the oxide layer forming process also serves as an ohmic alloy process that is normally performed, the number of separate processes does not increase.

第3の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法の酸化物層形成工程では、雰囲気として窒素および酸素の混合ガスを用い、混合ガスにおける酸素濃度は、流量比で1%以上である。これにより、良好な酸化物層を形成することができる。   In the oxide layer forming step of the method for manufacturing a Group III nitride compound semiconductor device according to the third aspect, a mixed gas of nitrogen and oxygen is used as the atmosphere, and the oxygen concentration in the mixed gas is 1% or more in terms of a flow rate ratio. . Thereby, a favorable oxide layer can be formed.

第4の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法では、酸化物層形成工程での熱処理温度は、500℃以上650℃以下である。熱処理温度は、それほど高くないため、形成した半導体の結晶が悪化するおそれがほとんどない。   In the method for manufacturing a Group III nitride compound semiconductor device according to the fourth aspect, the heat treatment temperature in the oxide layer forming step is 500 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. Since the heat treatment temperature is not so high, there is almost no possibility that the formed semiconductor crystals deteriorate.

第5の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法における金属層形成工程では、最表層の金属層の厚みを300nm以上1000nm以下の範囲内とする。良好なオーミックコンタクトが得られるからである。   In the metal layer forming step in the method for manufacturing a group III nitride compound semiconductor device according to the fifth aspect, the thickness of the outermost metal layer is in the range of not less than 300 nm and not more than 1000 nm. This is because good ohmic contact can be obtained.

第6の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法では、最表層の金属層は、Alから成るAl層であり、酸化物層は、Al2 3 から成るAl2 3 層である。より、良好なオーミックコンタクトが得られるからである。 In the manufacturing method of a group III nitride compound semiconductor device according to a sixth aspect, the outermost layer of the metal layer is a Al layer composed of Al, an oxide layer, in the Al 2 O 3 layer of Al 2 O 3 is there. This is because better ohmic contact can be obtained.

第7の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法の金属層形成工程では、n型半導体層の上に2層以上の金属層を形成する。より、良好なオーミックコンタクトが得られるからである。   In the metal layer forming step of the method for manufacturing a group III nitride compound semiconductor device according to the seventh aspect, two or more metal layers are formed on the n-type semiconductor layer. This is because better ohmic contact can be obtained.

第8の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置は、基板と、基板に形成されたIII 族窒化物系化合物半導体から成る半導体層と、半導体層に形成された複数の電極と、を有する。また、電極のうちの少なくとも1つは、半導体層の上に形成された2層以上の金属層と、2層以上の金属層のうちの最表層の金属層の上に形成された酸化物層とを有する。そして、酸化物層は、最表層の金属層の金属を酸化した酸化物から成る。このIII 族窒化物系化合物半導体装置は、高い温度の熱処理工程を経ていないため、熱処理工程による半導体層の結晶性の悪化がほとんどない。   The group III nitride compound semiconductor device according to the eighth aspect includes a substrate, a semiconductor layer made of a group III nitride compound semiconductor formed on the substrate, and a plurality of electrodes formed on the semiconductor layer. Further, at least one of the electrodes includes two or more metal layers formed on the semiconductor layer and an oxide layer formed on the outermost metal layer of the two or more metal layers. And have. The oxide layer is made of an oxide obtained by oxidizing the metal of the outermost metal layer. Since this group III nitride compound semiconductor device has not undergone a high-temperature heat treatment step, the crystallinity of the semiconductor layer is hardly deteriorated by the heat treatment step.

第9の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置では、最表層の金属層はAlから成る層であり、酸化物層はAl2 3 から成る層である。このIII 族窒化物系化合物半導体装置では、良好なオーミックコンタクトが得られている。 In the group III nitride compound semiconductor device according to the ninth aspect, the outermost metal layer is a layer made of Al, and the oxide layer is a layer made of Al 2 O 3 . In this group III nitride compound semiconductor device, a good ohmic contact is obtained.

第10の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置では、最表層の金属層の厚みは300nm以上1000nm以下の範囲内である。   In the group III nitride compound semiconductor device according to the tenth aspect, the thickness of the outermost metal layer is in the range of 300 nm to 1000 nm.

第11の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置では、2層以上の金属層が、n型半導体層の上に形成されている。   In the group III nitride compound semiconductor device according to the eleventh aspect, two or more metal layers are formed on the n-type semiconductor layer.

第12の態様におけるIII 族窒化物系化合物半導体装置では、n型半導体層におけるキャリア濃度が、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下の範囲内である。 In the group III nitride compound semiconductor device according to the twelfth aspect, the carrier concentration in the n-type semiconductor layer is in the range of 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 .

本発明によれば、エッチングに耐性のある電極を少ない工程で作成することを図ったIII 族窒化物系化合物半導体装置およびその製造方法が提供されている。   According to the present invention, there are provided a group III nitride compound semiconductor device and a method for manufacturing the same, which are intended to produce an electrode resistant to etching in a small number of steps.

第1の実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置の構造を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the structure of the group III nitride compound semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置の電極の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the electrode of the group III nitride compound semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置における電極の形成方法を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the formation method of the electrode in the group III nitride compound semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置における電極の形成方法を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the formation method of the electrode in the group III nitride compound semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置における電極の形成方法を説明するための図(その3)である。It is FIG. (3) for demonstrating the formation method of the electrode in the group III nitride compound semiconductor device which concerns on embodiment. 従来のIII 族窒化物系化合物半導体装置の電極の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the electrode of the conventional group III nitride compound semiconductor device. 実施例に係る積層体の電極の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electrode of the laminated body which concerns on an Example. 比較例に係る積層体の電極の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electrode of the laminated body which concerns on a comparative example. 実施例に係る積層体の電圧電流曲線(熱処理工程後)である。It is a voltage-current curve (after heat processing process) of the laminated body which concerns on an Example. 実施例に係る積層体の電圧電流曲線(導電部形成工程後)である。It is a voltage-current curve (after an electroconductive part formation process) of the laminated body which concerns on an Example. 実施例に係る積層体の電圧電流曲線(洗浄工程後)である。It is a voltage-current curve (after a washing process) of a layered product concerning an example. 比較例に係る積層体の電圧電流曲線(熱処理工程後)である。It is a voltage current curve (after a heat treatment process) of a layered product concerning a comparative example. 比較例に係る積層体の電圧電流曲線(導電部形成工程後)である。It is a voltage-current curve (after an electroconductive part formation process) of the laminated body which concerns on a comparative example. 比較例に係る積層体の電圧電流曲線(洗浄工程後)である。It is a voltage-current curve (after a washing process) of a layered product concerning a comparative example. 第2の実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置の構造を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the structure of the group III nitride compound semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るIII 族窒化物系化合物半導体装置の構造を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the structure of the group III nitride compound semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment.

以下、具体的な実施形態について、半導体装置を例に挙げて図を参照しつつ説明する。しかし、これらの実施形態に限定されるものではない。また、後述する各半導体装置の各層の積層構造および電極構造は、例示である。実施形態とは異なる積層構造であってももちろん構わない。そして、それぞれの図における各層の厚みは、概念的に示したものであり、実際の厚みを示しているわけではない。また、各図の凹凸形状については、理解しやすいように大きく描いてある。しかし、実際には、これらの凹凸形状は非常に微細な形状である。   Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings, taking a semiconductor device as an example. However, it is not limited to these embodiments. Also, the laminated structure and electrode structure of each layer of each semiconductor device described later are examples. Of course, a laminated structure different from that of the embodiment may be used. And the thickness of each layer in each figure is shown conceptually and does not indicate the actual thickness. In addition, the uneven shape in each figure is drawn large for easy understanding. However, in practice, these uneven shapes are very fine shapes.

(第1の実施形態)
1.縦型構造の半導体装置
本実施形態に係るパワー素子100を図1に示す。パワー素子100は、縦型構造の半導体装置である。パワー素子100は、図1中の下側に示すように、ドレイン電極D1と、図1中の上側に示すように、ゲート電極G1と、ソース電極S1とを有している。
(First embodiment)
1. Vertical Structure Semiconductor Device FIG. 1 shows a power element 100 according to this embodiment. The power element 100 is a semiconductor device having a vertical structure. The power element 100 includes a drain electrode D1 as shown on the lower side in FIG. 1, a gate electrode G1 and a source electrode S1 as shown on the upper side in FIG.

パワー素子100は、III 族窒化物系化合物半導体から成る複数の半導体層を有する。パワー素子100は、上記の電極の他に、図1に示すように、基板110と、n型層120と、p型層130と、n型層140と、絶縁膜150と、を有している。n型層120は、基板110の側から順に、n+ GaN層121と、n- GaN層122と、を有している。 The power element 100 has a plurality of semiconductor layers made of a group III nitride compound semiconductor. In addition to the above electrodes, the power element 100 includes a substrate 110, an n-type layer 120, a p-type layer 130, an n-type layer 140, and an insulating film 150, as shown in FIG. Yes. The n-type layer 120 includes an n + GaN layer 121 and an n GaN layer 122 in order from the substrate 110 side.

基板110は、パワー素子100を支持して強度を高いものとするためのものである。また、パワー素子100を成長させるための成長基板をも兼ねている。基板110として、例えば、GaN基板を用いることができる。また、その他に、Si基板やSiC基板等の導電性基板を用いることができる。   The substrate 110 is for supporting the power element 100 and increasing the strength. It also serves as a growth substrate for growing the power element 100. As the substrate 110, for example, a GaN substrate can be used. In addition, a conductive substrate such as a Si substrate or a SiC substrate can be used.

ソース電極S1は、n型層140とオーミック接触をしている。ソース電極S1は、n型層140の側からTi層と、そのTi層の上にAl層を形成したものである。また、その他のAl合金を用いることができる。また、MoもしくはMo化合物を用いてもよい。そして、TiもしくはTi化合物を用いてもよい。さらに、WもしくはW化合物を用いることもできる。   The source electrode S1 is in ohmic contact with the n-type layer 140. The source electrode S1 is obtained by forming a Ti layer from the n-type layer 140 side and an Al layer on the Ti layer. Further, other Al alloys can be used. Moreover, you may use Mo or Mo compound. Ti or Ti compounds may be used. Furthermore, W or a W compound can also be used.

ドレイン電極D1は、基板110とオーミック接触をしている。ドレイン電極D1は、基板110の側からTi層と、そのTi層の上にAl層を形成したものである。また、上記したソース電極S1に用いたその他の金属および化合物を用いてもよい。   The drain electrode D1 is in ohmic contact with the substrate 110. The drain electrode D1 is obtained by forming a Ti layer from the substrate 110 side and an Al layer on the Ti layer. Further, other metals and compounds used for the source electrode S1 may be used.

ゲート電極G1は、絶縁膜150の上であって、トレンチ160の箇所に形成されている。トレンチ160は、V字形状ではなく、矩形形状である。そのため、ゲート電極G1の断面形状も、矩形形状である。ゲート電極G1は、絶縁膜150の側からNi層と、そのNi層の上にAu層を形成したものである。また、Pd層、Au層の順に形成することとしてもよい。また、その他の金属および化合物を用いることができる。また、Alを用いることもできる。   The gate electrode G <b> 1 is formed on the insulating film 150 and in the trench 160. The trench 160 is not V-shaped but rectangular. Therefore, the cross-sectional shape of the gate electrode G1 is also a rectangular shape. The gate electrode G1 is obtained by forming a Ni layer from the insulating film 150 side and an Au layer on the Ni layer. Alternatively, the Pd layer and the Au layer may be formed in this order. Other metals and compounds can also be used. Al can also be used.

+ GaN層121のn型不純物濃度は、n- GaN層122のn型不純物濃度よりも高い。n+ GaN層121のn型不純物濃度は、1×1018cm-3〜1×1020cm-3程度である。n- GaN層122のn型不純物濃度は、1×1016cm-3〜1×1017cm-3程度である。 The n type impurity concentration of the n + GaN layer 121 is higher than the n type impurity concentration of the n GaN layer 122. The n + GaN layer 121 has an n-type impurity concentration of about 1 × 10 18 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 . The n-type impurity concentration of the n GaN layer 122 is about 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 17 cm −3 .

p型層130は、p型GaNから成る層である。p型層130のキャリア濃度は、1×1018cm-3〜1×1020cm-3程度である。n型層140は、n型GaNから成る層である。n型層140のキャリア濃度は、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下の範囲内である。 The p-type layer 130 is a layer made of p-type GaN. The carrier concentration of the p-type layer 130 is about 1 × 10 18 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 . The n-type layer 140 is a layer made of n-type GaN. The carrier concentration of the n-type layer 140 is in the range of 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 .

絶縁膜150は、ゲート絶縁膜と保護膜とを兼ねているものである。絶縁膜150の材質はSiO2 である。また、SiNX 、Al2 3 、HfO2 、ZrO2 、AlNなどを用いてもよい。 The insulating film 150 serves as both a gate insulating film and a protective film. The material of the insulating film 150 is SiO 2 . SiN x , Al 2 O 3 , HfO 2 , ZrO 2 , AlN, or the like may be used.

2.半導体装置の電極
本実施形態のパワー素子100は、ソース電極S1の構造およびその製造方法に特徴を有している。図2に示すように、ソース電極S1は、金属層S11と、金属層S12と、酸化物層S13と、絶縁膜S14(150)と、を有している。各層の形成順序は、n型層140から順に、金属層S11、金属層S12、酸化物層S13である。
2. Electrode of Semiconductor Device The power element 100 of this embodiment is characterized by the structure of the source electrode S1 and the manufacturing method thereof. As shown in FIG. 2, the source electrode S1 includes a metal layer S11, a metal layer S12, an oxide layer S13, and an insulating film S14 (150). The formation order of each layer is metal layer S11, metal layer S12, and oxide layer S13 in order from n-type layer 140.

ソース電極S1には、凹部S15が形成されている。凹部S15は、絶縁膜S14および酸化物層S13の厚みを貫通し、金属層S12を部分的に露出させる非貫通孔である。そして、凹部S15には、導電部S16が形成されている。導電部S16は、ソース電極S1をパワー素子100の外部電源と導通させるためのものである。   A recess S15 is formed in the source electrode S1. The recess S15 is a non-through hole that penetrates the thickness of the insulating film S14 and the oxide layer S13 and partially exposes the metal layer S12. A conductive portion S16 is formed in the recess S15. The conductive portion S16 is for electrically connecting the source electrode S1 to the external power source of the power element 100.

金属層S11は、ソース電極S1と好適に密着する第1の電極層である。金属層S11の材質は、例えば、Tiである。または、Vであってもよい。また、これら以外の材質のものであってもよい。金属層S11の厚みは、10nm以上100nm以下の範囲内である。   The metal layer S11 is a first electrode layer that is preferably in close contact with the source electrode S1. The material of the metal layer S11 is, for example, Ti. Or V may be sufficient. Further, other materials may be used. The thickness of the metal layer S11 is in the range of 10 nm to 100 nm.

金属層S12は、金属層S11の上に形成された第2の電極層である。金属層S12の材質は、例えば、Alである。また、これ以外の材質のものであってもよい。金属層S12の厚みは、300nm以上1000nm以下の範囲内である。   The metal layer S12 is a second electrode layer formed on the metal layer S11. The material of the metal layer S12 is, for example, Al. Further, other materials may be used. The metal layer S12 has a thickness in the range of 300 nm to 1000 nm.

酸化物層S13は、金属層S12の表面を覆うことで、金属層S12のエッチングを抑制するための層である。酸化物層S13の材質は、金属層S12の酸化物である。例えば、金属層S12がAlである場合には、酸化物層S13はAl2 3 である。酸化物層S13は、後述するように、金属層S12を酸化することにより形成される。 The oxide layer S13 is a layer for suppressing etching of the metal layer S12 by covering the surface of the metal layer S12. The material of the oxide layer S13 is an oxide of the metal layer S12. For example, when the metal layer S12 is Al, the oxide layer S13 is Al 2 O 3 . As will be described later, the oxide layer S13 is formed by oxidizing the metal layer S12.

絶縁膜S14は、各半導体層およびソース電極S1を覆っている保護膜である。ただし、絶縁膜S14は、凹部S15の箇所のみ覆っていない。絶縁膜S14の材質は、例えば、SiO2 である。絶縁膜S14の厚みは、200nm以上1000nm以下の範囲内である。 The insulating film S14 is a protective film that covers each semiconductor layer and the source electrode S1. However, the insulating film S14 does not cover only the recess S15. The material of the insulating film S14 is, for example, SiO 2 . The thickness of the insulating film S14 is in the range of 200 nm to 1000 nm.

3.電極の形成方法
続いて、電極の形成方法について説明する。この電極の形成方法は、前述した電極を形成するのに用いられる方法である。そして、後述する電極形成工程で実際に用いられることとなる。この電極形成工程は、2層以上の金属層を形成する金属層形成工程と、2層以上の金属層のうちの最表層の金属層の表面部分を酸化して酸化物層を形成する酸化物層形成工程と、を有する。
3. Next, a method for forming an electrode will be described. This electrode forming method is a method used to form the electrode described above. And it will actually be used in the electrode formation process mentioned later. The electrode forming step includes a metal layer forming step of forming two or more metal layers, and an oxide that forms an oxide layer by oxidizing the surface portion of the outermost metal layer of the two or more metal layers. And a layer forming step.

3−1.金属層形成工程
3−1−1.第1の金属層形成工程
まず、露出しているn型層140の上に金属層S11を形成する。これにより、図3に示すように、n型層140の上に金属層S11が形成される。
3-1. Metal layer forming step 3-1-1. First Metal Layer Formation Step First, the metal layer S11 is formed on the exposed n-type layer 140. Thereby, as shown in FIG. 3, a metal layer S <b> 11 is formed on the n-type layer 140.

3−1−2.第2の金属層形成工程
次に、金属層S11の上に金属層S12を形成する。これにより、図4に示すように、金属層S11および金属層S12が、n型層140の側からこの順序で形成される。ここで、金属層S12は、2層以上の金属層のうちの最表層の金属層である。このとき、金属層S12の表面S12aは、露出している。ここで、表面S12aは、金属層S11に接触している面の反対側の面である。すなわち、表面S12aは、半導体層の側の反対側の面である。
3-1-2. Second Metal Layer Formation Step Next, a metal layer S12 is formed on the metal layer S11. Thereby, as shown in FIG. 4, the metal layer S11 and the metal layer S12 are formed in this order from the n-type layer 140 side. Here, the metal layer S12 is the outermost metal layer of the two or more metal layers. At this time, the surface S12a of the metal layer S12 is exposed. Here, the surface S12a is a surface opposite to the surface in contact with the metal layer S11. That is, the surface S12a is a surface opposite to the semiconductor layer side.

3−2.酸化物層形成工程(熱処理工程)
続いて、金属層形成工程の後に酸化物層形成工程を行う。具体的には、金属層S11、S12を形成したものに、酸素を含む雰囲気中で熱処理を行う。このときに、金属層S12の表面S12aを露出させた状態で行う。この熱処理により、金属層S12の表面部分が酸化される。これにより、図5に示すような酸化物層S13が形成される。もちろん、この酸化物層S13の材質は、金属層S12の酸化物である。このように、1層であった金属層S12が、金属層S12および酸化物層S13の2層となる。
3-2. Oxide layer formation process (heat treatment process)
Subsequently, an oxide layer forming step is performed after the metal layer forming step. Specifically, heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen on the metal layers S11 and S12. At this time, it is performed with the surface S12a of the metal layer S12 exposed. By this heat treatment, the surface portion of the metal layer S12 is oxidized. Thereby, an oxide layer S13 as shown in FIG. 5 is formed. Of course, the material of the oxide layer S13 is an oxide of the metal layer S12. Thus, the single metal layer S12 becomes two layers of the metal layer S12 and the oxide layer S13.

この熱処理の条件を表1に示す。供給するガスとして、窒素および酸素の混合ガスを用いる。ここで、供給ガスにおける酸素濃度は、流量比で1%以上100%以下の範囲内である。ここで流量比とは、(供給する酸素の体積)/(供給する混合ガス全体の体積)のことである。ただし、この範囲に限らない。酸素濃度が少なければ、金属層S12の酸化処理を十分に行うことができない。酸素濃度が多ければ、金属層S12を酸化しすぎるおそれもある。また、パワー素子100の別の箇所が酸化するおそれがある。ただし、これは、処理時間との兼ね合いによる。また、基板温度は、500℃以上650℃以下の範囲内である。そして、処理時間は、5秒以上1000秒以下の範囲内である。これらは例示であり、これ以外の範囲の値を用いてもよい。   Table 1 shows the conditions for this heat treatment. As a gas to be supplied, a mixed gas of nitrogen and oxygen is used. Here, the oxygen concentration in the supply gas is in the range of 1% to 100% in terms of flow rate ratio. Here, the flow rate ratio is (volume of supplied oxygen) / (volume of the whole mixed gas to be supplied). However, it is not limited to this range. If the oxygen concentration is low, the metal layer S12 cannot be sufficiently oxidized. If the oxygen concentration is high, the metal layer S12 may be oxidized too much. In addition, another portion of the power element 100 may be oxidized. However, this is due to a balance with the processing time. The substrate temperature is in the range of 500 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. The processing time is in the range of 5 seconds to 1000 seconds. These are merely examples, and values outside this range may be used.

[表1]
供給ガスの種類 窒素と酸素の混合ガス
供給ガスの混合比 酸素濃度 1%以上100%以下(流量比)
基板温度 500℃以上650℃以下
処理時間 5秒以上1000秒以下
[Table 1]
Type of supply gas Nitrogen and oxygen mixed gas Supply gas mixing ratio Oxygen concentration 1% to 100% (flow rate ratio)
Substrate temperature 500 ° C to 650 ° C Processing time 5 seconds to 1000 seconds

なお、この熱処理工程は、ソース電極S1とn型層140との間の接触抵抗を小さくするためのオーミックアロイ工程を兼ねている。   This heat treatment process also serves as an ohmic alloy process for reducing the contact resistance between the source electrode S1 and the n-type layer 140.

4.半導体装置の製造方法
ここで、半導体装置の製造方法について説明する。
4). Semiconductor Device Manufacturing Method Here, a semiconductor device manufacturing method will be described.

4−1.半導体層形成工程
まず、有機金属気相成長法(MOCVD法)により、各半導体層の結晶をエピタキシャル成長させる半導体層形成工程を行う。具体的には、基板110に、n型層120と、p型層130と、n型層140とを、この順序で形成する。これにより、基板110に各半導体層の形成された積層体が形成される。
4-1. Semiconductor Layer Formation Step First, a semiconductor layer formation step is performed in which crystals of each semiconductor layer are epitaxially grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Specifically, the n-type layer 120, the p-type layer 130, and the n-type layer 140 are formed on the substrate 110 in this order. Thus, a stacked body in which each semiconductor layer is formed on the substrate 110 is formed.

4−2.凹凸形状形成工程
次に、エッチングにより、半導体層に凹凸形状を形成する。これにより、図1に示した台形形状およびトレンチ160がストライプ状に形成される。このエッチングには、例えば、Cl2 を用いることができる。または、SiCl4 等の他のガスを用いてもよい。または、その他のドライエッチングもしくはウェットエッチングを用いてもよい。
4-2. Uneven shape forming step Next, an uneven shape is formed in the semiconductor layer by etching. Thereby, the trapezoidal shape and the trench 160 shown in FIG. 1 are formed in a stripe shape. For this etching, for example, Cl 2 can be used. Alternatively, other gases such as SiCl 4 may be used. Alternatively, other dry etching or wet etching may be used.

4−3.電極形成工程(ソース電極)
続いて、電極形成工程を行う。この工程において、前述した電極の形成方法を用いればよい。n型層140の上にソース電極S1を形成する。
4-3. Electrode formation process (source electrode)
Subsequently, an electrode forming step is performed. In this step, the above-described electrode forming method may be used. A source electrode S <b> 1 is formed on the n-type layer 140.

4−4.絶縁膜形成工程
次に、絶縁膜150を形成する。その形成箇所は、図1の上側の面である。ドレイン電極D1を形成する側の面には、絶縁膜を形成しない。
4-4. Insulating Film Formation Step Next, the insulating film 150 is formed. The formation location is the upper surface of FIG. An insulating film is not formed on the surface on which the drain electrode D1 is formed.

4−5.導電部形成工程
そして、Cl2 を用いてエッチングを行う。エッチング対象箇所を除いてマスクで覆い、凹部15を形成する箇所にCl2 ガスが供給されるようにする。これにより、絶縁膜S14および酸化物層S13の一部が除去されて、金属層S12の一部が露出される。その結果、凹部S15が形成される。そして、凹部S15に金属の層を形成し、図2に示したような導通部S16を形成する。
4-5. Conductive part forming step Etching is then performed using Cl 2 . A portion other than the portion to be etched is covered with a mask, and Cl 2 gas is supplied to the portion where the recess 15 is formed. Thereby, a part of insulating film S14 and oxide layer S13 is removed, and a part of metal layer S12 is exposed. As a result, a recess S15 is formed. Then, a metal layer is formed in the recess S15 to form a conduction part S16 as shown in FIG.

4−6.電極形成工程(ゲート電極、ドレイン電極)
次に、ゲート電極G1およびドレイン電極D1を形成する。
4-6. Electrode formation process (gate electrode, drain electrode)
Next, the gate electrode G1 and the drain electrode D1 are formed.

4−7.洗浄工程
そして、最後にBHF溶液(NH4 F/HF/H2 0)を用いて、パワー素子100にウェットエッチングを実施する。これにより、パワー素子100の表面に残留している絶縁膜等を除去する。なお、BHF溶液の代わりに、DHF溶液(希フッ酸)やHCl溶液を用いてもよい。
4-7. Cleaning Step Finally, wet etching is performed on the power element 100 using a BHF solution (NH 4 F / HF / H 2 0). Thereby, the insulating film and the like remaining on the surface of the power element 100 are removed. Note that a DHF solution (dilute hydrofluoric acid) or an HCl solution may be used instead of the BHF solution.

5.従来例との比較
従来におけるパワー素子の電極構造を図6に例示する。従来のパワー素子400では、n型層410の上に、Ti層420、Al層430、Ni層440、Au層450がこの順序で形成されている。ここで、Ni層440、Au層450は、Al層430がエッチングにより除去されることを防止するためのカバー層である。このように従来では、本実施形態のパワー素子100に比べてNi層、Au層から成るカバー層を余分に設ける必要があった。すなわち、本実施形態では、カバー層を形成する工程を省略することができる。そのため本実施形態のパワー素子100の製造方法におけるサイクルタイムは、従来のパワー素子の製造方法の場合に比べて短い。
5. Comparison with Conventional Example FIG. 6 illustrates a conventional electrode structure of a power element. In the conventional power element 400, a Ti layer 420, an Al layer 430, a Ni layer 440, and an Au layer 450 are formed in this order on the n-type layer 410. Here, the Ni layer 440 and the Au layer 450 are cover layers for preventing the Al layer 430 from being removed by etching. As described above, conventionally, it is necessary to provide an extra cover layer composed of a Ni layer and an Au layer as compared with the power element 100 of the present embodiment. That is, in this embodiment, the process of forming the cover layer can be omitted. Therefore, the cycle time in the method for manufacturing the power element 100 of the present embodiment is shorter than that in the case of the conventional method for manufacturing the power element.

6.実験内容
ここで、次の実施例および比較例の積層体について行った実験について説明する。積層体とは、基板に半導体層および電極を形成したものである。そして、後述する実施例の積層体と、比較例の積層体とで、次の実験を行った。
実験1) 熱処理工程後の電圧電流曲線
この実験において、GaN層と電極との間の電気抵抗の特性を調べれば良い。したがって、素子ではなく、後述するGaN基板に電極を形成した積層体について測定を行った。
6). Experiment Content Here, an experiment conducted on the laminates of the following examples and comparative examples will be described. A laminate is a substrate in which a semiconductor layer and electrodes are formed. And the following experiment was done with the laminated body of the Example mentioned later and the laminated body of a comparative example.
Experiment 1) Voltage-current curve after the heat treatment step In this experiment, the characteristics of the electrical resistance between the GaN layer and the electrode may be examined. Therefore, the measurement was performed not on the element but on the laminated body in which an electrode was formed on a GaN substrate described later.

6−1.実施例の積層体(酸化物層形成工程有り)
図7に実施例の積層体500を示す。積層体500は、GaN基板510と、Ti層520と、Al層530と、Al2 3 層540と、を有している。
6-1. Example laminate (with oxide layer forming step)
The laminated body 500 of an Example is shown in FIG. The stacked body 500 includes a GaN substrate 510, a Ti layer 520, an Al layer 530, and an Al 2 O 3 layer 540.

ここで、各層の厚みを次に示す。ただし、Al2 3 層540の厚みは、酸化物層形成工程における基板温度等の種々の条件により変化するものである。なお、実施例では、酸化物層形成工程に相当する工程における酸素濃度は、流量比で10%とした。
Ti層 17.5nm
Al層 295nm
Al2 3 層 5nm
Here, the thickness of each layer is shown below. However, the thickness of the Al 2 O 3 layer 540 varies depending on various conditions such as the substrate temperature in the oxide layer forming step. In the example, the oxygen concentration in the process corresponding to the oxide layer forming process was set to 10% in flow rate ratio.
Ti layer 17.5nm
Al layer 295nm
Al 2 O 3 layer 5nm

なお、酸化物層形成工程では、常圧下で酸素を0.2slm、窒素を2.0slm供給した。熱処理温度は550℃とした。熱処理時間を10分とした。   In the oxide layer forming step, oxygen was supplied at 0.2 slm and nitrogen was supplied at 2.0 slm under normal pressure. The heat treatment temperature was 550 ° C. The heat treatment time was 10 minutes.

6−2.比較例1の積層体(酸化物層形成工程無し)
図8に比較例の積層体600を示す。積層体600は、GaN基板610と、Ti層620と、Al層630と、を有している。比較例では、実施例から酸化物層形成工程に相当する工程を除去した工程により積層体600を作成したものである。そのため、積層体600にはAl2 3 層はない。
6-2. Laminate of Comparative Example 1 (no oxide layer forming step)
FIG. 8 shows a laminate 600 of a comparative example. The stacked body 600 includes a GaN substrate 610, a Ti layer 620, and an Al layer 630. In the comparative example, the laminated body 600 was created by removing the process corresponding to the oxide layer forming process from the example. Therefore, the stacked body 600 does not have an Al 2 O 3 layer.

ただし、オーミック性を向上させるために、窒素ガスによる熱処理については行ってある。この熱処理は、実施例の酸化物層形成工程において、酸素ガスを混入させないこととしたものと同じ工程である。なお、各層の厚みは次のとおりである。
Ti層 17.5nm
Al層 300nm
However, in order to improve ohmic properties, heat treatment with nitrogen gas is performed. This heat treatment is the same step as that in which oxygen gas is not mixed in the oxide layer forming step of the embodiment. In addition, the thickness of each layer is as follows.
Ti layer 17.5nm
Al layer 300nm

6−3.実験1の実験結果
続いて、実験結果について説明する。図9は、実施例の積層体500における酸化物層形成工程後の電圧電流曲線である。ここで、端子間距離は5μmである。また、図9の横軸は電圧であり、縦軸は電流である。電流は、電圧を1V印加したときの電流値を「1」として規格化してある。これらは、以下の図においても同様である。図9に示すように、積層体500では、良好なオーミックコンタクトが得られている。
6-3. Experimental Results of Experiment 1 Next, experimental results will be described. FIG. 9 is a voltage-current curve after the oxide layer forming step in the stacked body 500 of the example. Here, the distance between the terminals is 5 μm. In FIG. 9, the horizontal axis represents voltage, and the vertical axis represents current. The current is normalized so that the current value when a voltage of 1 V is applied is “1”. The same applies to the following drawings. As shown in FIG. 9, in the laminated body 500, a good ohmic contact is obtained.

図10は、実施例の積層体500における導電部形成工程後の電圧電流曲線である。図10に示すように、実施例の積層体500に流れる電流は、図9の場合とほとんど変わらない。つまり、酸化物層形成工程により、Al層530はほとんどエッチングされていない。そのため、GaN基板510と、Ti層520およびAl層530におけるオーミック性は、良好なままである。   FIG. 10 is a voltage-current curve after the conductive part forming step in the multilayer body 500 of the example. As shown in FIG. 10, the current flowing through the stacked body 500 of the example is almost the same as that in FIG. That is, the Al layer 530 is hardly etched by the oxide layer forming step. Therefore, the ohmic properties of the GaN substrate 510, the Ti layer 520, and the Al layer 530 remain good.

図11は、実施例の積層体500における洗浄工程後の電圧電流曲線である。図11に示すように、実施例の積層体500に流れる電流は、図9の場合とほとんど変わらない。このように、ウェットな環境下においてもオーミック性が良好に保たれることに変わりない。そして、製造工程にわたって、GaN基板510と、Ti層520およびAl層530におけるオーミック性は、良好なままであることを示している。   FIG. 11 is a voltage-current curve after the cleaning process in the laminated body 500 of the example. As shown in FIG. 11, the current flowing through the stacked body 500 of the example is almost the same as that in FIG. As described above, the ohmic property is maintained well even in a wet environment. In addition, the ohmic properties of the GaN substrate 510, the Ti layer 520, and the Al layer 530 remain good throughout the manufacturing process.

図12は、比較例の積層体600における熱処理工程(オーミックアロイ工程)後の電圧電流曲線である。そして、この場合の電流値は、図9の場合と同様である。また、オーミック性も良好である。   FIG. 12 is a voltage-current curve after the heat treatment step (ohmic alloy step) in the laminated body 600 of the comparative example. The current value in this case is the same as in FIG. Moreover, ohmic property is also favorable.

図13は、比較例の積層体600における導電部形成工程後の電圧電流曲線である。図13に示すように、比較例の積層体600に流れる電流は、図12の場合に比べて半減している。これは、オーミックコンタクトのとれたAl層630がエッチングにより除去されすぎているためであると考えられる。そのため、GaN基板610と、Ti層620およびAl層630との間で接触抵抗が増していると考えられる。   FIG. 13 is a voltage-current curve after the conductive part forming step in the laminated body 600 of the comparative example. As shown in FIG. 13, the current flowing through the laminated body 600 of the comparative example is halved compared to the case of FIG. This is presumably because the Al layer 630 with ohmic contact has been removed too much by etching. Therefore, it is considered that the contact resistance is increased between the GaN substrate 610 and the Ti layer 620 and Al layer 630.

図14は、比較例の積層体600における洗浄工程後の電圧電流曲線である。洗浄工程後の積層体600の電流値(図14参照)は、導電部形成工程後の積層体600の電流値(図13参照)とほぼ同じである。図14においても、図13と同じように、比較例の積層体600に流れる電流は、図12の場合に比べて半減している。   FIG. 14 is a voltage-current curve after the cleaning process in the laminated body 600 of the comparative example. The current value (see FIG. 14) of the stacked body 600 after the cleaning process is substantially the same as the current value (see FIG. 13) of the stacked body 600 after the conductive portion forming process. Also in FIG. 14, as in FIG. 13, the current flowing in the laminated body 600 of the comparative example is halved compared to the case of FIG. 12.

以上説明したように、Al2 3 層540を形成した積層体500のほうが積層体600に比べて、エッチング耐性は高い。つまり、熱処理工程において酸素ガスを混入させる酸化物層形成工程を行うとよい。また、その後の工程において、オーミックコンタクトが悪化するおそれがほとんどない。 As described above, the stacked body 500 in which the Al 2 O 3 layer 540 is formed has higher etching resistance than the stacked body 600. That is, an oxide layer forming step in which oxygen gas is mixed in the heat treatment step is preferably performed. Moreover, there is almost no possibility that the ohmic contact deteriorates in the subsequent steps.

7.変形例
7−1.III 族窒化物系化合物半導体層
本実施形態では、半導体層は、GaNから成るものとした。しかし、AlGaNやInGaN、AlInGaN等、その他のIII 族窒化物系化合物半導体から成る層であってもよい。もちろん、これらのIII 族窒化物系化合物半導体から成る層が一部に含まれていてもよい。
7). Modification 7-1. Group III nitride compound semiconductor layer In this embodiment, the semiconductor layer is made of GaN. However, it may be a layer made of other group III nitride compound semiconductors such as AlGaN, InGaN, and AlInGaN. Of course, a layer made of these group III nitride compound semiconductors may be included in part.

7−2.ドレイン電極およびゲート電極
本実施形態の電極の形成方法を、ソース電極S1に適用することとした。しかし、素子の構造により、図2に示したような導電部を形成する場合には、ドレイン電極やゲート電極にも適用することができる。
7-2. Drain electrode and gate electrode The electrode forming method of this embodiment is applied to the source electrode S1. However, when the conductive portion as shown in FIG. 2 is formed according to the structure of the element, it can be applied to the drain electrode and the gate electrode.

7−3.p型半導体層
本実施形態では、ソース電極S1をn型半導体層であるn型層140の上に形成することとした。しかし、p型半導体層の上に電極を形成する場合にも、もちろん適用することができる。
7-3. p-Type Semiconductor Layer In this embodiment, the source electrode S1 is formed on the n-type layer 140, which is an n-type semiconductor layer. However, the present invention can also be applied to the case where an electrode is formed on a p-type semiconductor layer.

7−4.金属層の積層数
本実施形態では、ソース電極S1を、Ti層から成る金属層S11と、Al層から成る金属層S12との2層構造とした。しかし、3層以上を積層してもよい。例えば、金属層S11を、n型層140の側からPd層、Ti層を順に形成した2層構造の金属層とする。この場合には、n型層140の側から順に、Pd層、Ti層、Al層が形成されることとなる。
7-4. Number of laminated metal layers In this embodiment, the source electrode S1 has a two-layer structure of a metal layer S11 made of a Ti layer and a metal layer S12 made of an Al layer. However, three or more layers may be stacked. For example, the metal layer S11 is a metal layer having a two-layer structure in which a Pd layer and a Ti layer are sequentially formed from the n-type layer 140 side. In this case, a Pd layer, a Ti layer, and an Al layer are sequentially formed from the n-type layer 140 side.

7−5.最表層の金属層
本実施形態では、最表層の金属層S12をAl層とした。しかし、その他に電極として用いることのできるものであれば、Al以外の金属を用いてもよい。その場合、酸素を含む雰囲気中で熱処理を施すことにより酸化物を形成する金属を用いることができる。
7-5. Outermost Metal Layer In the present embodiment, the outermost metal layer S12 is an Al layer. However, metals other than Al may be used as long as they can be used as electrodes. In that case, a metal that forms an oxide by heat treatment in an atmosphere containing oxygen can be used.

8.まとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態のパワー素子100の製造方法では、n型層140に金属層S11、S12を形成し、金属層S12の表面S12aを酸化する。これにより、酸化物層S13を形成することとした。酸化物層S13の材質は、金属層S12の酸化物である。そのため、金属層S12のエッチング耐性を高めることができる。これにより、導通部S16を好適に形成することができる。つまり、ソース電極S1におけるオーミック特性を悪化させるおそれがほとんどない。また、カバー層を形成する必要がない。
8). Summary As described in detail above, in the method for manufacturing the power element 100 of the present embodiment, the metal layers S11 and S12 are formed on the n-type layer 140, and the surface S12a of the metal layer S12 is oxidized. As a result, the oxide layer S13 was formed. The material of the oxide layer S13 is an oxide of the metal layer S12. Therefore, the etching resistance of the metal layer S12 can be increased. Thereby, conduction | electrical_connection part S16 can be formed suitably. That is, there is almost no possibility of deteriorating the ohmic characteristics in the source electrode S1. Moreover, it is not necessary to form a cover layer.

なお、本実施形態は単なる例示にすぎない。したがって当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。本実施形態では、エピタキシャル成長の方法として、有機金属気相成長法(MOCVD)を用いることとした。しかし、ハイドライド気相エピタキシー法(HVPE)などの気相成長法や、分子線エピタキシー法(MBE)、パルスドスパッタデポジション法(PSD)、そして、液相エピタキシー法などを用いてもよい。   This embodiment is merely an example. Therefore, naturally, various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. In this embodiment, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used as the epitaxial growth method. However, vapor phase growth methods such as hydride vapor phase epitaxy (HVPE), molecular beam epitaxy (MBE), pulsed sputter deposition (PSD), and liquid phase epitaxy may be used.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、横型構造のパワー素子200である。電極構造および電極の形成方法については、第1の実施形態と同様である。したがって、異なる箇所のみについて説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described. The semiconductor device of this embodiment is a power element 200 having a lateral structure. The electrode structure and the electrode formation method are the same as in the first embodiment. Therefore, only different parts will be described.

1.横型構造の半導体装置
パワー素子200を図15に示す。パワー素子200は、基板210と、バッファ層220と、第1キャリア走行層230と、第2キャリア走行層240と、キャリア供給層250と、絶縁膜260と、ドレイン電極D2と、ソース電極S2と、ゲート電極G2と、を有している。
1. FIG. 15 shows a power device 200 having a horizontal structure. The power element 200 includes a substrate 210, a buffer layer 220, a first carrier traveling layer 230, a second carrier traveling layer 240, a carrier supply layer 250, an insulating film 260, a drain electrode D2, and a source electrode S2. And a gate electrode G2.

基板210は、Si基板の他に、サファイア基板、SiC基板、ZnO基板、スピネル基板、GaN基板を用いることができる。バッファ層220として、AlNまたはGaNから成る層を形成する。また、バッファ層220は、必ずしも形成しなくともよい。   As the substrate 210, a sapphire substrate, a SiC substrate, a ZnO substrate, a spinel substrate, or a GaN substrate can be used in addition to the Si substrate. As the buffer layer 220, a layer made of AlN or GaN is formed. Further, the buffer layer 220 is not necessarily formed.

第1キャリア走行層230は、ノンドープのGaNから成る層である。第2キャリア走行層240は、例えば、GaNから成る層である。キャリア供給層250は、例えば、AlGaNから成る層である。キャリア供給層250のキャリア濃度は、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下の範囲内である。 The first carrier traveling layer 230 is a layer made of non-doped GaN. The second carrier traveling layer 240 is a layer made of, for example, GaN. The carrier supply layer 250 is a layer made of, for example, AlGaN. The carrier concentration of the carrier supply layer 250 is in the range of 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 .

第2キャリア走行層240と、キャリア供給層250とは、ヘテロ結合である。そして、キャリア供給層250のバンドギャップは、第2キャリア走行層240のバンドギャップよりも大きい。これらの条件を満たしていれば、その他のIII 族窒化物系化合物半導体を用いてもよい。   The second carrier traveling layer 240 and the carrier supply layer 250 are hetero bonds. The band gap of the carrier supply layer 250 is larger than the band gap of the second carrier traveling layer 240. Other group III nitride compound semiconductors may be used as long as these conditions are satisfied.

例えば、第2キャリア走行層240にInGaNを用い、キャリア供給層250にGaNもしくはAlGaNを用いることができる。また、キャリア供給層250として、Siなどの不純物をドープしたn型層を用いてもよい。また、キャリア供給層250の上に、キャップ層を設けてもよい。また、第2キャリア走行層240の組成を、第1キャリア走行層230の組成と、同一組成としてもよい。もちろん、これらの組成が異なっていてもよい。   For example, InGaN can be used for the second carrier transit layer 240 and GaN or AlGaN can be used for the carrier supply layer 250. Further, an n-type layer doped with an impurity such as Si may be used as the carrier supply layer 250. Further, a cap layer may be provided on the carrier supply layer 250. Further, the composition of the second carrier running layer 240 may be the same as that of the first carrier running layer 230. Of course, these compositions may be different.

電極構造は、図2に示したとおりである。ただし、本実施形態では、キャリア供給層250の上に、ソース電極S2およびドレイン電極D2が形成されている。そして、ゲート電極G2は、凹部261に対面する箇所であって絶縁膜260の上に形成されている。   The electrode structure is as shown in FIG. However, in the present embodiment, the source electrode S2 and the drain electrode D2 are formed on the carrier supply layer 250. The gate electrode G <b> 2 is a part facing the recess 261 and is formed on the insulating film 260.

2.半導体装置の製造方法
パワー素子200を製造する場合にも、基板210の上に半導体層を形成する(半導体層形成工程)。そして、マスクを用いて、凹部261を形成し、絶縁膜260を形成する。そして、ソース電極S2およびドレイン電極D2を、キャリア供給層250の上に形成する。そして、ゲート電極G2を、絶縁膜260の上に形成する(電極形成工程)。つまり、第1の実施形態と同様に、半導体形成工程および電極形成工程を有する。
2. Manufacturing Method of Semiconductor Device When manufacturing the power element 200, a semiconductor layer is formed on the substrate 210 (semiconductor layer forming step). Then, using the mask, the recess 261 is formed, and the insulating film 260 is formed. Then, the source electrode S2 and the drain electrode D2 are formed on the carrier supply layer 250. Then, the gate electrode G2 is formed on the insulating film 260 (electrode formation process). That is, similarly to the first embodiment, the semiconductor forming process and the electrode forming process are included.

3.変形例
第2の実施形態においても、第1の実施形態で説明した全ての変形例を適用することができる。
3. Modifications Also in the second embodiment, all the modification examples described in the first embodiment can be applied.

4.まとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態のパワー素子200の製造方法では、キャリア供給層250に金属層S11、S12を形成し、金属層S12の表面S12aを酸化する。これにより、酸化物層S13を形成することとした。酸化物層S13の材質は、金属層S12の酸化物である。そのため、金属層S12のエッチング耐性を高めることができる。これにより、導通部S16を好適に形成することができる。つまり、ソース電極S2におけるオーミック特性を悪化させるおそれがほとんどない。また、カバー層を形成する必要がない。
4). Summary As described in detail above, in the method for manufacturing the power element 200 of the present embodiment, the metal layers S11 and S12 are formed on the carrier supply layer 250, and the surface S12a of the metal layer S12 is oxidized. As a result, the oxide layer S13 was formed. The material of the oxide layer S13 is an oxide of the metal layer S12. Therefore, the etching resistance of the metal layer S12 can be increased. Thereby, conduction | electrical_connection part S16 can be formed suitably. That is, there is almost no possibility of deteriorating the ohmic characteristics in the source electrode S2. Moreover, it is not necessary to form a cover layer.

なお、本実施形態は単なる例示にすぎない。したがって当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。本実施形態では、エピタキシャル成長の方法として、有機金属気相成長法(MOCVD)を用いることとした。しかし、ハイドライド気相エピタキシー法(HVPE)などの気相成長法や、分子線エピタキシー法(MBE)、パルスドスパッタデポジション法(PSD)、そして、液相エピタキシー法などを用いてもよい。   This embodiment is merely an example. Therefore, naturally, various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. In this embodiment, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used as the epitaxial growth method. However, vapor phase growth methods such as hydride vapor phase epitaxy (HVPE), molecular beam epitaxy (MBE), pulsed sputter deposition (PSD), and liquid phase epitaxy may be used.

(第3の実施形態)
第3の実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、発光素子300である。電極構造および電極の形成方法については、第1の実施形態と同様である。したがって、異なる箇所のみについて説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. The semiconductor device of this embodiment is a light emitting element 300. The electrode structure and the electrode formation method are the same as in the first embodiment. Therefore, only different parts will be described.

1.発光素子
発光素子300を図16により説明する。発光素子300は、フェイスアップ型の半導体発光素子である。発光素子300は、図16に示すように、発光素子300は、基板310に、低温バッファ層320と、n型コンタクト層330と、n型ESD層340と、n型SL層350と、発光層360と、p型クラッド層370と、p型コンタクト層380とを有している。また、n型コンタクト層330には、n電極N3が形成されている。p型コンタクト層380には、p電極P3が形成されている。
1. Light-Emitting Element The light-emitting element 300 will be described with reference to FIG. The light emitting element 300 is a face-up type semiconductor light emitting element. As shown in FIG. 16, the light-emitting element 300 includes a substrate 310, a low-temperature buffer layer 320, an n-type contact layer 330, an n-type ESD layer 340, an n-type SL layer 350, and a light-emitting layer. 360, a p-type cladding layer 370, and a p-type contact layer 380. Further, the n-type contact layer 330 is formed with an n-electrode N3. A p-electrode P3 is formed on the p-type contact layer 380.

基板310として、サファイア、SiC、ZnO、Si、GaNなどを用いることができる。低温バッファ層320の材質は、例えばAlNやGaNである。   As the substrate 310, sapphire, SiC, ZnO, Si, GaN, or the like can be used. The material of the low temperature buffer layer 320 is, for example, AlN or GaN.

n型コンタクト層330は、n型GaNから成る層である。n型コンタクト層330のキャリア濃度は、1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下の範囲内である。 The n-type contact layer 330 is a layer made of n-type GaN. The carrier concentration of the n-type contact layer 330 is in the range of 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 .

n型ESD層340は、各半導体層の静電破壊を防止するための静電耐圧層である。n型ESD層40の構造は、ノンドープのGaNとSiドープのn型GaNの積層構造である。   The n-type ESD layer 340 is an electrostatic withstand voltage layer for preventing electrostatic breakdown of each semiconductor layer. The structure of the n-type ESD layer 40 is a laminated structure of non-doped GaN and Si-doped n-type GaN.

n型SL層350は、発光層360に加わる応力を緩和するための歪緩和層である。より具体的には、n型SL層350は、超格子構造を有するn型超格子層である。n型SL層350は、後述するように、InGaNと、GaNと、n型GaNとを積層した単位積層体を繰り返し積層したものである。   The n-type SL layer 350 is a strain relaxation layer for relaxing stress applied to the light emitting layer 360. More specifically, n-type SL layer 350 is an n-type superlattice layer having a superlattice structure. As will be described later, the n-type SL layer 350 is formed by repeatedly laminating a unit laminated body in which InGaN, GaN, and n-type GaN are laminated.

発光層360は、電子と正孔とが再結合することで、光を発する発光層である。そのために、発光層360は、バンドギャップの小さい井戸層と、バンドギャップの大きい障壁層とが交互に形成されている多重量子井戸構造となっている。ここで、井戸層としてInGaNを用いるとともに、障壁層としてAlGaNを用いることができる。このように井戸層は、Inを含んでいる。また、障壁層としてAlInGaNを用いてもよい。   The light-emitting layer 360 is a light-emitting layer that emits light when electrons and holes are recombined. Therefore, the light emitting layer 360 has a multiple quantum well structure in which well layers having a small band gap and barrier layers having a large band gap are alternately formed. Here, InGaN can be used as the well layer and AlGaN can be used as the barrier layer. Thus, the well layer contains In. Further, AlInGaN may be used as the barrier layer.

p型クラッド層370は、p型InGaNから成る層と、p型AlGaNから成る層とを単位構造として、その単位構造を繰り返して形成した層である。もちろん、これ以外のものを用いてもよい。   The p-type cladding layer 370 is a layer formed by repeating a unit structure including a layer made of p-type InGaN and a layer made of p-type AlGaN as a unit structure. Of course, you may use things other than this.

p型コンタクト層380は、Mgをドープしたp型GaNから成る層である。p型コンタクト層380の材質として、その他に、InGaNと、AlGaNと、AlInGaNとのうちのいずれか1つを用いてもよい。   The p-type contact layer 380 is a layer made of p-type GaN doped with Mg. In addition, as the material of the p-type contact layer 380, any one of InGaN, AlGaN, and AlInGaN may be used.

そして、p電極P3の材質は、例えば、ITOである。もちろん、これ以外の材質であってもよい。また、p電極P3の上に、パッド電極が形成されていてもよい。   The material of the p electrode P3 is, for example, ITO. Of course, other materials may be used. A pad electrode may be formed on the p-electrode P3.

n電極N3は、図2に示したように、n型コンタクト層330の上に、金属層S11および金属層S12が形成されている。そして、酸化物層S13が、金属層S13の上に形成されている。   As shown in FIG. 2, the n-electrode N <b> 3 has a metal layer S <b> 11 and a metal layer S <b> 12 formed on the n-type contact layer 330. An oxide layer S13 is formed on the metal layer S13.

2.半導体装置の製造方法
発光素子300を製造する場合にも、基板310の上に半導体層を形成する(半導体層形成工程)。そして、p電極P3を形成し、n型コンタクト層330を露出させてn電極N3を形成する(電極形成工程)。つまり、第1の実施形態と同様に、半導体形成工程および電極形成工程を有する。
2. Manufacturing Method of Semiconductor Device When manufacturing the light emitting element 300, a semiconductor layer is formed on the substrate 310 (semiconductor layer forming step). Then, the p-electrode P3 is formed, the n-type contact layer 330 is exposed, and the n-electrode N3 is formed (electrode formation process). That is, similarly to the first embodiment, the semiconductor forming process and the electrode forming process are included.

3.変形例
第3の実施形態においても、第1の実施形態で説明した全ての変形例を適用することができる。
3. Modifications Also in the third embodiment, all the modification examples described in the first embodiment can be applied.

4.まとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の発光素子300の製造方法では、n型コンタクト層330に金属層S11、S12を形成し、金属層S12の表面S12aを酸化する。これにより、酸化物層S13を形成することとした。酸化物層S13の材質は、金属層S12の酸化物である。そのため、金属層S12のエッチング耐性を高めることができる。これにより、導通部S16を好適に形成することができる。つまり、n電極N3におけるオーミック特性を悪化させるおそれがほとんどない。また、カバー層を形成する必要がない。
4). Summary As described in detail above, in the method of manufacturing the light emitting device 300 of this embodiment, the metal layers S11 and S12 are formed on the n-type contact layer 330, and the surface S12a of the metal layer S12 is oxidized. As a result, the oxide layer S13 was formed. The material of the oxide layer S13 is an oxide of the metal layer S12. Therefore, the etching resistance of the metal layer S12 can be increased. Thereby, conduction | electrical_connection part S16 can be formed suitably. That is, there is almost no possibility of deteriorating the ohmic characteristics in the n-electrode N3. Moreover, it is not necessary to form a cover layer.

なお、本実施形態は単なる例示にすぎない。したがって当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。本実施形態では、エピタキシャル成長の方法として、有機金属気相成長法(MOCVD)を用いることとした。しかし、ハイドライド気相エピタキシー法(HVPE)などの気相成長法や、分子線エピタキシー法(MBE)、パルスドスパッタデポジション法(PSD)、そして、液相エピタキシー法などを用いてもよい。   This embodiment is merely an example. Therefore, naturally, various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. In this embodiment, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used as the epitaxial growth method. However, vapor phase growth methods such as hydride vapor phase epitaxy (HVPE), molecular beam epitaxy (MBE), pulsed sputter deposition (PSD), and liquid phase epitaxy may be used.

以上、第1の実施形態から第3の実施形態までにおいて、パワー素子100、200および発光素子300について説明した。しかし、パワー素子や発光素子に限らず、その他の半導体装置に適用することができる。   The power elements 100 and 200 and the light emitting element 300 have been described above from the first embodiment to the third embodiment. However, the present invention is not limited to power elements and light emitting elements, and can be applied to other semiconductor devices.

100…パワー素子
110…基板
120…n型層
130…p型層
140…n型層
150…絶縁膜
G1…ゲート電極
D1…ドレイン電極
S1…ソース電極
S11…金属層
S12…金属層
S13…酸化物層
S14…絶縁膜
S15…凹部
S16…導電部
200…パワー素子
250…キャリア供給層
G2…ゲート電極
D2…ドレイン電極
S2…ソース電極
300…発光素子
330…n型コンタクト層
380…p型コンタクト層
N3…n電極
P3…p電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Power element 110 ... Substrate 120 ... n-type layer 130 ... p-type layer 140 ... n-type layer 150 ... Insulating film G1 ... Gate electrode D1 ... Drain electrode S1 ... Source electrode S11 ... Metal layer S12 ... Metal layer S13 ... Oxide Layer S14 ... Insulating film S15 ... Recess S16 ... Conductive part 200 ... Power element 250 ... Carrier supply layer G2 ... Gate electrode D2 ... Drain electrode S2 ... Source electrode 300 ... Light emitting element 330 ... n-type contact layer 380 ... p-type contact layer N3 ... n electrode P3 ... p electrode

Claims (12)

III 族窒化物系化合物半導体から成る半導体層を形成する半導体形成工程と、
前記半導体層に電極を形成する電極形成工程と、
を有するIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記電極形成工程は、
前記半導体層に2層以上の金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属層形成工程の後に熱処理を行う熱処理工程と、
を有し、
前記熱処理工程は、
2層以上の金属層のうちの最表層の金属層の表面を露出させた状態で、酸素を含む雰囲気中で行うことにより、前記最表層の金属層の表面部分を酸化させて酸化物層を形成する酸化物層形成工程であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
Forming a semiconductor layer comprising a group III nitride compound semiconductor; and
Forming an electrode on the semiconductor layer; and
In the method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor device having
The electrode forming step includes
A metal layer forming step of forming two or more metal layers on the semiconductor layer;
A heat treatment step of performing a heat treatment after the metal layer forming step;
Have
The heat treatment step includes
The surface of the outermost metal layer of the two or more metal layers is exposed in an atmosphere containing oxygen, thereby oxidizing the surface portion of the outermost metal layer to form an oxide layer. A manufacturing method of a group III nitride compound semiconductor device, characterized in that it is an oxide layer forming step to be formed.
請求項1に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記酸化物層形成工程は、
前記電極と前記半導体層との間の抵抗を小さくするためのオーミックアロイ工程をも兼ねていること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device according to claim 1,
The oxide layer forming step includes
A method for producing a group III nitride compound semiconductor device, which also serves as an ohmic alloy process for reducing resistance between the electrode and the semiconductor layer.
請求項1または請求項2に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記酸化物層形成工程では、
雰囲気として窒素および酸素の混合ガスを用い、
前記混合ガスにおける酸素濃度は、
流量比で1%以上であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device according to claim 1 or 2,
In the oxide layer forming step,
Using a mixed gas of nitrogen and oxygen as the atmosphere,
The oxygen concentration in the mixed gas is
A method for producing a Group III nitride compound semiconductor device, wherein the flow rate ratio is 1% or more.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記酸化物層形成工程での熱処理温度は、
500℃以上650℃以下であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device of any one of Claim 1- Claim 3,
The heat treatment temperature in the oxide layer forming step is
A method for producing a Group III nitride compound semiconductor device, wherein the temperature is 500 ° C. or higher and 650 ° C. or lower.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程では、
前記最表層の金属層の厚みを300nm以上1000nm以下の範囲内とすること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
In the metal layer forming step,
A method of manufacturing a group III nitride compound semiconductor device, wherein the thickness of the outermost metal layer is in the range of 300 nm to 1000 nm.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記最表層の金属層は、Alから成るAl層であり、
前記酸化物層は、Al2 3 から成るAl2 3 層であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The outermost metal layer is an Al layer made of Al,
The method for manufacturing a group III nitride compound semiconductor device, wherein the oxide layer is an Al 2 O 3 layer made of Al 2 O 3 .
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程では、
n型半導体層の上に2層以上の金属層を形成すること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the group III nitride compound semiconductor device according to any one of claims 1 to 6,
In the metal layer forming step,
A method for producing a Group III nitride compound semiconductor device, comprising forming two or more metal layers on an n-type semiconductor layer.
基板と、
前記基板に形成されたIII 族窒化物系化合物半導体から成る半導体層と、
前記半導体層に形成された複数の電極と、
を有するIII 族窒化物系化合物半導体装置において、
前記電極のうちの少なくとも1つは、
前記半導体層の上に形成された2層以上の金属層と、
2層以上の前記金属層のうちの最表層の金属層の上に形成された酸化物層とを有し、
前記酸化物層は、
前記最表層の金属層の金属を酸化した酸化物から成ること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。
A substrate,
A semiconductor layer made of a group III nitride compound semiconductor formed on the substrate;
A plurality of electrodes formed in the semiconductor layer;
In a group III nitride compound semiconductor device having
At least one of the electrodes is
Two or more metal layers formed on the semiconductor layer;
An oxide layer formed on the outermost metal layer of the two or more metal layers,
The oxide layer is
A Group III nitride compound semiconductor device comprising an oxide obtained by oxidizing a metal of the outermost metal layer.
請求項8に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置において、
前記最表層の金属層はAlから成る層であり、
前記酸化物層はAl2 3 から成る層であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。
The group III nitride compound semiconductor device according to claim 8,
The outermost metal layer is a layer made of Al,
The Group III nitride compound semiconductor device, wherein the oxide layer is a layer made of Al 2 O 3 .
請求項8または請求項9に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置において、
前記最表層の金属層の厚みは300nm以上1000nm以下の範囲内であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。
In the group III nitride compound semiconductor device according to claim 8 or 9,
The group III nitride compound semiconductor device, wherein the thickness of the outermost metal layer is in a range of 300 nm to 1000 nm.
請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置において、
2層以上の前記金属層が、
n型半導体層の上に形成されていること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。
In the group III nitride compound semiconductor device according to any one of claims 8 to 10,
Two or more metal layers are
A group III nitride compound semiconductor device characterized by being formed on an n-type semiconductor layer.
請求項11に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置において、
前記n型半導体層におけるキャリア濃度が、
1×1016cm-3以上1×1020cm-3以下の範囲内であること
を特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。
The group III nitride compound semiconductor device according to claim 11,
The carrier concentration in the n-type semiconductor layer is
A Group III nitride compound semiconductor device having a range of 1 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 .
JP2012144187A 2012-06-27 2012-06-27 Group III nitride compound semiconductor device and method for manufacturing the same Active JP5983090B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012144187A JP5983090B2 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Group III nitride compound semiconductor device and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012144187A JP5983090B2 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Group III nitride compound semiconductor device and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014011167A true JP2014011167A (en) 2014-01-20
JP5983090B2 JP5983090B2 (en) 2016-08-31

Family

ID=50107632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012144187A Active JP5983090B2 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Group III nitride compound semiconductor device and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5983090B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015115396A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Sige photodiode
JP2021040121A (en) * 2019-09-02 2021-03-11 株式会社東芝 Semiconductor device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353663A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Seiko Epson Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008205146A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and its manufacturing method
JP2009088443A (en) * 2007-10-03 2009-04-23 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2009239144A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor device made of gallium-nitride compound semiconductor and manufacturing method thereof
JP2011003652A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Fujitsu Ltd Semiconductor device, and method for manufacturing the same
JP2011187728A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and method of manufacturing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353663A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Seiko Epson Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008205146A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and its manufacturing method
JP2009088443A (en) * 2007-10-03 2009-04-23 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2009239144A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor device made of gallium-nitride compound semiconductor and manufacturing method thereof
JP2011003652A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Fujitsu Ltd Semiconductor device, and method for manufacturing the same
JP2011187728A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015115396A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Sige photodiode
JP2021040121A (en) * 2019-09-02 2021-03-11 株式会社東芝 Semiconductor device
JP7458199B2 (en) 2019-09-02 2024-03-29 株式会社東芝 semiconductor equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5983090B2 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5737111B2 (en) Group III nitride semiconductor light emitting device
JP5596222B2 (en) Semiconductor laminate, method for manufacturing the same, and semiconductor element
JP2008244307A (en) Semiconductor light-emitting element and nitride semiconductor light-emitting element
JPWO2006120908A1 (en) Nitride-based semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5817833B2 (en) Semiconductor device, manufacturing method thereof, and power supply device
JP4210823B2 (en) Shiyaki barrier diode and manufacturing method thereof
US20140183590A1 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
JP5991176B2 (en) Group III nitride semiconductor light emitting device manufacturing method
JP2005183930A (en) Semiconductor light emitting element and its manufacturing method
JP3940933B2 (en) Nitride semiconductor device
CN102544290B (en) Nitirde semiconductor light emitting diode
JP5749888B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device
JP5983090B2 (en) Group III nitride compound semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2015106627A (en) Semiconductor laminated substrate
TWI384657B (en) Nitirde semiconductor light emitting diode device
JP2017216280A (en) Group iii nitride semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
JP2014067807A (en) Nitride-based compound semiconductor element and manufacturing method of the same
JP6648685B2 (en) Method for manufacturing group III nitride semiconductor light emitting device
JP5904033B2 (en) Group III nitride compound semiconductor device and manufacturing method thereof
CN103972343B (en) Nitride semiconductor structure and semiconductor light-emitting elements
US20070069226A1 (en) Fabrication method of nitride semiconductor light emitting device and nitride semiconductor light emitting device thereby
WO2012137783A1 (en) Semiconductor laminate and process for production thereof, and semiconductor element
CN108470806B (en) GaN-based LED light-emitting structure and manufacturing method thereof
JP2010124000A (en) Semiconductor device and method of manufacturing same
JP2015060854A (en) Nitride semiconductor light-emitting diode and process of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140627

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160323

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: 20160705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5983090

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150