JPWO2023176260A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 基板と、
   前記基板の上方に設けられた、ＩＩＩ族窒化物半導体からなるバッファ層と、
   前記バッファ層の上方に設けられた、前記バッファ層と比べてバンドギャップが小さいＩＩＩ族窒化物半導体からなる中間層と、
   前記中間層の上方に設けられた、前記中間層と比べてバンドギャップが小さいＩＩＩ族窒化物半導体からなる電子走行層と、
   前記電子走行層の上方に設けられた、前記電子走行層と比べてバンドギャップが大きいＩＩＩ族窒化物半導体からなる電子供給層と、
   前記電子供給層の上方に互いに間隔を空けて設けられたソース電極およびドレイン電極と、
   前記ソース電極と前記ドレイン電極とのそれぞれに対して間隔を空けて前記電子供給層の上方に設けられたゲート電極とを有し、
   前記中間層は、第１中間層と第２中間層とを積層した積層体を含み、
   前記第２中間層は、前記第１中間層の上方に設けられ、
   前記中間層の下面から１００ｎｍ上方の第１位置は、前記第１中間層内に位置し、
   前記中間層の上面から１００ｎｍ下方の第２位置は、前記第２中間層内に位置し、
   前記第２位置におけるバーガースべクトル＜１１－２３＞／３からなる刃状らせん混合転位密度を、前記第１位置におけるバーガースべクトル＜１１－２３＞／３からなる刃状らせん混合転位密度で割った値は、０．６６以下である
   半導体装置。
2. 前記中間層の膜厚は、１０００ｎｍ以上１３９５ｎｍ以下である
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記第１中間層の膜厚は、６００ｎｍ以上である
   請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記第２中間層の膜厚は、４００ｎｍ以下である
   請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記第１中間層のＡｌ平均組成率は、前記第２中間層のＡｌ平均組成率と比べて大きいまたは同等であり、
   前記バッファ層のＡｌ平均組成率は、前記第１中間層のＡｌ平均組成率と比べて大きい
   請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体装置。
6. 前記第１中間層のＡｌ平均組成率は、５％以上１０％以下である
   請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記第２中間層のＡｌ平均組成率と前記第１中間層のＡｌ平均組成率との差は、５％以下である
   請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記バッファ層の上面のダングリングボンドは、ＳｉＨ_ｘ（ｘ＝０、１、２、３）で終端されている
   請求項１に記載の半導体装置。
9. 前記第１中間層の上面のダングリングボンドは、ＳｉＨ_ｙ（ｙ＝０、１、２、３）で終端されている
   請求項１に記載の半導体装置。
10. 基板の上方にＩＩＩ族窒化物半導体からなるバッファ層を形成する第１工程と、
    前記バッファ層の上方に前記バッファ層と比べてバンドギャップが小さいＩＩＩ族窒化物半導体からなる中間層を形成する第２工程と、
    前記中間層の上方に前記中間層と比べてバンドギャップが小さいＩＩＩ族窒化物半導体からなる電子走行層を形成する第３工程と、
    前記電子走行層の上方に前記電子走行層と比べてバンドギャップが大きいＩＩＩ族窒化物半導体からなる電子供給層を形成する第４工程と、
    前記電子供給層の上方に互いに間隔を空けてソース電極およびドレイン電極を形成する第５工程と、
    前記電子供給層の上方に前記ソース電極と前記ドレイン電極とのそれぞれに対して間隔を空けてゲート電極を形成する第６工程とを有し、
    前記第２工程は、
    前記バッファ層の上方に第１中間層を形成する第７工程と、
    前記第１中間層の上方に第２中間層を形成する第８工程とを備え、
    前記第８工程における窒素原料の供給モル量を、ＩＩＩ族原料の供給モル量で割った値は、５０００以上２００００以下であり、かつ、
    前記第８工程における基板温度は、前記第７工程における基板温度と比べて大きいまたは同等である
    半導体装置の製造方法。
11. 前記第８工程の基板温度は、１１００℃以上１２５０℃以下である
    請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
12. 前記第２工程は、前記第７工程と、前記第８工程との間で、ＩＩＩ族原料ガスの供給を停止する第９工程を備える
    請求項１０または１１に記載の半導体装置の製造方法。
13. 前記第９工程の時間は、１ｍｉｎ以上５ｍｉｎ以下である
    請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記第９工程では、ＳｉＨ_４ガスを供給する
    請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
15. 前記第９工程では、ＳｉＨ _４ ガスを供給する
    請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。