KR101256466B1 - 질화물계 이종접합 반도체 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
질화물계 이종접합 반도체 소자 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자는 기판 상에 형성된 GaN층, GaN층 상에 형성된 Al 도핑된 GaN층, Al 도핑된 GaN층 상에 형성된 AlGaN층 및 AlGaN층 상에서 제1 영역 및 제2 영역을 제외한 영역에 형성된 이온 주입층을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 소자의 표면 상태를 안정화시켜 누설 전류를 감소시킬 수 있는 질화물계 이종접합 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보통신산업이 급격히 발달함에 따라 개인 이동통신, 광대역 통신, 군사용 레이저 등 무선통신 기술의 수요가 점차 확대되고 있다. 그에 따라 고도의 정보 처리 기술이 가능한 고출력/고주파 소자의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 전력증폭기에 사용하는 갈륨나이트라이드(GaN) 물질은 기존의 Si 및 GaAs 물질보다 큰 에너지 밴드갭과 높은 열전도도 등의 특징을 갖는 것으로, 고출력/고주파 소자에 적합하다.
AlGaN/GaN 이종접합 반도체 소자는 접합 계면에서 밴드 불연속(band discountinuity)이 크기 때문에 계면에 높은 농도의 전자가 유기될 수 있어 전자 이동도를 높일 수 있다. 그러나, AlGaN/GaN 이종접합 반도체 소자는 AlGaN층의 표면 상태가 불안정하기 때문에 AlGaN층 표면에 누설 전류가 발생한다. 이 누설 전류로 인해 반도체 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, AlGaN층 표면에 이온 주입층을 형성함으로써, AlGaN층 표면에서의 누설 전류를 감소시킬 수 있는 질화물계 이종접합 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자는, 기판 상에 형성된 GaN층, 상기 GaN층 상에 형성된 Al 도핑된 GaN층, 상기 Al 도핑된 GaN층 상에 형성된 AlGaN층 및 상기 AlGaN층 상에서 제1 영역 및 제2 영역을 제외한 영역에 형성된 이온 주입층을 포함한다.
일측에 따르면, 상기 이온 주입층은 아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 질소(N) 중 적어도 하나 이상의 이온이 주입될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 반도체 소자는 상기 이온 주입층 상에 형성된 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 반도체 소자는 상기 제1 영역 상에 쇼트키 전극 및 상기 제2 영역에 오믹 전극을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 이온 주입층은 상기 AlGaN층 상에서 제3 영역을 더 제외한 영역에 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 반도체 소자는 상기 제1 영역에 형성된 소스 전극, 상기 제2 영역에 형성된 게이트 절연층, 상기 게이트 절연층 상에 형성된 게이트 전극 및 상기 제3 영역에 형성된 드레인 전극을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 AlGaN층은 상기 제2 영역에서 상기 Al 도핑된 GaN층을 노출시키는 식각 영역을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 게이트 절연층은 상기 식각 영역과 상기 게이트 전극 사이에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법은 기판 상에 GaN층, Al 도핑된 GaN층, AlGaN층을 차례로 형성하는 단계, 상기 AlGaN층 상에서 제1 영역 및 제2 영역에 이온 주입 방지막을 형성하는 단계, 상기 AlGaN층 상에 이온을 주입하여 이온 주입층을 형성하는 단계 및 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 통해 AlGaN층이 노출되도록 상기 이온 주입 방지막을 제거하는 단계를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 이온 주입층을 형성하는 단계는 아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 질소(N) 중 어느 하나의 이온을 상기 AlGaN층 상에 주입할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제조 방법은 상기 이온 주입층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제조 방법은 상기 AlGaN층 상에서 상기 제1 영역에 쇼트키 전극을 형성하는 단계 및 상기 AlGaN층 상에서 상기 제2 영역에 오믹 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 이온 주입 방지막을 형성하는 단계는 상기 AlGaN층 상에서 제3 영역을 더 제외한 영역에 형성된 상기 이온 주입 방지막을 형성하고, 상기 이온 주입 방지막을 제거하는 단계는 상기 제3 영역을 통해 상기 AlGaN층이 노출되도록 상기 이온 주입 방지막을 제거할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제조 방법은 상기 AlGaN층 상에서 상기 제1 영역에 소스 전극을 형성하는 단계, 상기 AlGaN층 상에서 상기 제2 영역에 게이트 절연층을 형성하고, 상기 게이트 절연층 상에 게이트 전극을 형성하는 단계 및 상기 AlGaN층 상에서 상기 제3 영역에 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자 및 그 제조 방법은 AlGaN층 표면에 이온주입층을 형성함으로써, AlGaN층 표면에서의 누설 전류를 감소시켜 소자 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 질화물계의 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 질화물계의 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 명세서에서, 층이 다른 층 또는 기판 "상에" 또는 "위에" 위치하는 것으로 기재된 경우, 이 기재는 상기 다른 층 또는 기판의 바로 위에 위치할 수 있거나, 중간에 삽입되는 층들이 존재할 수도 있음을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시된 반도체 소자(100)는 질화물계 이종접합 쇼트키 다이오드로, 기판(110), 버퍼층(120), GaN층(130), Al 도핑된 GaN층(140), AlGaN층(150), 이온 주입층(160), 쇼트키 전극(171), 오믹 전극(172) 및 패시베이션층(180)을 포함한다.
버퍼층(120)은 기판(110) 상에 형성된다. 기판(110)은 대표적으로 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, SiC 또는 질화물 기판 등의 질화물 성장용 기판일 수 있다. 버퍼층(120)은 통상의 버퍼층으로 사용되는 저온성장 AlN 또는 GaN계 질화물층일 수 있다.
GaN층(130)은 버퍼층(120) 상에 형성된다. GaN층(130)은 반절연 GaN층 또는 고저항 GaN층이 될 수 있다. GaN층(130)은 저온 성장 및 고온 성장된 GaN층일 수 있다. 이 경우, 저온 성장과 고온 성장은 연속적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, GaN층(130)은 높은 저항성을 확보하기 위하여 800~950℃의 온도에서 1차 성장한 후, 단결정 성장 온도인 1000~1100℃로 상승시켜 2차 성장시킨 것일 수 있다.
Al 도핑된 GaN층(140)은 GaN층(130) 상에 형성된다. Al 도핑된 GaN층(140)은 결정성을 향상시키고, 반도체 소자의 전기적 특성을 개선시키는 층이 될 수 있다. Al 도핑된 GaN층(140)은 도핑된 Al에 의해 결함으로 존재하는 갈륨 공공(Ga vacancy)을 패시베이션시킴으로써, 2차원 또는 3차원 전위로서의 성장이 억제되어 우수한 결정성을 가질 수 있다. 따라서, 반절연 또는 고저항 GaN층(130)으로부터의 낮은 결정성을 차단시키고 우수한 결정이 성장될 수 있도록 한다. 여기서 Al의 도핑량은 1% 함량을 초과하지 않으며, 충분한 결정성 향상 효과를 위하여 바람직하게는 Al 함량이 0.1~1%, 보다 바람직하게는, 0.3~0.6%, 가장 바람직하게는 약 0.45%가 되는 범위에서 도핑될 수 있다.
Al 도핑된 GaN층(140)은 0.1~1㎛의 두께를 가질 수 있다. 이는 Al 도핑된 GaN층(140)이 0.1㎛ 미만의 두께를 가질 경우, 충분한 성장이 이루어지지 않아 결정성 향상의 효과를 기대하기 어려우며, 1㎛를 초과하는 두께를 가질 경우, 그 결정성 향상 효과가 거의 포화된 상태에서 소자의 크기 증가를 가져올 수 있기 때문이다.
AlGaN층(150)은 Al 도핑된 GaN층(140) 상에 형성된다. AlGaN층(150)과 Al 도핑된 GaN층(140)의 계면에는 전도대의 불연속성으로 인해 2차원 전자가스 채널(2 Dimensional Electron Gas, 2 DEG)이 형성된다.
이온 주입층(160)은 AlGaN층(150) 상에서 제1 영역 및 제2 영역을 제외한 영역에 형성된다. 제1 영역 및 제2 영역은 각각 쇼트키 전극(171) 및 오믹 전극(172)이 형성된 영역이 될 수 있다.
이온 주입층(160)은 AlGaN층(150)의 표면에 아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 철(Fe) 중 적어도 하나 이상의 이온이 주입되어 형성된 것일 수 있다.
만약, AlGaN층(150)의 표면에 이온 주입이 이루어지지 않은 경우, AlGaN층(150)의 표면 상태가 불안정할 수 있다. 구체적으로, AlGaN층(150)은 대기 중의 산소와 반응하여 표면에 산소 원자가 포함되거나, 화학적 공정(예를 들어, 건식 식각)이나 플라즈마 공정 중에 표면에 질소 공공(N vacancy)이 발생할 수 있다. 이 산소 원자나 질소 공공은 이동 전하(mobile charge)로 작용하여 AlGaN층(150)의 표면에서 전류를 흘려 누설 전류를 발생시킨다.
본 발명의 실시예에서와 같이, AlGaN층(150)의 표면에 이온을 주입하여 이온 주입층(160)을 형성할 경우, 이온 주입층(160)에 포함된 이온들이 AlGaN층(150)의 표면에 포함된 산소 원자 또는 질소 공공을 상쇄시킨다. 따라서, AlGaN층(150)의 표면에서 이동 전하로 작용하는 산소 원자 또는 질소 공공이 감소되어 누설 전류가 감소될 수 있다.
쇼트키 전극(171)은 AlGaN층(150) 상의 제1 영역에 형성되고, 오믹 전극(172)는 AlGaN층(150) 상에 제2 영역에 형성된다.
패시베이션층(180)은 이온 주입층(160) 상에 형성되고, 쇼트키 전극(171) 및 오믹 전극(172)을 노출시킨다. 패시베이션층(180)은 알루미늄 산화물(Al2O3), 실리콘 질화물(SiNX), 실리콘 산화물(SiOX) 등과 같은 절연 물질로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 질화물계의 이종접합 반도체 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 반도체 소자(200)는 노멀리 오프(normally off) 타입의 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터로, 기판(210), 버퍼층(220), GaN층(230), Al 도핑된 GaN층(240), AlGaN층(250), 이온 주입층(260), 게이트 절연층(251), 소스 전극(271), 게이트 전극(272), 드레인 전극(273) 및 패시베이션층(280)을 포함한다.
도 2에서 기판(210), 버퍼층(220), GaN층(230), Al 도핑된 GaN층(240)의 구성들은 도 1에 도시된 동일한 구성들과 구조적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
버퍼층(220)은 기판(210) 상에 저온 성장된 저온성장 AlN 또는 GaN계 질화물층일 수 있다.
GaN층(230)은 버퍼층(220) 상에 형성되고, 반절연 GaN층 또는 고저항 GaN층이 될 수 있다.
Al 도핑된 GaN층(240)은 GaN층(230) 상에 형성된다.
AlGaN층(250)은 Al 도핑된 GaN층(240) 상에 형성된다. AlGaN층(250)과 Al 도핑된 GaN층(240)의 계면에는 전도대의 불연속성으로 인해 2차원 전자가스 채널(2 Dimensional Electron Gas, 2 DEG)이 형성된다.
이온 주입층(260)은 AlGaN층(250) 상에서 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 제외한 영역에 형성된다. 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 각각 소스 전극(271), 게이트 전극(272) 및 드레인 전극(273)이 형성된 영역이다.
한편, AlGaN층(250)은 제2 영역(R2)에 홈부(250a)를 포함한다. 이 홈부(250a) 내에는 게이트 절연층(251)이 형성될 수 있다. 즉, 게이트 절연층(251)는 홈부(250a)와 게이트 전극(271) 사이에 형성될 수 있다.
공정 순서로 볼 때, AlGaN층(250) 상에서 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)에 이온 주입을 방지하기 위한 막을 형성한 후, AlGaN층(250)의 표면에 이온을 주입할 수 있다. 이 같은 공정에 의해, AlGaN층(250)의 표면에서 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 제외한 영역에 이온 주입층(260)이 형성될 수 있다.
이후, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 노출시키고, AlGaN층(250) 중에서 제2 영역(R2)에 해당하는 부분을 식각하여 홈부(250a)를 형성할 수 있다. 이 홈부 내에 게이트 절연층(251)을 형성한 후, 그 상부에 게이트 전극(272)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
이온 주입층(260)은 AlGaN층(250)의 표면에 아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 철(Fe) 중 적어도 하나 이상의 이온이 주입되어 형성된 것일 수 있다. 이온 주입층(260)에 포함된 이온들은 AlGaN층(250)의 표면에 포함된 산소 원자 또는 질소 공공을 상쇄시켜 AlGaN층(250)의 표면에서의 누설 전류를 감소시킬 수 있다.
소스 전극(271)은 AlGaN층(250) 상의 제1 영역에 형성되고, 게이트 전극(272)은 AlGaN층(250) 상에 제2 영역에 형성된다. 또한, 드레인 전극(273)은 AlGaN층(250) 상의 제3 영역에 형성된다.
패시베이션층(280)은 이온 주입층(260) 상에 형성되고, 소스 전극(271), 게이트 전극(272) 및 드레인 전극(273)을 노출시킨다.
도 2에서는 노멀리 오프 타입의 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터의 구조를 설명하였으나, 노멀리 온 타입의 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터에도 이온 주입층을 포함시켜 AlGaN층의 표면에서 발생하는 누설 전류를 감소시킬 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도 3 내지 도 7에 도시된 제조 방법은 질화물계 이종접합 쇼트키 다이오드에 관한 것이다.
도 3은 기판(310) 상에 버퍼층(320), GaN층(330), Al 도핑된 GaN층(340) 및 AlGaN층(350)을 차례로 형성하는 과정을 나타낸다.
버퍼층(320)은 사파이어 기판, SiC 기판 또는 질화물 기판 등과 같은 질화물 성장용 기판(310) 상에 AlN 또는 GaN계 질화물층을 500~550℃에서 저온 성장시킴으로써 형성될 수 있다.
버퍼층(320) 상에 그레인 사이즈를 조절하여 깊은 트랩(deep trap) 준위로 작용하는 갈륨 공공을 형성하여 반절연 또는 고저항의 GaN층(330)을 형성한다. 특히, 고저항 GaN층(330)을 형성하는 경우에는, Fe, C, Mg, Zn을 도핑할 수 있다. GaN층(330)을 형성하는 과정에서, 그레인 사이즈를 작게 형성할 경우, GaN층(330)은 109Ω/m2 이상의 저항값을 가질 수 있다. 이는 GaN층(330) 내에 에지 결함(edge dislocation)이 많기 때문이다.
GaN층(330) 상에 Al 도핑된 GaN층(340)을 형성한다. Al 도핑된 GaN층(340)은 결정성을 향상시키고, 쇼트키 다이오드의 전기적 특성을 개선시키는 층이 될 수 있다. Al 도핑된 GaN층(340) 형성시, Al의 도핑량은 0.1~1% 범위의 함량을 가질 수 있다.
Al 도핑된 GaN층(340) 상에 AlGaN층(350)을 형성한다.
도 4는 AlGaN층(350) 상에서 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에 이온 주입 방지막(360)을 형성하는 과정을 포함한다. 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 각각 쇼트키 전극 및 오믹 전극이 형성될 영역이다. 따라서, AlGaN층(350) 중 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에는 이온이 주입되지 않아야 하므로, 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에 포토 레지스트 물질을 증착하여 이온 주입 방지막(360)을 형성할 수 있다.
도 5는 AlGaN층(350) 상에 이온 주입층(370)을 형성하는 과정을 나타낸다. 도 5를 참조하면, AlGaN층(350) 상에서 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 제외한 영역에 아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 질소(N) 중 어느 하나의 이온을 주입하여 AlGaN층(350)의 표면에 이온 주입층(370)을 형성할 수 있다.
도 6은 이온 주입 방지막(360)을 제거하여 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 통해 AlGaN층(350)을 노출시키는 과정을 나타낸다. 이온 주입 방지막(360)은 습식 또는 건식의 식각 방법을 이용하여 제거될 수 있다.
도 7은 제1 영역(R1) 상에 쇼트키 전극(381)을 형성하고, 제2 영역(R2) 상에 오믹 전극(382)을 형성하는 과정을 나타낸다. 따라서, 쇼트키 전극(381) 및 오믹 전극(382)은 AlGaN층(350) 상에 접합되어 각각 쇼트키 접합 및 오믹 접합을 이룬다.
도 8은 쇼트키 전극(381) 및 오믹 전극(382)을 노출시키는 패시베이션층(390)을 이온 주입층(370) 상에 형성하는 과정을 포함한다. 구체적으로, 알루미늄 산화물(Al2O3), 실리콘 질화물(SiNX), 실리콘 산화물(SiOX) 등과 같은 절연 물질을 이온 주입층(370), 쇼트키 전극(381) 및 오믹 전극(382) 상에 증착하고, 쇼트키 전극(381)과 오믹 전극(382)의 상부면이 노출되도록 이 절연 물질을 일부 식각하여 패시베이션층(390)을 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 8에서는 질화물계 이종접합 쇼트키 다이오드의 제조 방법을 설명하였으나, 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터도 유사한 방법으로 제조할 수 있다. 특히, AlGaN층 상에 이온을 주입하여 이온 주입층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 200, 300: 질화물계 이종접합 반도체 소자
110, 210, 310: 기판
120, 220, 320: 버퍼층
130, 230, 330: GaN층
140, 240, 340: Al 도핑된 GaN층
150, 250, 350: AlGaN층
160, 260, 370: 이온 주입층
110, 210, 310: 기판
120, 220, 320: 버퍼층
130, 230, 330: GaN층
140, 240, 340: Al 도핑된 GaN층
150, 250, 350: AlGaN층
160, 260, 370: 이온 주입층
Claims (14)
- 기판 상에 형성된 GaN층;
상기 GaN층 상에 형성된 Al 도핑된 GaN층;
상기 Al 도핑된 GaN층 상에 형성된 AlGaN층; 및
상기 AlGaN층 상에서 제1 영역 및 제2 영역을 제외한 영역에 형성된 이온 주입층
을 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 이온 주입층은,
아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 질소(N) 중 적어도 하나 이상의 이온이 주입된 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 이온 주입층 상에 형성된 패시베이션층
을 더 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 영역 상에 쇼트키 전극; 및
상기 제2 영역에 오믹 전극을 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 이온 주입층은,
상기 AlGaN층 상에서 제3 영역을 더 제외한 영역에 형성된 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 영역에 형성된 소스 전극;
상기 제2 영역에 형성된 게이트 절연층;
상기 게이트 절연층 상에 형성된 게이트 전극; 및
상기 제3 영역에 형성된 드레인 전극
을 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제6항에 있어서,
상기 AlGaN층은,
상기 제2 영역에서 상기 Al 도핑된 GaN층을 노출시키는 식각 영역을 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 제7항에 있어서,
상기 게이트 절연층은,
상기 식각 영역과 상기 게이트 전극 사이에 형성된 질화물계 이종접합 반도체 소자.
- 기판 상에 GaN층, Al 도핑된 GaN층, AlGaN층을 차례로 형성하는 단계;
상기 AlGaN층 상에서 제1 영역 및 제2 영역에 이온 주입 방지막을 형성하는 단계;
상기 AlGaN층 상에 이온을 주입하여 이온 주입층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 통해 AlGaN층이 노출되도록 상기 이온 주입 방지막을 제거하는 단계
를 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 이온 주입층을 형성하는 단계는,
아르곤(Ar), 탄소(C), 수소(H) 및 질소(N) 중 적어도 하나 이상의 이온을 상기 AlGaN층 상에 주입하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 이온 주입층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계
를 더 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 AlGaN층 상에서 상기 제1 영역에 쇼트키 전극을 형성하는 단계; 및
상기 AlGaN층 상에서 상기 제2 영역에 오믹 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 이온 주입 방지막을 형성하는 단계는,
상기 AlGaN층 상에서 제3 영역을 더 제외한 영역에 형성된 상기 이온 주입 방지막을 형성하고,
상기 이온 주입 방지막을 제거하는 단계는,
상기 제3 영역을 통해 상기 AlGaN층이 노출되도록 상기 이온 주입 방지막을 제거하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 AlGaN층 상에서 상기 제1 영역에 소스 전극을 형성하는 단계;
상기 AlGaN층 상에서 상기 제2 영역에 게이트 절연층을 형성하고, 상기 게이트 절연층 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; 및
상기 AlGaN층 상에서 상기 제3 영역에 드레인 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 질화물계 이종접합 반도체 소자의 제조 방법.
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |