[发明专利]化合物半导体装置及其制造方法有效
| 申请号： | 201080068051.8 | 申请日： | 2010-07-14 |
| 公开（公告）号： | CN103003929A | 公开（公告）日： | 2013-03-27 |
| 发明（设计）人： | 今田忠纮 | 申请（专利权）人： | 富士通株式会社 |
| 主分类号： | H01L21/338 | 分类号： | H01L21/338;H01L21/336;H01L21/8234;H01L27/04;H01L27/06;H01L29/12;H01L29/778;H01L29/78;H01L29/80;H01L29/812;H01L29/861 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 金世煜;苗堃 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 化合物 半导体 装置 及其 制造 方法 | ||
1.一种化合物半导体装置，其特征在于，具有：
第1电极，
第1化合物半导体层，形成于所述第1电极的上方，
第2化合物半导体层，形成于所述第1化合物半导体层上，
第3化合物半导体层，形成于所述第2化合物半导体层上，
第2电极，形成于所述第3化合物半导体层的上方，
第4化合物半导体层，形成于在所述第1化合物半导体层、所述第2化合物半导体层以及所述第3化合物半导体层的层叠体形成的开口部内，与所述第1化合物半导体层、所述第2化合物半导体层以及所述第3化合物半导体层的侧面相接，
栅电极，控制所述第2化合物半导体层与所述第4化合物半导体层的界面的电位，以及
第3电极，与所述第1化合物半导体层绝缘，与所述第1电极和所述第2化合物半导体层相接；
其中，所述第2化合物半导体层的晶格常数小于所述第1化合物半导体层和所述第3化合物半导体层的晶格常数，
所述第4化合物半导体层的晶格常数小于所述第1化合物半导体层和所述第3化合物半导体层的晶格常数，
所述第2化合物半导体层的传导带的能量高于所述第3化合物半导体层的传导带的能量。
2.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第3电极如下形成：与因所述第1化合物半导体层与所述第4化合物半导体层之间的晶格常数之差而生成的二维电子气以及因所述第3化合物半导体层与所述第4化合物半导体层之间的晶格常数之差而生成的二维电子气相分隔。
3.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第2化合物半导体层的晶格常数为所述第4化合物半导体层的晶格常数以下。
4.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，具有栅绝缘膜，所述栅绝缘膜将所述栅电极和所述第4化合物半导体层进行绝缘。
5.如权利要求4所述的化合物半导体装置，其特征在于，具有绝缘膜，所述绝缘膜比所述栅绝缘膜厚，将所述栅电极和所述第1电极进行绝缘。
6.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第1电极和所述第3电极一体地形成。
7.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第1化合物半导体层、所述第2化合物半导体层以及所述第3化合物半导体层含有Ga和N，
所述第1化合物半导体层、所述第2化合物半导体层以及所述第3化合物半导体层的各表面朝向a轴方向。
8.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第1化合物半导体层、所述第2化合物半导体层以及所述第3化合物半导体层含有Ga和N，
所述侧面的面取向为（0001）。
9.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第3化合物半导体层的电阻在所述第2电极侧变得低于所述第2化合物半导体层侧。
10.如权利要求1所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述第2化合物半导体层和所述第4化合物半导体层是GaN层或AlGaN层，
所述第2化合物半导体层和所述第4化合物半导体层是与所述第2化合物半导体层和所述第4化合物半导体层相比以高比例含有Al的AlGaN层。
11.如权利要求4所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述栅绝缘膜含有选自氮化硅膜、氧化铪膜、氧化钽膜和氧化铝膜中的至少一种。
12.如权利要求5所述的化合物半导体装置，其特征在于，所述绝缘膜含有选自氮化硅膜、氧化铪膜、氧化钽膜和氧化铝膜中的至少一种。
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