[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件包括：构造成形成在衬底上的电子渡越层；构造成形成在电子渡越层上的电子供给层；构造成形成在电子供给层上的上表面层；构造成形成在电子供给层或上表面层上的栅电极；构造成形成在上表面层上的源电极和漏电极；以及构造成在形成源电极和漏电极的区域正下方的上表面层和电子供给层中形成的第一导电类型区域。电子供给层由包含In的氮化物半导体形成。上表面层由包括氮化物的材料形成，所述氮化物是选自B、Al和Ga中的一种或更多种元素的氮化物。

技术领域

本发明一般性涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

氮化物半导体，如氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)和氮化铟(InN)或者这些材料的混合晶体具有宽的带隙，并且用作高输出电子器件、短波长发光器件等。为用作高输出器件，已经开发了与场效应晶体管(FET)(特别地，高电子迁移率晶体管(HEMT))相关联的技术。因为使用这样的氮化物半导体的HEMT可以用大电流、高电压以及低导通电阻操作，所以使用这样的氮化物半导体的HEMT被用于高输出、高效率放大器或高功率开关器件等。

在这样的氮化物半导体中，具有使用InAlN作为电子供给层的InAlN/GaN结构的HEMT具有大的InAlN自发极化，并且可以生成比具有AlGaN/GaN结构的HEMT更多的2DEG。因此，具有InAlN/GaN结构的HEMT的导通电阻可以比具有AlGaN/GaN结构的HEMT的导通电阻低，通过这样可改善半导体器件的特性。

[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本公开特许公报第2002-359256号

[专利文献2]日本专利第3740744号

然而，当将InAlN用在半导体器件中时，如果在制造过程期间在高温下执行例如加热的处理，则In(铟)倾向于被消除。如果这样的In的消除出现在使用InAlN的半导体器件中，则其降低了半导体器件的特性，因此其不是优选的。

因此，期望一种半导体器件及其制造方法，用于可以在不降低特性的情况下制造的使用InAlN的半导体器件。

发明内容

根据本发明的至少一个实施方案，一种半导体器件包括：构造成形成在衬底上的电子渡越层；构造成形成在电子渡越层上的电子供给层；构造成形成在电子供给层上的上表面层；构造成形成在电子供给层或上表面层上的栅电极；构造成形成在上表面层上的源电极和漏电极；以及构造成在形成源电极和漏电极的区域正下方的上表面层和电子供给层中形成的第一导电类型区域，其中电子供给层由包含In的氮化物半导体形成，其中上表面层由包括氮化物的材料形成，所述氮化物是选自B、Al和Ga中的一种或更多种元素的氮化物。

另外，根据本发明的至少另一实施方案，一种半导体器件包括：构造成形成在衬底上的电子渡越层；构造成形成在电子渡越层上的电子供给层；构造成形成在电子供给层上的上表面层；构造成形成在电子供给层或上表面层上的栅电极；构造成形成在电子供给层上的源电极和漏电极；以及构造成在形成源电极和漏电极的区域正下方的电子供给层中形成的第一导电类型区域，其中电子供给层由包含In的氮化物半导体形成，其中上表面层由包括氮化物的材料形成，所述氮化物是选自B、Al和Ga中的一种或更多种元素的氮化物。

另外，根据本发明的至少另一实施方案，一种半导体器件包括：构造成形成在衬底上的电子渡越层；构造成形成在电子渡越层上的电子供给层；构造成形成在电子供给层上的上表面层；构造成形成在电子供给层或上表面层上的栅电极；构造成形成在电子供给层上的源电极和漏电极；以及构造成形成在接触源电极和漏电极的电子渡越层中的第一导电类型区域，其中电子供给层由包含In的氮化物半导体形成，其中上表面层由包括氮化物的材料形成，所述氮化物是选自B、Al和Ga中的一种或更多种元素的氮化物。