[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本公开涉及半导体器件及其制造方法。其中MISFET形成为包括：共掺杂层，形成在衬底之上并且具有n型半导体区域和p型半导体区域；以及栅电极，经由栅极绝缘膜形成在共掺杂层之上。共掺杂层包含的p型杂质Mg的量大于n型杂质Si的量。因此，通过源于p型杂质(这里为Mg)的载体(空穴)来取消源于共掺杂层中的n型杂质(这里为Si)的载体(电子)，从而允许将共掺杂层用作p型半导体区域。通过将氢引入共掺杂层中的将要形成有n型半导体区域的区域来灭活Mg，从而使得该区域用作n型半导体区域。通过如此将氢引入到共掺杂层，可以在同一层中形成p型半导体区域和n型半导体区域。

相关申请的交叉参考

2015年12月25日提交的日本专利申请第2015-253628号的公开(包括说明书、附图和摘要)以引用的方式全部引入本申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且可优选用于例如使用氮化物半导体的半导体器件中。

背景技术

近年来，使用III-V族化合物(其比硅(Si)具有更大的带隙，例如氮化镓(GaN))的半导体器件越来越受到关注。半导体元件具有p型杂质区域和n型杂质区域。例如，n型MISFET在用作沟道区域的p型杂质区域的两侧上具有源极区域和漏极区域，每个都包括n型杂质区域。n型MISFET具有包括这种npn型杂质区域的组成部分(npn组成部分)。

当使用Si衬底时，可以容易地通过离子注入工艺来形成该n型或p型杂质区域。然而，难以在GaN衬底之上或者在通过离子注入工艺外延生长的GaN层中形成p型杂质区域。

因此，例如，在专利文献1(日本未审查专利申请公开第2011-210780号)中，在通过金属有机化学气相沉积工艺或分子束晶体生长工艺掺杂有p型杂质的同时通过生长p-GaN层、然后通过将Si离子注入到p-GaN层中形成n⁺-GaN区域，从而形成npn组成部分。现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本未审查专利申请公开第2011-210780号

发明内容

本发明的发明人致力于研究和开发使用上述氮化物半导体的半导体器件，并且进行艰难的研究来改善其特性。例如，在包括III-V族化合物的层中(例如，在GaN层中)形成np型杂质区域(np组成部分)不像使用硅衬底时那么容易。可以使用在上述专利文献1中描述的步骤，但是已经形成的每个区域的特性不充分。已经发现，如上所述，存在对使用氮化物半导体(具体地，np组成部分)的半导体器件及其制造方法的进一步改进的空间。

其他问题和新特性将从本说明书的描述和附图中变得明显。

在本申请中公开优选实施例中，下文将简要描述典型实施例的概况。

根据在本申请中公开的一个实施例的半导体器件具有形成在衬底之上的氮化物半导体层并且具有n型半导体区域和p型半导体区域，其中：氮化物半导体层具有p型杂质和n型杂质；并且在氮化物半导体层中，p型杂质的浓度高于n型杂质的浓度。

根据本申请公开的一个实施例的半导体器件的制造方法包括以下步骤：(a)在衬底之上形成具有p型杂质和n型杂质的氮化物半导体层；以及(b)将氢引入氮化物半导体层的第一区域，通过步骤(b)，第一区域被允许用作n型半导体区域。

本发明的优点

在根据本申请公开且在下面描述的典型实施例的半导体器件中，可以改善半导体器件的特性。

在根据本申请公开且在下文描述的典型实施例的半导体器件的制造方法中，可以制造具有良好特性的半导体器件。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的半导体器件的结构的截面图；