[发明专利]半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，

在半导体基板的上表面，形成作为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的沟道层，其中，0≤x1≤1、0≤y1≤1，

在所述沟道层的上表面，形成具有比所述沟道层的带隙大的带隙的作为Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N的势垒层，其中，0≤x2≤1、0≤y2≤1，

在所述势垒层的上表面，至少部分性地形成具有比所述势垒层大的带隙的作为绝缘体或者半导体的栅极绝缘膜，

在所述栅极绝缘膜的上表面形成栅电极，

一边对所述栅电极施加正的电压，一边进行热处理。

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，

形成从所述势垒层的上表面到达所述沟道层的多个第1杂质区域，

至少在俯视时介于所述第1杂质区域之间的所述势垒层的上表面，形成所述栅极绝缘膜。

3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述栅极绝缘膜的上表面、并且在俯视时不与所述第1杂质区域重叠的范围，形成所述栅电极。

4.根据权利要求2或者3所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述栅极绝缘膜的上表面、并且在俯视时端部与所述第1杂质区域一致的范围，形成所述栅电极。

5.根据权利要求2或者3所述的半导体装置的制造方法，其中，

形成从所述势垒层的上表面到达所述沟道层、并且在俯视时介于所述第1杂质区域之间的第2杂质区域，

所述第2杂质区域的杂质浓度低于所述第1杂质区域的杂质浓度。

6.根据权利要求5所述的半导体装置的制造方法，其中，

在与所述第1杂质区域相邻的位置，形成所述第2杂质区域。

7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

一边对所述栅电极作为正的电压施加+5V，一边在250℃以上的温度下将所述热处理进行60秒以上。

8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

一边对所述栅电极施加正的电压，一边在氧浓度为20％以上的气氛中进行所述热处理。

9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在未对所述栅电极施加电压的状态下，位于所述栅电极的下方的所述沟道层与所述势垒层之间的异质界面中的导带下端的能量高于费米能。

10.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述半导体基板的上表面，形成作为GaN的所述沟道层。

11.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述沟道层的上表面，形成作为AlGaN的所述势垒层。

12.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述沟道层的上表面，形成作为InAlN的所述势垒层。

13.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述沟道层的上表面，形成作为AlN的所述势垒层。

14.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其中，

在所述势垒层的上表面，至少部分性地形成作为AlO的所述栅极绝缘膜。

15.一种半导体装置的制造方法，

在半导体基板的上表面，形成作为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的沟道层，其中，0≤x1≤1、0≤y1≤1，

在所述沟道层的上表面，至少部分性地形成具有比所述沟道层的带隙大的带隙的作为绝缘体或者半导体的栅极绝缘膜，

在所述栅极绝缘膜的上表面，形成栅电极，

一边对所述栅电极施加正的电压，一边进行热处理。