[發明專利]氮化物電子器件、氮化物電子器件的制作方法

無效

• 申請號: 201180071382.1
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN103582938A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 齋藤雄;岡田政也;善積祐介;木山誠;上野昌紀;片山浩二;中村孝夫
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/338
• 分類號: H01L21/338;H01L21/20;H01L21/205;H01L21/3065;H01L21/336;H01L29/12;H01L29/778;H01L29/78;H01L29/80;H01L29/812
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李亞;穆德駿

1.一種氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，包括：

在基板的主面上生長半導體疊層的步驟；

在所述半導體疊層上形成掩模的步驟；

使用所述掩模對所述半導體疊層進行蝕刻，從而將相對于所述半導體疊層的主面具有斜面的開口形成于所述半導體疊層的所述主面的步驟；以及

在除去所述掩模之后，向生長爐供給包含氨及III族元素原料的原料氣體，從而在所述半導體疊層的所述主面及所述斜面上以第一生長溫度生長溝道層的步驟，

所述基板的所述主面由六方晶類III族氮化物構成，

所述半導體疊層包含由第一氮化鎵類半導體構成的漂移層、由第二氮化鎵類半導體構成的電流阻擋層及由第三氮化鎵類半導體構成的接觸層，

所述溝道層包含非摻雜氮化鎵類半導體，

所述半導體疊層的所述斜面及所述主面分別沿著第一基準面及第二基準面延伸，

所述半導體疊層的所述主面的法線向量相對于表示所述六方晶類III族氮化物的c軸方向的基準軸以5度以上40度以下的范圍內的角度傾斜，

所述第一基準面的法線與所述基準軸所構成的角度小于所述第二基準面的法線與所述基準軸所構成的角度。

2.如權利要求1所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，包括：

在生長所述溝道層之后，將基板溫度從所述第一生長溫度上升為第二生長溫度的步驟；以及

在所述生長爐中以所述第二生長溫度在所述溝道層上生長載流子供給層，從而形成基板產物的步驟，

所述載流子供給層包含III族氮化物半導體，

所述載流子供給層的所述III族氮化物半導體的帶隙大于所述溝道層的所述氮化鎵類半導體的帶隙，

所述溝道層包含在所述半導體疊層的所述斜面上生長的第一部分和在所述半導體疊層的所述主面上生長的第二部分，

所述載流子供給層包含在所述溝道層的所述第一部分上生長的第一部分和在所述溝道層的所述第二部分上生長的第二部分，

所述載流子供給層的所述第一部分相對于第二基準面傾斜，

所述第二基準面的法線向量相對于表示所述第一氮化鎵類半導體的c軸方向的基準軸以5度以上40度以下的范圍內的角度傾斜。

3.如權利要求1或2所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，

所述溝道層的所述第一部分的氧濃度小于1×10¹⁷cm^-3。

4.如權利要求1至3的任一項所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，

所述半導體疊層的所述斜面的法線向量相對于與所述基準軸正交的面構成大于-10度且小于+10度的范圍的角度。

5.如權利要求1至4的任一項所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，

還包括在取出所述基板產物之后，在所述載流子供給層上形成柵電極的步驟，

所述開口的所述斜面包含所述漂移層的側面、所述電流阻擋層的側面及所述接觸層的側面，

所述柵電極設置在所述電流阻擋層的所述側面上，

所述電流阻擋層的所述側面相對于在所述半導體疊層的所述主面上生長的第二部分以5度以上40度以下的范圍內的角度傾斜。

6.如權利要求1至5的任一項所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，

在所述半導體疊層上形成所述掩模的所述步驟包括：

將具有規定所述開口的邊緣的圖案形成于所述半導體疊層上所涂布的抗蝕劑的步驟；以及

對形成了所述圖案的抗蝕劑進行熱處理，從而在所述邊緣形成傾斜面而形成所述掩模的步驟，

在所述蝕刻中，通過干蝕刻而蝕刻所述掩模及所述半導體疊層。

7.如權利要求1至6的任一項所述的氮化物電子器件的制作方法，其特征在于，

所述基板由導電性的自立III族氮化物基板構成，

所述自立III族氮化物基板的主面的法線向量相對于與表示所述六方晶類III族氮化物的c軸方向的基準軸正交的面以5度以上40度以下的范圍內的角度傾斜，

該方法還具有在所述基板的背面形成漏電極的步驟。