[發明專利]化合物半導體器件和用于制造化合物半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201310102456.4
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103367427A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 鐮田陽一
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

技術領域

此處討論的實施例是關于化合物半導體器件和用于制造化合物半導體器件的方法。

背景技術

近年來，已經不斷開發出具有高介電強度和高功率的化合物半導體器件，其中利用了氮化物化合物半導體的特性，諸如呈現高飽和電子速率和寬帶隙。例如，已經開發出場效應晶體管，諸如高電子遷移率晶體管（high?electron?mobility?transistor，HEMT）。尤其，AlGaN層為電子供給層的GaN?HEMT越來越引起注意。在GaN?HEMT中，AlGaN和GaN之間的晶格常數差引起AlGaN層中的應變，該應變會引起壓電極化（piezoelectric?polarizatio），這會在AlGaN層下方的GaN層的上表面附近生成高濃度二維電子氣。這種現象能夠生產高功率。

但是，高濃度二維電子氣在常關型晶體管的工作中會成為問題。已經研究了大量技術來克服該問題。

例如，提出了這樣的技術，其中提供摻雜有Mg作為p型摻雜物的p型GaN層以降低二維電子氣。在一些技術中，p型GaN層設置在電子供給層和柵電極之間，或者在其他技術中，p型GaN層設置在緩沖層和電子渡越層（electron?transit?layer）之間。

不幸地是，相關技術的具有p型GaN層的GaN?HEMT在工作于常關模式下的一些情況中具有不適當的器件特性。

相關技術的化合物半導體器件的示例公開于日本特開專利公開No.2009-206123和No.2011-82415。

發明內容

此處討論的實施例的目的是提供化合物半導體器件，其具有滿意的器件特性并且可以工作于常關模式。實施例的另一目的是提供用于制造化合物半導體器件的方法。

根據本發明的方案，化合物半導體器件包括：襯底；電子渡越層和電子供給層，形成在襯底上面；柵電極、源電極和漏電極，形成在電子供給層上面；以及第一鐵摻雜層，設置在襯底和電子渡越層之間的在平面圖中對應于柵電極的位置的區域，第一鐵摻雜層摻雜有鐵以降低柵電極下方生成的二維電子氣。

借助尤其權利要求中指出的元件和組合，將實現并獲得本發明的目的和優勢。

應該理解的是，如所要求的，前述總體說明和以下詳細說明是示范和解釋性的，并不是要限制本發明。

附圖說明

圖1是圖示出根據第一實施例的化合物半導體器件的構造的截面圖；

圖2是圖示出根據第一實施例的器件特性的圖表；

圖3A是一組截面圖，按順序圖示出根據第一實施例的用于制造化合物半導體器件的工藝；

圖3B是一組截面圖，按順序圖示出根據第一實施例的用于制造化合物半導體器件的圖3A圖示的工藝之后的工藝；

圖3C是一組截面圖，按順序圖示出根據第一實施例的用于制造化合物半導體器件的圖3B圖示的工藝之后的工藝；

圖3D是一組截面圖，按順序圖示出根據第一實施例的用于制造化合物半導體器件的圖3C圖示的工藝之后的工藝；

圖4是圖示出根據第二實施例的化合物半導體器件的構造的截面圖；

圖5A是一組截面圖，按順序圖示出根據第二實施例的用于制造化合物半導體器件的工藝；

圖5B是一組截面圖，按順序圖示出根據第二實施例的用于制造化合物半導體器件的圖5A圖示的工藝之后的工藝；

圖5C是一組截面圖，按順序圖示出根據第二實施例的用于制造化合物半導體器件的圖5B圖示的工藝之后的工藝；

圖6是圖示出根據第三實施例的化合物半導體器件的構造的截面圖；

圖7A是一組截面圖，按順序圖示出根據第三實施例的用于制造化合物半導體器件的工藝；

圖7B是一組截面圖，按順序圖示出根據第三實施例的用于制造化合物半導體器件的圖7A圖示的工藝之后的工藝；

圖7C是一組截面圖，按順序圖示出根據第三實施例的用于制造化合物半導體器件的圖7B圖示的工藝之后的工藝；

圖8圖示了根據第四實施例的分立封裝；

圖9是示意連接圖，圖示出根據第五實施例的功率因數校正（PFC）電路；

圖10是示意連接圖，圖示出根據第六實施例的供電裝備；以及

圖11是示意連接圖，圖示出根據第七實施例的高頻率放大器。

具體實施方式