[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201510013137.5
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN105304783A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 磯部康裕;杉山直治
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/00;H01L29/06;H01L29/20;H01L21/205
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

(關聯申請的引用)

本申請以于2014年6月18日申請的在先的日本專利申請2014-125531號的權利的利益為基礎，并且要求其利益，其全部內容通過引用被包含于此。

技術領域

在此說明的實施方式全部涉及半導體裝置。

背景技術

氮化物半導體除了被用于發光器件以外，由于其臨界電場強度高，也被用于功率器件，近年來，要求其更進一步的高耐壓化。

發明內容

本發明的實施方式提供高耐壓化的半導體裝置。

根據一種實施方式，半導體裝置具有第一氮化物半導體層、本征氮化物半導體層、以及具有Al的第二氮化物半導體層。所述本征氮化物半導體層設置在所述第一氮化物半導體層的第一側。所述第二氮化物半導體層設置在所述本征氮化物半導體層的與所述第一氮化物半導體層相對的一側。所述第一氮化物半導體層在所述第一氮化物半導體層、所述本征氮化物半導體層以及所述第二氮化物半導體層層疊的方向上具有第一濃度和低于所述第一濃度的第二濃度重復出現的碳分布。

根據上述構成的半導體裝置，能夠提供高耐壓化的半導體裝置。

附圖說明

圖1是表示實施方式1的半導體裝置的截面示意圖的一個例子。

圖2A是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]的濃度分布的具體例的圖的一個例子。

圖2B是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]的濃度分布的另一具體例的圖的一個例子。

圖2C是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]的濃度分布的又一具體例的圖的一個例子。

圖3A是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]以及鋁[Al]的濃度分布的具體例的圖的一個例子。

圖3B是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]以及鋁[Al]的濃度分布的另一具體例的圖的一個例子。

圖3C是表示圖1所示的半導體裝置所含的C-Al_xGa_1-xN層中的碳[C]以及鋁[Al]的濃度分布的又一具體例的圖的一個例子。

圖4是表示實施方式2的半導體裝置的截面示意圖的一個例子。

圖5A是說明圖4所示的半導體裝置的制造方法的截面示意圖的一個例子。

圖5B是說明圖4所示的半導體裝置的制造方法的截面示意圖的一個例子。

具體實施方式

以下參照附圖對幾個實施方式進行說明。在附圖中，相同部分附以相同的參照編號，其重復說明適當省略。另外，附圖分別用于發明的說明以及促進其理解，希望留意的是存在各圖中的形狀以及尺寸、比例等與實際裝置存在不同的地方。

在本申請說明書中，關于“層疊”，除了彼此接觸重疊的情況以外，還包括在其中插入其它層而重疊的情況。另外，所謂的“設置在……上”，除了直接接觸而設置的情況以外，還包括在其中插入其它層而設置的情況。

(1)半導體裝置

圖1是表示實施方式1的半導體裝置的截面示意圖的一個例子。本實施方式的半導體裝置包括基板S、緩沖層10、C-Al_xGa_1-xN層13、i(intrinsic，本征)-GaN層14、以及Al_xGa_1-xN層15。

在本實施方式中，基板S為包含(111)面的Si基板。Si基板的厚度例如為500μm以上且2mm以內，更優選為700μm以上且1.5mm以內。另外，基板S也可以為薄層Si被層疊而成的基體。使用薄層Si被層疊而成的基體時，薄層Si的層厚例如為5nm以上且500nm以內。但是，基板S不限于Si基板，例如也可以使用SiC基板、藍寶石基板或GaN基板等。

緩沖層10在本實施方式中為在基板S上與基板S接觸地設置的AlN層。AlN層10的層厚例如為50nm以上且500nm以下，優選為100nm以上且300nm以下。此外，也可以使用超晶格結構的多層膜來代替緩沖層10。在此，所謂的“超晶格結構”是指，例如以層厚為5nm的AlN層與層厚為20nm的GaN層為1對，將其多對例如20對交替層疊而成的結構。