[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201611159323.0
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN107068773B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 織田真也;德田梨繪;神原仁志;河原克明;人羅俊實
• 申請（專利權）人: 株式會社FLOSFIA
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/24;H01L29/47
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 溫青玲

本發明提供一種半導體特性和肖特基特性優異的半導體裝置。該半導體裝置至少具備：含有具有剛玉結構的結晶性氧化物半導體作為主成分的半導體層，以及上述半導體層上的肖特基電極，形成上述肖特基電極時，通過使上述肖特基電極含有元素周期表第4族～第9族的金屬，能夠在不損害半導體特性的情況下制造半導體特性和肖特基特性優異的半導體裝置，并將所得半導體裝置用于功率器件等。

【技術領域】

本發明特別涉及一種對于功率器件有用的半導體裝置。

【背景技術】

氧化鎵(Ga₂O₃)在室溫下具有4.8-5.3eV這種寬帶隙，是幾乎不吸收可見光和紫外光的透明半導體。因此，氧化鎵是一種有望用于在深紫外線區域動作的光·電子設備、透明電子器件的材料，近年來，對基于氧化鎵(Ga₂O₃)的光檢測器、發光二極管(LED)以及三極管進行了開發(參照非專利文獻1)。

另外，氧化鎵(Ga₂O₃)存在α、β、γ、σ、ε5種結晶結構，通常最穩定的結構是β-Ga₂O₃。然而，由于β-Ga₂O₃為β-gallia結構，所以與通常用于電子材料等的結晶系不同，未必適用于半導體裝置。另外，β-Ga₂O₃薄膜的生長需要高基板溫度、高真空度，因此還存在制造成本增加的問題。另外，又如非專利文獻2所記載，β-Ga₂O₃中即使有高濃度(例如1×10¹⁹/cm³以上)的摻雜物(Si)，如果在離子注入后不以800℃～1100℃的高溫實施退火處理，則無法作為施主來使用。

另一方面，α-Ga₂O₃具有與已經通用販賣的藍寶石基板相同的結晶結構，所以適用于光·電子設備，此外，由于具有比β-Ga₂O₃寬的帶隙，所以對于功率器件尤其有用，因此，使用α-Ga₂O₃作為半導體的半導體裝置備受期待。

專利文獻1和2中記載了一種半導體裝置，其使用β-Ga₂O₃作為半導體，使用由Ti層和Au層構成的2層，由Ti層、Al層和Au層構成的3層，或者由Ti層、Al層、Ni層和Au層構成的4層，作為可得到與該半導體相適合的歐姆特性的電極。

另外，專利文獻3中記載了一種半導體裝置，其使用β-Ga₂O₃作為半導體，使用Au、Pt、或者Ni和Au的層疊體中的任一者作為可得到與該半導體相適合的肖特基特性的電極。

然而，在將專利文獻1～3中記載的電極應用于使用α-Ga₂O₃作為半導體的半導體裝置的情況下，存在如下問題：無法作為肖特基電極、歐姆電極發揮功能；電極無法附著于膜；半導體特性受損等。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2005-260101號公報

【專利文獻2】日本特開2009-81468號公報

【專利文獻3】日本特開2013-12760號公報

【非專利文獻】