[發明專利]半導體裝置用基板、半導體裝置及半導體裝置用基板的制造方法

有效

• 申請號: 201780054582.3
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN109716492B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 佐藤憲;鹿內洋志;筱宮勝;土屋慶太郎;萩本和德
• 申請（專利權）人: 三墾電氣股份有限公司;信越半導體株式會社
• 主分類號: H01L21/338
• 分類號: H01L21/338;H01L21/20;H01L21/205;H01L29/778;H01L29/812
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 許天易

1.一種半導體裝置用基板，包含：

基板；

緩沖層，設置于該基板上且由氮化物半導體所構成；以及

裝置活性層，設置于該緩沖層上且自氮化物半導體所構成，

其中該緩沖層具有：

第一區域，含有碳與鐵；以及

第二區域，于該第一區域上，其鐵的平均濃度低于該第一區域，其碳的平均濃度高于該第一區域，

其中該第二區域的碳的平均濃度低于該第一區域的鐵的平均濃度，

該第一區域及該第二區域含有Al且/或Ga，該第一區域的平均Al濃度低于該第二區域的平均Al濃度。

2.如權利要求1所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域包含該緩沖層的下表面，該第二區域包含該緩沖層的上表面。

3.如權利要求1所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域之中的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和大于該第二區域之中的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和。

4.如權利要求2所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域之中的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和大于該第二區域之中的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和。

5.如權利要求1所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域厚于該第二區域。

6.如權利要求2所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域厚于該第二區域。

7.如權利要求3所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域厚于該第二區域。

8.如權利要求4所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域厚于該第二區域。

9.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域含有組成相異的多個氮化物半導體層。

10.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中該第二區域含有組成相異的多個氮化物半導體層。

11.如權利要求9所述的半導體裝置用基板，其中該第二區域含有組成相異的多個氮化物半導體層。

12.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中于該第一區域與該第二區域之間配置有第三區域，該第三區域所具有的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和小于該第二區域的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和以及該第一區域的碳的平均濃度與鐵的平均濃度的和。

13.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中該第一區域及該第二區域的厚度分別為400nm以上。

14.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中該第二區域之中的鐵的平均濃度為1×10¹⁶atoms/cm³以下，該第一區域之中的鐵的平均濃度為1×10¹⁸atoms/cm³以上。

15.如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中該裝置活性層含有信道層，該信道層由碳的平均濃度低于該第二區域且鐵的平均濃度低于該第一區域的氮化物半導體所構成，

于該裝置活性層與該緩沖層之間配置有一高電阻層，該高電阻層由碳的平均濃度為該第二區域以上且鐵的平均濃度低于該第一區域的氮化物半導體所構成。

16.一種半導體裝置，具有如權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置用基板，其中

裝置活性層于通道層之上含有阻障層，該阻障層由與該通道層為能帶間隙相異的氮化物半導體所構成，

該半導體裝置更包含：

電極，電連接于形成于該通道層與該阻障層之間的交界面的附近的二維電子氣體層。