JP2018120934A - 化合物半導体装置及び化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態に係る化合物半導体装置の構造について図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態に係る化合物半導体装置を例示する断面図である。
次に、第1の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法について図9〜図13を用いて説明する。図9〜図13は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。
以上の工程により、本実施形態における化合物半導体装置を製造することができる。
第2の実施形態に係る化合物半導体装置の構造について図14を用いて説明する。図14は、第2の実施形態に係る半導体装置を例示する断面図である。第1の実施形態と同様の構成については第1の実施形態と同じ番号を付し、説明を省略する。
第3の実施形態に係る化合物半導体装置の構造について図15を用いて説明する。図15は、第3の実施形態に係る半導体装置を例示する断面図である。第1の実施形態と同様の構成については第1の実施形態と同じ番号を付し、説明を省略する。
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、HEMTのディスクリートパッケージに関する。図16は、第4の実施形態に係るディスクリートパッケージを示す図である。
次に、第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、HEMTを備えたPFC(Power Factor Correction)回路に関する。PFC回路とは、力率を改善し、例えば高調波の発生を抑制することができる回路のことである。図17は、第5の実施形態に係るPFC回路を示す結線図である。
次に、第6の実施形態について説明する。第6の実施形態は、HEMTを備えた電源装置に関する。図18は、第6の実施形態に係る電源装置を示す結線図である。
次に、第7の実施形態について説明する。第7の実施形態は、HEMTを備えた増幅器に関する。図19は、第7の実施形態に係る増幅器を示す結線図である。
なお、第1の実施形態に係る基板、バッファ層、キャリア走行層、スペーサ層、キャリア供給層、保護膜等の種々の変形例は、第2から第3の実施形態における半導体装置にも適用可能である。
101 基板
102 バッファ層
103 キャリア走行層
104 2次元電子ガス(2DEG)
105 スペーサ層
106 キャリア供給層
107 保護膜
108 ソース電極
109 ドレイン電極
110 ゲート電極
111 素子分離領域
120 第1領域(In組成比が大きい領域)
121 第2領域(In組成比が小さい領域)
130 SiO2
200 第2の実施形態に係る化合物半導体装置
206 キャリア供給層
220 第1領域(In組成比が大きい領域)
221 第2領域(In組成比が小さい領域)
300 第3の実施形態に係る化合物化合物半導体装置
306 キャリア供給層
320 第1領域(In組成比が大きい領域)
321 第2領域(In組成比が小さい領域)
906 キャリア供給層
Claims (8)
- 窒化物半導体のキャリア走行層と、
前記キャリア走行層の上方に設けられ、In及びAlを含有し、In組成比が第1の組成比である第1領域と前記第1領域よりもIn組成比が小さい第2の組成比である第2領域とを有する、窒化物半導体のキャリア供給層と、
前記キャリア供給層の前記第2領域の上方に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極を挟んで、前記キャリア供給層の前記第1領域の上方に設けられたソース電極及びドレイン電極と
を有し、
前記ゲート電極の前記ドレイン電極側の端部の下方に前記第2領域を有することを特徴とする化合物半導体装置。
- 前記キャリア供給層の上面に対して垂直な方向において、前記第2領域と前記ゲート電極とが重なることを特徴とする、請求項1に記載の化合物半導体装置。
- 前記キャリア供給層の上面に対して垂直な方向において、前記第2領域は前記ゲート電極の前記ドレイン電極側の端部よりも前記ドレイン電極側に延伸した領域まで設けることを特徴とする、請求項1または2に記載の化合物半導体装置。
- 前記第2領域のIn組成比は前記キャリア走行層側から前記キャリア供給層の上面側に向かって、連続的或いは段階的に小さくなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載の化合物半導体装置。
- 窒化物半導体のキャリア走行層を形成し、
前記キャリア走行層の上方に、In及びAlを含有し、In組成比が第1の組成比である窒化物半導体のキャリア供給層を形成し、
前記キャリア供給層において、前記第1の組成比よりもIn組成比が小さい第2の組成比である低In領域を形成し、
前記低In領域を挟む領域であって、前記低In領域以外の領域の上方にソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記低In領域の上方にゲート電極を形成するに際し、前記キャリア供給層の上面に対して垂直な方向において前記ゲート電極の前記ドレイン電極側端部が前記低In領域と重なる領域に前記ゲート電極を形成することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
- 前記キャリア走行層及び前記キャリア供給層を含む窒化物半導体積層構造に熱を加えることによりInを離脱させて、前記低In領域を形成することを特徴とする、請求項5に記載の化合物半導体装置の製造方法。
- 前記キャリア供給層の上面に対して垂直な方向において、前記低In領域と前記ゲート電極とが重なるように前記低In領域を形成することを特徴とする、請求項5又は6に記載の化合物半導体装置の製造方法。
- 前記キャリア供給層の上面に対して垂直な方向において、前記ゲート電極の前記ドレイン電極側の端部よりも前記ドレイン電極側に延伸した領域まで前記低In領域を形成することを特徴とする請求項5又は6に記載の化合物半導体装置の製造方法。
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