TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
公開番号2023167538
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-24
出願番号2022078806
出願日2022-05-12
発明の名称半導体装置
出願人新電元工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/337 20060101AFI20231116BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】AlGaN層の電界集中を抑制することで、リーク電流の増加及び耐圧の劣化を抑制し、また電流コラプス現象を抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明は、n型GaN層12と、n型GaN層12上に配置された第1のn型AlGaN層13と、第1のn型AlGaN層13上に配置された第2のn型AlGaN層21と、第1のn型AlGaN層13上に配置され、第2のn型AlGaN層21の一方側に位置するソース電極15と、第1のn型AlGaN層13上に配置され、第2のn型AlGaN層21の他方側に位置するドレイン電極16と、第2のn型AlGaN層21上に配置され、第2のn型AlGaN層21上の中央より前記ソース電極15側に位置するp型AlGaN層22と、p型AlGaN層22上に配置されたゲート電極18と、を有する半導体装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
n型GaN層と、
前記n型GaN層上に配置された第1のn型AlGaN層と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置された第2のn型AlGaN層と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層の一方側に位置するソース電極と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層の他方側に位置するドレイン電極と、
前記第2のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層上の中央より前記ソース電極側に位置するp型AlGaN層と、
前記p型AlGaN層上に配置されたゲート電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
n型GaN層と、
前記n型GaN層上に配置されたn型AlGaN層と、
前記n型AlGaN層上に配置された第1のp型AlGaN層と、
前記n型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層の一方側に位置するソース電極と、
前記n型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層の他方側に位置するドレイン電極と、
前記第1のp型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層上の中央より前記ソース電極側に位置する第2のp型AlGaN層と、
前記第2のp型AlGaN層上に配置されたゲート電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
請求項1において、
前記第2のn型AlGaN層の組成は、Al

Ga
1-X
Nであり、xは0.01以上0.25以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項4】
請求項1又は3において、
前記第2のn型AlGaN層のAl濃度は、5原子%以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項5】
請求項2において、
前記第1のp型AlGaN層の組成は、Al

Ga
1-x
Nであり、xは0.01以上0.25以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
請求項2又は5において、
前記第1のp型AlGaN層のAl濃度は、5原子%以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項7】
請求項1、2、3及び5のいずれか一項において、
前記n型GaN層はバッファー層上に配置されており、
前記バッファー層は基板上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項8】
請求項7において、
前記基板は、Si基板、サファイア基板、SiC基板、GaN基板、AlN基板又はGa



基板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項9】
請求項1又は3において、
前記第1のn型AlGaN層、前記第2のn型AlGaN層及び前記p型AlGaN層の各々は、1nm以上60nm以下の範囲内の厚さを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項10】
請求項2又は5において、
前記n型AlGaN層、前記第1のp型AlGaN層及び前記第2のp型AlGaN層の各々は、1nm以上60nm以下の範囲内の厚さを有することを特徴とする半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来の半導体装置は、HEMT(高電子移動度トランジスタ)としての分極接合GaN系FETである。この分極接合GaN系FETは、Si基板上に形成されたバッファー層と、このバッファー層上に形成された第1のn型GaN層と、この第1のn型GaN層上に形成されたn型AlGaN層と、このn型AlGaN層上に形成された第2のn型GaN層を有している。そのn型AlGaN層上には、第2のn型GaN層の一方側に位置するソース電極及び第2のn型GaN層の他方側に位置するドレイン電極が形成されている。第2のn型GaN層上にはp型GaN層が形成されており、このp型GaN層上にはゲート電極が形成されている。これに関連する技術が特許文献1に開示されている。
【0003】
上記の従来の分極接合GaN系FETでは、バッファー層上に、エピタキシャル成長法により第1のGaN層、AlGaN層、第2のGaN層が順に形成される。このエピタキシャル成長の時に、第1のGaN層、AlGaN層、第2のGaN層にSiやCのような不純物が混入され、これらの層がn型化される。それにより、n型AlGaN層とn型GaN層に電界集中を招き、結果としてリーク電流の増加及び耐圧の劣化を招くことがある。また、これらの層のn型化は、電流コラプスの抑制を阻害することがある。
【0004】
そこで、上記の半導体装置において、n型AlGaN層とn型GaN層の電界集中を抑制し、リーク電流の増加及び耐圧の劣化を抑制すること、また電流コラプス現象を抑制することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2015-106627号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の種々の態様は、AlGaN層の電界集中を抑制することで、リーク電流の増加及び耐圧の劣化を抑制し、また電流コラプス現象を抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以下に本発明の種々の態様について説明する。
【0008】
[1]n型GaN層と、
前記n型GaN層上に配置された第1のn型AlGaN層と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置された第2のn型AlGaN層と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層の一方側に位置するソース電極と、
前記第1のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層の他方側に位置するドレイン電極と、
前記第2のn型AlGaN層上に配置され、前記第2のn型AlGaN層上の中央より前記ソース電極側に位置するp型AlGaN層と、
前記p型AlGaN層上に配置されたゲート電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【0009】
[2]n型GaN層と、
前記n型GaN層上に配置されたn型AlGaN層と、
前記n型AlGaN層上に配置された第1のp型AlGaN層と、
前記n型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層の一方側に位置するソース電極と、
前記n型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層の他方側に位置するドレイン電極と、
前記第1のp型AlGaN層上に配置され、前記第1のp型AlGaN層上の中央より前記ソース電極側に位置する第2のp型AlGaN層と、
前記第2のp型AlGaN層上に配置されたゲート電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【0010】
[3]上記[1]において、
前記第2のn型AlGaN層の組成は、Al

Ga
1-X
Nであり、xは0.01以上0.25以下であることを特徴とする半導体装置。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

学校法人東北学院
半導体製造方法
1日前
日新イオン機器株式会社
イオン源
6日前
株式会社GSユアサ
蓄電素子
6日前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
6日前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
6日前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
6日前
AGC株式会社
アンテナモジュール
6日前
日本航空電子工業株式会社
コネクタ
6日前
株式会社東芝
半導体装置
1日前
日本航空電子工業株式会社
コネクタ
6日前
TDK株式会社
複合電子部品
6日前
TDK株式会社
電子部品
6日前
TDK株式会社
電子部品
6日前
日産自動車株式会社
ヒートシンク
6日前
株式会社AESCジャパン
電池セル
6日前
株式会社AESCジャパン
電池パック
6日前
KDDI株式会社
アンテナ装置
6日前
日亜化学工業株式会社
半導体レーザ素子
6日前
本田技研工業株式会社
固体二次電池
1日前
日本特殊陶業株式会社
セラミックスヒータ
6日前
株式会社AESCジャパン
電池モジュール
6日前
矢崎総業株式会社
リレー制御装置
6日前
SPPテクノロジーズ株式会社
基板処理装置
6日前
個人
導線
7日前
矢崎総業株式会社
リレー制御装置
6日前
三菱電機株式会社
モジュールの放熱構造
6日前
株式会社プロテリアル
アンテナ装置
6日前
株式会社ディスコ
処理装置
7日前
日亜化学工業株式会社
導電部材の形成方法
6日前
株式会社荏原製作所
充填剤塗布装置
6日前
TDK株式会社
積層電子部品
6日前
本田技研工業株式会社
硫化物系固体電解質
1日前
新光電気工業株式会社
半導体装置及びその製造方法
6日前
有限会社フリーザトーン
プラグ
6日前
日東シンコー株式会社
絶縁シート
1日前
日亜化学工業株式会社
発光装置
6日前
続きを見る