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公開番号2025035956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023169715
出願日2023-09-29
発明の名称半導体装置
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H10D 30/47 20250101AFI20250306BHJP()
要約【課題】電流コラプスを抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、上面が窒素極性を有するバリア層と、上面が窒素極性を有し、前記バリア層の上のチャネル層と、上面が窒素極性を有し、前記チャネル層の上の第1キャップ層と、前記第1キャップ層の前記上面に接する誘電体膜と、を有し、前記第1キャップ層は、窒化アルミニウム層である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上面が窒素極性を有するバリア層と、
上面が窒素極性を有し、前記バリア層の上のチャネル層と、
上面が窒素極性を有し、前記チャネル層の上の第１キャップ層と、
前記第１キャップ層の前記上面に接する誘電体膜と、
を有し、
前記第１キャップ層は、窒化アルミニウム層である、半導体装置。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
上面が窒素極性を有するバリア層と、
上面が窒素極性を有し、前記バリア層の上のチャネル層と、
上面が窒素極性を有し、前記チャネル層の上の第１キャップ層と、
前記第１キャップ層の前記上面に接する誘電体膜と、
を有し、
前記第１キャップ層の前記上面において、ＩＩＩ族元素中のアルミニウムの割合が５２％以上である、半導体装置。
【請求項３】
前記第１キャップ層の厚さは、０．２ｎｍ以上２．０ｎｍ未満である、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記チャネル層と前記第１キャップ層との間に、上面が窒素極性を有する第２キャップ層を有し、
前記第２キャップ層におけるＩＩＩ族元素中のアルミニウムの割合は、前記第１キャップ層におけるＩＩＩ族元素中のアルミニウムの割合よりも低い、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記誘電体膜の上のゲート電極を有する、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、バリア層の上にチャネル層が形成された高電子移動度トランジスタ（ｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＨＥＭＴ）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００５／１１９７８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電流コラプスの抑制の要請が高まっている。
【０００５】
本開示は、電流コラプス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】
【０００６】
本開示の半導体装置は、上面が窒素極性を有するバリア層と、上面が窒素極性を有し、前記バリア層の上のチャネル層と、上面が窒素極性を有し、前記チャネル層の上の第１キャップ層と、前記第１キャップ層の前記上面に接する誘電体膜と、を有し、前記第１キャップ層は、窒化アルミニウム層である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、電流コラプスを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
図２は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
図３は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
図４は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その３）である。
図５は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その４）である。
図６は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その５）である。
図７は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その６）である。
図８は、実験に用いたエピタキシャル基板の基本構造を示す断面図である。
図９は、原子間力顕微鏡像を示す図（その１）である。
図１０は、原子間力顕微鏡像を示す図（その２）である。
図１１は、アルミニウム組成とシート抵抗との関係を示す図である。
図１２は、アルミニウム組成と突起数との関係を示す図である。
図１３は、窒化アルミニウム層の厚さとシート抵抗との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【００１０】
〔１〕本開示の一態様に係る半導体装置は、上面が窒素極性を有するバリア層と、上面が窒素極性を有し、前記バリア層の上のチャネル層と、上面が窒素極性を有し、前記チャネル層の上の第１キャップ層と、前記第１キャップ層の前記上面に接する誘電体膜と、を有し、前記第１キャップ層は、窒化アルミニウム層である。
（【００１１】以降は省略されています）

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