[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，具备：

基板；

载流子渡越层，其由形成在所述基板上的第一III族氮化物半导体构成，且其中载流子在沿所述基板的主面的方向上渡越；

势垒层，其形成在所述载流子渡越层上，由带隙比所述第一III族氮化物半导体更大的第二III族氮化物半导体构成；

电极，其形成在所述势垒层上；和

帽层，其形成在所述势垒层上且形成在所述电极的侧方区域，由单晶与多晶混合存在的第三III族氮化物半导体构成。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述帽层在沿与所述势垒层之间的界面的方向上部分地形成单晶区域。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，

所述单晶区域，在与所述势垒层之间的界面上，遍及整个面或呈岛状地，在厚度方向不均匀地形成。

4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中，

所述单晶区域与所述势垒层相接。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述帽层由从所述势垒层侧起层叠为单晶层和多晶层而成的双层构造构成。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述帽层由含铝Al的III族氮化物半导体构成。

7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，

所述帽层中与所述基板相反侧的面被氧化。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其中，

所述帽层由氮化铝即AlN构成，

所述势垒层由Al_xGa_1-xN构成，其中，0<x≤1，

所述载流子渡越层由GaN构成。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具备：

隔离层，其被设于所述载流子渡越层与所述势垒层间，由单晶的氮化铝即AlN构成。

10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具备：

p型的III族氮化物半导体层，其被设于所述势垒层与所述电极之间。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，

所述p型的III族氮化物半导体层由Al_xGa_1-xN构成，其中，0≤x≤1。

12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具备：

绝缘层，其被设于所述势垒层与所述电极之间。

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其中，

所述绝缘层由氧化铝(Al₂O₃)构成。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的半导体装置，其中，

所述势垒层中所述电极的下侧部分的厚度小于所述电极的侧方部分的厚度。

15.一种半导体装置的制造方法，包括：

在基板上形成由第一III族氮化物半导体构成的载流子渡越层的工序；

在所述载流子渡越层上形成由第二III族氮化物半导体组成的势垒层的工序；

形成由第三III族氮化物半导体构成的帽层，使之覆盖所述势垒层的工序；

选择性地除去所述帽层的一部分的工序；和

在将所述帽层的一部分除去的工序之后，在所述势垒层上形成电极的工序，

所述帽层通过有机金属化学气相沉积法形成，

所述帽层的形成温度低于所述载流子渡越层的形成温度以及所述势垒层的形成温度。

16.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其中，

所述帽层的形成温度为600℃以上900℃以下，

所述载流子渡越层的形成温度以及所述势垒层的形成温度都为1000℃以上。

17.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其中，

在除去所述帽层的一部分的工序中，所述帽层用碱性的蚀刻剂除去。