[发明专利]半导体元件及其制造方法

说明书

提供能进行制造工序的简化和制造成本的削减的半导体元件及其制造方法。半导体元件(10)具备：包括包含受主杂质的β‑Ga₂O₃系单晶的高电阻基板(11)；形成在高电阻基板(11)上的未掺杂β‑Ga₂O₃系单晶层(12)；以及侧面被未掺杂β‑Ga₂O₃系单晶层(12)包围的n型沟道层(13)。未掺杂β‑Ga₂O₃系单晶层(12)作为元件分离区域。

技术领域

本发明涉及半导体元件及其制造方法，特别是涉及β-Ga₂O₃系半导体元件及其制造方法。

背景技术

在现有的半导体元件中，使用将配置在半导体层叠体上的元件之间电分离的元件分离结构。这种元件分离结构的形成例如使用将受主杂质进行离子注入的元件分离法等(例如，参照专利文献1。)。

在上述专利文献1记载的现有的半导体装置中，在P型硅基板的表面的元件分离区域形成用于元件分离的P⁺型沟道停止层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11-97519号公报

发明内容

发明要解决的问题

使用受主杂质离子注入的元件分离是从元件分离区域的上面直到到达基板这样深的位置为止以高浓度注入受主杂质离子。因此，注入时间变长而使得制造工序变长，不仅制造很花费时间，而且实现制造成本的削减也是困难的。

由此，本发明的目的在于提供能进行制造工序的简化和制造成本的削减的半导体元件及其制造方法。

用于解决问题的方案

然而，例如在氮化物系半导体、β-Ga₂O₃等氧化物系半导体等中，认为未掺杂晶体为n型。其理由是因为原料、装置的洁净化是有限的，完全抑制不希望的施主杂质的混入是困难的。另外，空孔等晶体缺陷作为施主起作用的情况也较多，完全除去晶体缺陷是困难的也是理由之一。

本发明者等对未掺杂晶体反复专心研究的结果发现，β-Ga₂O₃系单晶通过一般已知的晶体生长方法能容易制作高电阻的未掺杂晶体，意外地，通过将该未掺杂晶体用于元件分离，能实现上述目的，从而进行了本发明。

即，本发明提供以下的[1]～[12]的半导体元件和[13]～[15]的半导体元件的制造方法。

[1]一种半导体元件，具备：包括包含受主杂质的β-Ga₂O₃系单晶的高电阻基板；形成在上述高电阻基板上的未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层；以及侧面被上述未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层包围的n型沟道层，将上述未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层作为元件分离区域。

[2]一种半导体元件，具备：包括包含受主杂质的β-Ga₂O₃系单晶的高电阻基板；形成在上述高电阻基板上的未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层；以及侧面和基板侧的底面被上述未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层包围的n型沟道层，将上述未掺杂β-Ga₂O₃系单晶层作为元件分离区域。