[发明专利]半导体衬底及电子器件

说明书

本发明提供半导体衬底，其具有衬底、由第III族氮化物的单一或多个结晶层形成的氮化物结晶层、和盖帽层，前述衬底、前述氮化物结晶层及前述盖帽层按照前述衬底、前述氮化物结晶层、前述盖帽层的位置顺序设置，前述盖帽层为具有结晶性的氮化硅层，并且具有5nm以上的厚度。另外，提供半导体衬底，其中，前述氮化物结晶层的与前述盖帽层接触的层及其附近的层作为场效应晶体管的活性层发挥功能，前述盖帽层为具有结晶性的氮化硅层，并且具有将前述场效应晶体管的栅极包埋的厚度以上的厚度。

技术领域

本发明涉及半导体衬底及电子器件。

背景技术

例如，专利文献1中公开了一种半导体器件的制造方法，其目的在于，不仅防止从氮化物系半导体层中脱氮，而且在高温下稳定且有效地进行热处理。该文献中，记载了在n-GaN衬底11上形成n-Al_xGa_1-xN层12，然后在n-Al_xGa_1-xN层12中掺杂杂质，利用MOCVD法，在n-Al_xGa_1-xN层12的表面依次形成作为外延膜的由Al_yGa_1-yN形成的第1盖帽层2a及由Al_zGa_1-zN形成的第2盖帽层2b，从而形成被处理衬底2。其中，Al组成比y大于Al组成比x，并且大于Al组成比z。

例如，专利文献2中公开了一种半导体器件及其制造方法，其目的在于，得到同时实现了高耐压和高电流的具有优异特性的异质结的半导体器件，该文献中记载了半导体器件具备：电子渡越层3，其由GaN形成；电子供给层4，其由AlGaN形成，被设置在电子渡越层3上，向2DEG供给电子；第一盖帽层5，其由非掺杂半导体形成，被设置在电子供给层4上，具有以包围栅电极11的方式开口的开口部；第二盖帽层6，其由n型半导体形成，仅被设置在第一盖帽层5上，具有在2DEG的电子的渡越方向上至少在栅电极的下流侧开口、且在2DEG的电子的渡越方向上与前述第一盖帽层5的开口部相比开口宽度更大的开口部；利用连续的外延生长工序而生成由GaN形成的电子渡越层、由AlGaN形成的电子供给层、第一盖帽层、和第二盖帽层。

上述专利文献1、2中，为了减轻由于半导体器件的制造过程中的退火等而产生的缺陷、或调节半导体器件中的能带电位(band potential)，在电子供给层(引用文献1中的n-Al_xGa₁-_xN层12、引用文献2中的电子供给层4)之上形成了由AlGaN形成的盖帽层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-46441号公报

专利文献2：日本特开2013-225621号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本申请的发明人认识到上述的盖帽层的存在不仅实现专利文献1、2中记载的目的，而且有助于外延生长过程中的沟道形成层(引用文献1中的n-GaN衬底11及n-Al_xGa_1-xN层12、引用文献2中的由GaN形成的电子渡越层3及由AlGaN形成的电子供给层4)的保护。