[发明专利]半导体器件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件和半导体器件的生产方法。本发明特别涉及半导体器件如紫外发光二极管、电子器件，和涉及到半导体器件的生产方法。

背景技术

近年来，已知能够有利地用于杀菌、水净化、医疗、照明和高密度光记录等领域中的紫外LED(发光二极管)和具有使用AlGaN类薄膜作为材料而形成的器件结构的高电子迁移率晶体管(HEMT)。此外，对于此类紫外LED和具有使用AlGaN类薄膜形成的器件结构的HEMT，已经进行各种方法以获得高品质AlGaN类薄膜。

通常，紫外LED具有功能层压体，所述功能层压体具有其中发光层插入n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层之间的结构。为了缓和由于氮化物半导体层和基板之间的晶格常数的差异而引起的应变，功能层压体通常在其间插入缓冲区的情况下形成于基板上。HEMT具有包括均由氮化物半导体层形成的i型沟道层和n型电子供给层的功能层压体。为了降低由于氮化物半导体层和基板之间的晶格常数的差异而引起的应变，功能层压体也通常在其间插入缓冲区的情况下形成于基板之上。

专利文献1公开了一种氮化物半导体基板，其中掺杂有横向生长促进物质的主要含有AlN或AlGaN的第一半导体层(缓冲区)直接形成于基板上，或者使一层或多层主要含有AlN或AlGaN的氮化物半导体层插入其间，包括氮化物半导体层的功能层压体形成于其上。根据该技术，在缓冲区中横向生长得到促进，伴随着位错耦合的促进，这使得缓冲区表面上穿透位错(threading dislocation)减少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公布JP2005-235908

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1中，典型的AlN低温沉积的缓冲层形成于缓冲区和n型Al_0.4Ga_0.6N层之间。然而，未考虑到AlN低温沉积的缓冲层和n型Al₀₄Ga_0.6N层之间的Al组成的关系。此外，AlN低温沉积的缓冲层降低促进在其下设置的缓冲区中晶格弛豫(latticerelaxation)的效果；因而，由于横向生长的结晶性改进不充分。

另外，在于缓冲区上形成具有与缓冲区不同的组成的氮化物半导体层作为功能层压体的情况下，未注意到功能层压体的氮化物半导体层和缓冲区之间的晶格失配的问题。

本发明的目的在于解决上述问题并提供一种半导体器件，其中在缓冲区中得到改进的结晶品质有效地传递至功能层压体，从而改进功能层压体的平坦性和结晶性。本发明的另一目的在于提供一种半导体器件的生产方法。

用于解决问题的方案

本发明的发明人已经进行各种研究以实现上述目的，结果发现缓冲区中得到改进的结晶性和平坦性能够通过在基板上的缓冲区和从缓冲区侧具有例如n型Al_xGa_1-xN层(0≤x<1)、发光层和p型Al_yGa_1-yN层(0≤y≤1)的功能层压体中的n型Al_xGa_1-xN层之间设置Al_zGa_1-zN调整层而有效地传递至功能层压体。注意Al_zGa_1-zN调整层(0≤z<1)含有p型杂质，和Al组成z在功能层压体的最接近缓冲区侧的n型Al_xGa_1-xN层的Al组成x±0.05范围内。因而，他们完成了本发明。

本发明基于上述发现，并且其构成特征如下。

(1)一种半导体器件，其包括基板上的缓冲区和功能层压体，所述功能层压体包含多层氮化物半导体层，

其中所述功能层压体包括在所述缓冲区侧的第一n型或i型Al_xGa_1-xN层(0≤x<1)，和

在所述缓冲区和所述功能层压体之间设置具有约等于第一Al_xGa_1-xN层(x-0.05≤z≤x+0.05,0≤z<1)的Al组成的、含有p型杂质的Al_zGa_1-zN调整层

(2)根据上述(1)所述的半导体器件，其中所述基板是AlN模板基板。