[发明专利]半导体装置用基板、半导体装置及半导体装置用基板的制造方法

说明书

本发明为一种半导体装置用基板，包含：基板；缓冲层，设置于该基板上且由氮化物半导体所构成；以及装置活性层，设置于该缓冲层上且自氮化物半导体所构成，其中该缓冲层具有：第一区域，含有碳与铁；以及第二区域，于该第一区域上，其铁的平均浓度低于该第一区域，其碳的平均浓度高于该第一区域，其中该第二区域的碳的平均浓度低于该第一区域的铁的平均浓度。由此提供在能抑制纵方向漏电流且抑制装置的高温动作时的横方向漏电流的同时，能抑制电流崩溃现象的半导体装置用基板。

技术领域

本发明涉及半导体装置用基板、半导体装置及半导体装置用基板的制造方法。

背景技术

使用氮化物半导体的半导体装置用基板用于以高频且高输出而动作的电源组件等。特别对于作为在微波、次毫米波、毫米波等的高频带区域之中进行放大为特别适用，已知有例如高电子移动率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)等。

如此的使用HEMT等的半导体装置用基板，揭示于例如专利文献1。在专利文献1之中，半导体装置用基板如图12所示，具有：于硅基板111上所形成的由第一半导体层112(由AlN所构成)与第二半导体层(由GaN所构成且掺杂有Fe) 交互积层所构成的缓冲层114、于缓冲层114上所形成的由GaN所构成的通道层 115、以及于通道层115上所形成的由AlGaN所构成的阻障层116。

另外，于半导体装置用基板上设置源极S、漏极D与门极G而得到半导体装置。

揭示于专利文献1的半导体装置用基板通过于缓冲层114掺杂铁而提高纵方向的耐压。

然而，已知Fe的掺杂会由于表面偏析等而无法陡峭地控制，所以会引起朝上部的层(亦即，通道层)的Fe的混入(参考专利文献2)。已知当此Fe进入通道层会带给移动度的降低等的顺方向特性不良影响，而使用使之不会混入信道层的构造或制造方法为佳。

使用于高电阻化的不使Fe导入上部的通道层的构造，揭示于例如专利文献2 至4。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2010-123725号公报

[专利文献2]日本特开2013-074211号公报

[专利文献3]日本特开2010-232297号公报

[专利文献4]日本特开2010-182872号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

于具有掺杂铁(Fe)的缓冲层的半导体装置用基板上设置有电极的半导体装置，将源极S与硅基板111电气连接，在OFF状态下将规定的电压施加于源极与漏极之间的情况下，能抑制纵方向的漏电。然而，本发明人们发现：在高温动作时，透过缓冲层114而流动的横方向(漏极D与源极S之间)的漏电会增加。

再者，为了解决上述的问题，虽然通过使缓冲层含有碳而能抑制高温动作时的横方向的漏电流，但是若过度提高碳的平均浓度，缓冲层的结晶性会降低，而有电流崩溃现象会容易恶化的问题。

鉴于上述问题点，本发明之目的在于：提供一种半导体装置用基板、半导体装置及半导体装置用基板的制造方法，在抑制纵方向漏电流且能抑制装置的高温动作时的横方向漏电流的同时，能抑制电流崩溃现象。

[解决问题的技术手段]

为了达成上述目的，本发明提供一种半导体装置用基板，包含：基板；缓冲层，设置于该基板上且由氮化物半导体所构成；以及装置活性层，设置于该缓冲层上且自氮化物半导体所构成，其中该缓冲层具有：第一区域，含有碳与铁；以及第二区域，于该第一区域上，其铁的平均浓度低于该第一区域，其碳的平均浓度高于该第一区域，其中该第二区域的碳的平均浓度低于该第一区域的铁的平均浓度。