公开(公告)号：CN103828030B

公开(公告)日：2017-11-10

申请号：CN201280003274.5

申请日：2012-08-10

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 杉山智彦 ,  前原宗太 ,  角谷茂明 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L21/02293 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/205 ,  H01L29/432 ,  H01L29/518 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7786

Abstract: 本发明提供一种反向漏电流得到抑制且二维电子气迁移率高的半导体元件。一种半导体原件具备：外延基板，在基底基板上以使（0001）结晶面大致平行于基板面的方式层叠形成III族氮化物层组；肖特基电极。其中，外延基板具备：沟道层，由具有Inx1Aly1Gaz1N（x1+y1+z1=1、z1＞0）组成的第一III族氮化物构成；势垒层，由具有Inx2Aly2N（x2+y2=1、x2＞0、y2＞0）组成的第二III族氮化物构成；中间层，由GaN构成且邻接于所述势垒层；保护层，由AlN构成且邻接于所述中间层。其中，肖特基电极接合在所述保护层上。

公开(公告)号：CN103109351A

公开(公告)日：2013-05-15

申请号：CN201180043385.4

申请日：2011-08-19

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C23C16/34 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/0661 ,  C23C16/303 ,  C30B23/025 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02365 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02439 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/155 ,  H01L29/2003

Abstract: 本发明提供一种将硅基板作为基底基板、低位错且无裂纹的外延基板。一种外延基板，在（111）单晶硅基板上，以（0001）结晶面与基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，所述外延基板具有由多个基底层层叠而成的基底层组，所述基底层分别包括由AlN构成的第一III族氮化物层、和在第一III族氮化物层上形成的、由AlyyGazzN构成的第二III族氮化物层构成。第一III族氮化物层为多结晶含有缺陷层，第一和第二III族氮化物层的界面呈三维凹凸面，并且，在多个基底层中，构成基底基板正上方以外的基底层的第一III族氮化物层的厚度为50nm以上且100nm以下，第二III族氮化物层满足0≦yy≦0.2。

公开(公告)号：CN102859653A

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201180020582.4

申请日：2011-04-15

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C30B29/38 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L21/02381 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/045 ,  H01L29/155 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/205

Abstract: 本发明提供一种外延基板，其将硅基板作为基底基板，无裂纹且耐电压性优良。其在作为(111)取向的单晶硅的基底基板之上，以使(0001)结晶面与所述基底基板的基板面大致平行的方式形成有III族氮化物层组，其具有：缓冲层，其具备多个第一层叠单位，该第一层叠单位包括：组分调制层，其交替层叠由A1N构成的第一组分层和由AlxGa1-xN(0≤x＜1)组分的III族氮化物构成的第二组分层而成；第一中间层，其由AlyGa1-yN(0≤y＜1)组分的III族氮化物构成。当将第一组分层和第二组分层的层叠数分别设为n(n为2以上的自然数)，且将从基底基板侧开始第i个第二组分层的x值设为x(i)时，如下：x(1)≥x(2)≥···≥x(n-1)≥x(n)且x(1)＞x(n)，且第二组分层相对于第一组分层呈共格状态，第一中间层相对于组分调制层呈共格状态。

公开(公告)号：CN1316783A

公开(公告)日：2001-10-10

申请号：CN01116499.9

申请日：2001-03-23

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 柴田智彦 ,  浅井圭一郎 ,  长井晃余 ,  田中光浩

IPC: H01L33/00 ,  H01S5/00 ,  H01L21/205

CPC classification number: H01L33/32 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02658 ,  H01L33/007 ,  Y10T428/12403

Abstract: 把在背面21b上形成高熔点金属膜22的蓝宝石衬底本体21导入MOCVD装置23中，通过基座24使高熔点金属膜与加热器25相对地在减压下形成AlxGayInzN膜27。成膜过程中，由于高熔点金属膜22吸收红外线，因而除通过接触的热传导之外，还可通过辐射有效地加热衬底本体，从而形成稳定的结晶性和平坦性良好的AlxGayInzN(x+y+z=1,x、y、z≥0)膜26～29。因对加热器25减轻了负载，加热器的寿命可延长，维护变得容易，从而降低了制造成本。

公开(公告)号：CN102484049B

公开(公告)日：2015-05-20

申请号：CN201080035067.9

申请日：2010-06-30

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 角谷茂明 ,  三好実人 ,  杉山智彦 ,  市村干也 ,  仓冈义孝 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C23C16/34 ,  H01L21/338 ,  H01L29/47 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812 ,  H01L29/872

CPC classification number: H01L21/0254 ,  C30B25/18 ,  C30B25/183 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02494 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/872

Abstract: 本发明提供将单晶硅用作基底基板的品质和特性优异的氮化物外延基板。在(111)单晶硅基板上，以(0001)结晶面大致平行于基板面的方式形成13族氮化物层群而成的外延基板具有：形成于基底基板上且由AlN构成的第一13族氮化物层；形成于第一13族氮化物层上且由InxxAlyyGazzN(xx+yy+zz＝1、0≤xx≤1、0＜yy≤1、0＜zz≤1)构成的第二13族氮化物层；以及在第二13族氮化物层上外延形成的至少一个第三13族氮化物层，而且，第一13族氮化物层为由柱状结晶、粒状结晶或晶畴中的至少一种构成的含多缺陷的层，第一13族氮化物层与第二13族氮化物层之间的界面为三维凹凸面。

公开(公告)号：CN103081080A

公开(公告)日：2013-05-01

申请号：CN201180040401.4

申请日：2011-08-19

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  市村干也 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  H01L21/205 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/205 ,  H01L29/66431 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/7787

Abstract: 本发明提供一种通态电阻低且常闭动作型的半导体元件。半导体元件用外延基板具备：基底基板；沟道层，其至少含有Al和Ga，且由Inx1Aly1Gaz1N（x1+y1+z1＝1）组成的第一III族氮化物构成；势垒层，其至少含有In和Al，且由Inx2Aly2Gaz2N（x2+y2+z2＝1）组成的第二III族氮化物构成。第一III族氮化物的组成在由x1＝0，0≦y1≦0.3决定的范围内，第二III族氮化物的组成在以InN、AlN、GaN为顶点的三维图上，由根据第一III族氮化物的组成决定的、以下各式所表示的直线包围的范围内，势垒层的厚度为3nm以下，并且，在势垒层之上，进而具备有由氮化硅构成且具有3nm以下的厚度的低结晶性绝缘层。

公开(公告)号：CN102511075A

公开(公告)日：2012-06-20

申请号：CN201080041195.4

申请日：2010-12-02

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/205 ,  C23C16/34 ,  C30B29/38 ,  H01L21/20 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/2003 ,  C30B25/186 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/045 ,  H01L29/205 ,  H01L29/7787

Abstract: 提供一种将硅基板作为基底基板，无裂纹且降低弯曲的外延基板。该外延基板，在(111)单晶Si基板之上以(0001)结晶面与基板面大致平行的方式形成III族氮化物层组，并具有：缓冲层，交替层叠第一层叠单位和第二层叠单位而成，并且，最上部和最下部都由第一层叠单位构成，结晶层，形成在缓冲层之上；第一层叠单位包括：组分调制层，通过重复交替层叠组分不同的第一单位层和第二单位层而成，从而内部存在压缩应变；第一中间层，加强在组分调制层中存在的压缩应变；第二层叠单位是实质上无应变的第二中间层。

公开(公告)号：CN101981677A

公开(公告)日：2011-02-23

申请号：CN200980110483.8

申请日：2009-03-13

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好实人 ,  仓冈义孝 ,  角谷茂明 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  C23C16/34 ,  C30B29/38 ,  H01L21/20 ,  H01L21/205 ,  H01L29/201 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L21/0262 ,  C30B19/00 ,  C30B23/02 ,  C30B25/02 ,  C30B29/403 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/201 ,  H01L29/7786

Abstract: 提供一种外延基板，所述外延基板具有良好的二维电子气特性且由应变产生的内部应力减小。采用的解决手段为，以组成为Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1)、在由x1＝0、0≤y1≤0.3确定的范围内的第一III族氮化物形成沟道层；以组成为Inx2Aly2Gaz2N(x2+y2+z2＝1)的第二III族氮化物形成势垒层，所述第二III族氮化物的组成是在以InN、AlN、GaN为顶点的三元相图上，根据所述第一III族氮化物的组成(AlN摩尔分数)确定的五条直线所围成的范围内。

公开(公告)号：CN104126223A

公开(公告)日：2014-10-29

申请号：CN201280069971.0

申请日：2012-12-04

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 杉山智彦 ,  角谷茂明 ,  前原宗太 ,  田中光浩

IPC: H01L21/338 ,  H01L21/205 ,  H01L29/778 ,  H01L29/812

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/66431 ,  H01L29/7786 ,  H01L29/155 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7787

Abstract: 本发明提供一种晶格匹配的HEMT元件，其是将二维电子气浓度确保在实用的范围内且反向耐压高的HEMT元件。通过在将AlN模板基板或Si单晶基体材料作为基底的基板等的基底基板上，形成由GaN而成的沟道层，并且在该沟道层上，形成由InxAlyGazN(x+y+z＝1，0≦z≦0.3)组分的III族氮化物而成的势垒层，而且在该势垒层上形成源极电极、漏极电极、及栅极电极，从而制备半导体元件，此时，势垒层的In摩尔分数(x)和Ga摩尔分数(z)和厚度(d)满足规定的范围。

公开(公告)号：CN102005471B

公开(公告)日：2014-10-15

申请号：CN201010251920.2

申请日：2010-08-09

Applicant: 日本碍子株式会社

Inventor： 三好実人 ,  仓冈义孝 ,  角谷茂明 ,  市村干也 ,  杉山智彦 ,  田中光浩

IPC: H01L29/205 ,  H01L29/778 ,  H01L21/20

CPC classification number: H01L29/7787 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/201

Abstract: 提供一种外延基板，所述外延基板能够实现欧姆接触特性优良、并具有良好的设备特性的半导体元件。采用的解决手段为在基底基板之上形成由第一III族氮化物构成的沟道层，所述第一III族氮化物至少含有Al和Ga、具有Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1)的组成；在上述沟道层之上形成由第二III族氮化物构成的势垒层，所述第二III族氮化物至少含有In和Al、具有Inx2Aly2Gaz2N(x2+y2+z2＝1)的组成，并且所述势垒层的形成方式为：表面附近部的In组成比相对于表面附近部以外的部分的In组成比要大。