JP2007258578A - Group III nitride compound semiconductor p-type method, insulation isolation method, group III nitride compound semiconductor, and transistor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、III 族窒化物系化合物半導体のp型化方法、それによりp型化された領域を有するIII 族窒化物系化合物半導体、及びそのp型化された領域を有するトランジスタに関する。
また、III 族窒化物系化合物半導体装置の絶縁分離方法に関する。
The present invention relates to a p-type method for a group III nitride compound semiconductor, a group III nitride compound semiconductor having a p-type region, and a transistor having the p-type region.
The present invention also relates to an insulation separation method for a group III nitride compound semiconductor device.
III 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法としては、MOCVD法でIII 族窒化物系化合物半導体を気相成長させる時に、Mgを含む有機金属ガスを流しながらMgを成長する半導体層に取り込む方法がある。この方法は、後工程において、窒素雰囲気中で600℃〜800℃で加熱処理して水素を離脱させてMgを活性化させる必要がある。すなわち、p型化のための後工程が必要であった。 As a method for converting a group III nitride compound semiconductor into a p-type, when a group III nitride compound semiconductor is vapor-phase grown by MOCVD, the organic layer containing Mg is introduced into the semiconductor layer in which Mg is grown while flowing. There is a way. In this method, it is necessary to activate Mg by releasing heat by performing heat treatment at 600 ° C. to 800 ° C. in a nitrogen atmosphere in a subsequent step. That is, a post-process for p-type conversion was necessary.
また、下記特許文献1に示すように、c軸に垂直な面を主面としたGaN基板において、Mgを平面一様にイオン注入して、c軸に垂直な深さ方向に熱拡散して、イオン注入層よりも下層にp型層を形成する方法が知られている。 In addition, as shown in Patent Document 1 below, in a GaN substrate having a surface perpendicular to the c-axis as a main surface, Mg is ion-implanted uniformly in the plane and thermally diffused in the depth direction perpendicular to the c-axis. A method of forming a p-type layer below the ion-implanted layer is known.
また、III 族窒化物系化合物半導体装置の絶縁分離方法としては、下記特許文献2に記載されているように、原子番号20以上でかつII族原子のイオン注入により、高抵抗領域を形成する方法が知られている。この方法は、重い原子のイオン注入により格子欠陥を高密度で発生させて、電子の捕獲確率を高くすることで、イオン注入領域を高抵抗領域とする方法である。また、II族原子をイオン注入した後にアニーリングして、そのII族原子をGaやAl原子と置換させて、アクセプタを生成することで電子を捕獲して高抵抗を得る方法を示している。 Further, as a method for insulating isolation of a group III nitride compound semiconductor device, a method of forming a high resistance region by ion implantation of a group II atom having an atomic number of 20 or more as described in Patent Document 2 below. It has been known. In this method, lattice defects are generated at a high density by ion implantation of heavy atoms to increase the probability of capturing electrons, thereby making the ion implantation region a high resistance region. In addition, a method of obtaining high resistance by capturing electrons by annealing after ion implantation of group II atoms, substituting the group II atoms with Ga and Al atoms, and generating acceptors is shown.
また、下記特許文献3には、c軸に垂直な面を主面としたGaN基板において、Mgを平面一様にイオン注入して、c軸に垂直な深さ方向に熱拡散して、イオン注入層よりも下層にp型層を形成し、上層のイオン注入層をエッチングで除去する方法が開示されている。c軸に垂直な方向をイオン注入方向とする理由は、その方向の拡散係数が大きいためである。 Further, in Patent Document 3 below, Mg is ion-implanted uniformly in a GaN substrate having a surface perpendicular to the c-axis as a main surface, and is thermally diffused in a depth direction perpendicular to the c-axis. A method is disclosed in which a p-type layer is formed below the implantation layer, and the upper ion implantation layer is removed by etching. The reason why the direction perpendicular to the c-axis is the ion implantation direction is that the diffusion coefficient in that direction is large.
上記特許文献1の方法によると、イオン注入した層よりも下層をp型層とし、イオン注入した層は結晶性が悪く高抵抗となり、電流通路や電極を形成する層として用いることができないために、エッチングして除去している。ところが、III 族窒化物系化合物半導体は、エッチングが困難であるという問題があり、現実的には、イオン注入した層を除去することは困難である。無理に、600℃で加熱したKOH溶液でエッチングした場合には、Kイオンが表面に付着して、表面絶縁膜で、電流リークを発生させる原因となっている。 According to the method of Patent Document 1, a lower layer than the ion-implanted layer is a p-type layer, and the ion-implanted layer has poor crystallinity and high resistance and cannot be used as a layer for forming a current path or an electrode. Etching is removed. However, the group III nitride compound semiconductor has a problem that it is difficult to etch, and in reality, it is difficult to remove the ion-implanted layer. Forcibly, when etching is performed with a KOH solution heated at 600 ° C., K ions adhere to the surface, causing current leakage in the surface insulating film.
また、上記特許文献1の方法では、平面一様にp層を形成することはできても、層の中の一部の領域をp型領域とすることはできない。すなわち、トランジスタなどのように微細なp型領域を必要とするデバイスの製造は困難である。 Further, according to the method of Patent Document 1, a p-layer can be formed uniformly in a plane, but a partial region in the layer cannot be a p-type region. That is, it is difficult to manufacture a device that requires a fine p-type region such as a transistor.
上記特許文献2の方法は、格子欠陥密度が高過ぎると、欠陥中心を伝導するホッピング伝導により抵抗率が低下するので、これを回避するために、アニーリングして欠陥密度を低減させている。また、アニーリングが過剰に行われると、格子欠陥密度が低下し過ぎ、抵抗が減少するので、さらに、アニーリングによりアクセプタを発生させて、電子の捕獲密度を高めて、抵抗を高くする方法である。 In the method of Patent Document 2 described above, if the lattice defect density is too high, the resistivity decreases due to hopping conduction conducted through the defect center. Therefore, in order to avoid this, the defect density is reduced by annealing. Further, if annealing is performed excessively, the lattice defect density is excessively lowered and the resistance is decreased. Thus, an acceptor is generated by annealing, thereby increasing the electron capture density and increasing the resistance.
特許文献2においては、Mgをイオン注入することは、排除されている。Mgはアニーリングにより浅いアクセプタ準位を形成するので、n型の抵抗を減少させることを通り越して、p型化させるために、上記のような絶縁分離には用いることができず、特許文献2の示唆するところではない。 In Patent Document 2, ion implantation of Mg is excluded. Since Mg forms a shallow acceptor level by annealing, it cannot be used for insulation isolation as described above in order to make it p-type by going through the reduction of n-type resistance. There is no suggestion.
一方、特許文献3には、Mgをイオン注入して、その領域よりも下方にMgを熱拡散させてp型化する方法が開示されているが、半導体装置の絶縁分離に関しては、示唆するところがない。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a method of ion-implanting Mg and thermally diffusing Mg below the region to make it p-type. However, there is a suggestion regarding insulation isolation of a semiconductor device. Absent.
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、III 族窒化物系化合物半導体をエッチングすることなくp型化することである。
また、発明の他の目的は、部分的にp型化できるようにして、トランジスタなどのデバイスを提供できるようにすることである。
また、発明の他の目的は、微細領域のp型領域を有するIII 族窒化物系化合物半導体デバイスを実現することである。
また、発明の他の目的は、III 族窒化物系化合物半導体装置の効果的な絶縁分離をする方法及び絶縁分離されたIII 族窒化物系化合物半導体装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is to make a group III nitride compound semiconductor p-type without etching.
Another object of the invention is to be able to provide a device such as a transistor by making it partially p-type.
Another object of the invention is to realize a group III nitride compound semiconductor device having a fine p-type region.
Another object of the present invention is to provide a method of effectively insulating and isolating a group III nitride compound semiconductor device and a group III nitride compound semiconductor device that is insulated and separated.
上記課題を解決するための第1の発明は、III 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法において、III 族窒化物系化合物半導体にマグネシウム(Mg)を平面上において部分的にイオン注入し、その後に、マグネシウム(Mg)を平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散させて、拡散領域をp型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for converting a group III nitride compound semiconductor to a p-type, wherein magnesium (Mg) is partially ion-implanted into a group III nitride compound semiconductor on a plane. Thereafter, magnesium (Mg) is thermally diffused in a horizontal direction on the plane and in a direction perpendicular to the plane, thereby converting the diffusion region into a p-type, and a method for converting the group III nitride compound semiconductor into a p-type It is.
ここで、マグネシウム(Mg)のイオン注入は、p型化すべき領域において、平面上において格子島状、格子状、又は、ストライプ状に、注入されることが望ましい。本発明は、ある領域に部分的にMgをイオン注入して、その後に、熱拡散することを特徴としているので、イオン注入する領域は、水平方向にも拡散できるように面上において離散的に形成されていれば良いので、その領域の形状には限定されない。しかし、ストライプ状や格子島状、格子状にMgをイオン注入することで、p型化領域に対して、Mgの注入された高抵抗領域を微小領域やメッシュ状にすることで、高抵抗領域の影響を排除することができる。 Here, it is desirable that magnesium (Mg) ions be implanted in a lattice island shape, a lattice shape, or a stripe shape on a plane in a region to be p-type. The present invention is characterized in that Mg is ion-implanted partially in a certain region and then thermally diffused, so that the region to be ion-implanted is discrete on the surface so that it can also be diffused in the horizontal direction. As long as it is formed, the shape of the region is not limited. However, by ion-implanting Mg into stripes, lattice islands, or lattices, the high-resistance region into which the Mg is implanted is made into a micro-region or a mesh with respect to the p-type region. The influence of can be eliminated.
また、マグネシウム(Mg)を部分的にイオン注入した領域、又は、その領域を含む部分に、ドナー不純物を添加してn型領域を形成しても良い。すなわち、Mgをイオン注入した領域は高抵抗領域となるので、この領域にドナー不純物を添加してn型に変換することで、高抵抗領域を排除することができる。また、この部分をトランジスタにおけるソースやエミッタ、ドレインやコレクタなどの領域とすることができる。 Further, an n-type region may be formed by adding a donor impurity to a region where magnesium (Mg) is partially ion-implanted or a portion including the region. That is, since the region into which Mg ions are implanted becomes a high resistance region, the high resistance region can be eliminated by adding a donor impurity to this region and converting it to n-type. In addition, this portion can be a region such as a source, an emitter, a drain, or a collector in a transistor.
また、請求項4の発明は、III 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法において、III 族窒化物系化合物半導体にマグネシウム(Mg)をイオン注入し、その後に、マグネシウム(Mg)を熱拡散させて、拡散領域をp型化し、その後に、イオン注入された領域又はその領域を含む部分にドナー不純物を添加してn型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法である。
すなわち、本発明では、Mgのイオン注入は、平面方向への拡散は任意であるが、必須とはしない。すなわち、Mgのイオン注入は、平面上一様に行って、深さ方向にのみ熱拡散させて、注入領域の下方にp型領域を形成しても良い。そして、注入領域にドナー不純物を添加してn型領域とする。これにより、下方にp型層、上方にn型層とから成るpn接合層を形成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type, magnesium (Mg) is ion-implanted into the group III nitride compound semiconductor, and then the magnesium (Mg) is heated. The group III nitride compound semiconductor is characterized in that it is diffused to make the diffusion region p-type, and thereafter, a donor impurity is added to the ion-implanted region or a portion including the region to make it n-type. It is a method of typing.
That is, in the present invention, Mg ion implantation may be arbitrarily diffused in the plane direction but is not essential. That is, Mg ion implantation may be performed uniformly on a plane and thermally diffused only in the depth direction to form a p-type region below the implanted region. Then, a donor impurity is added to the implantation region to form an n-type region. Thereby, a pn junction layer composed of a p-type layer on the lower side and an n-type layer on the upper side can be formed.
また、請求項5の発明は、III 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法において、III 族窒化物系化合物半導体から成る第1層に、マグネシウム(Mg)をイオン注入し、その第1層の上にIII 族窒化物系化合物半導体から成る第2層を成長させ、第2層に、第1層中のマグネシウム(Mg)を熱拡散させることにより、第2層をp型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法である。
この方法は、イオン注入した層よりも、あとで結晶成長させる層(上側)をp型化する方法である。すなわち、結晶成長層にMgをイオン注入して、その層の上に他のIII 族窒化物系化合物半導体を結晶成長して、Mgを熱拡散させてp型化することが特徴である。例えば、Mgがイオン注入された層が高抵抗を示す層として残っていても、基板に近い側の層であるので、基板の上部の層を素子領域とするデバイスに用いることができる。この場合には、エッチングをする必要がない。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type, magnesium (Mg) is ion-implanted into a first layer made of a group III nitride compound semiconductor, and the first A second layer made of a group III nitride compound semiconductor is grown on the layer, and magnesium (Mg) in the first layer is thermally diffused into the second layer to make the second layer p-type. Is a method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type.
In this method, the layer (upper side) for crystal growth later than the ion-implanted layer is made p-type. That is, Mg is ion-implanted into the crystal growth layer, another group III nitride compound semiconductor is crystal-grown on the layer, and Mg is thermally diffused to be p-type. For example, even if the layer into which Mg is ion-implanted remains as a layer exhibiting high resistance, the layer close to the substrate can be used for a device having the upper layer of the substrate as an element region. In this case, it is not necessary to perform etching.
なお、マグネシウム(Mg)のイオン注入は、第1層の平面上において格子島状、格子状、又は、ストライプ状に、注入されることが望ましい。 Note that magnesium (Mg) ion implantation is desirably performed in the form of lattice islands, lattices, or stripes on the plane of the first layer.
また、請求項7の発明は、マグネシウム(Mg)が平面上において部分的にイオン注入された注入領域と、その注入領域からマグネシウム(Mg)が平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散してp型化されたp型領域とマグネシウム(Mg)が部分的にイオン注入された注入領域と、その注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型領域とを有することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体である。
すなわち、本発明では、水平断面図において、平面のp型領域と、その中に部分的に存在するMgがイオン注入された注入領域とを有する半導体である。
Further, the invention of claim 7 is directed to a diffusion region in which magnesium (Mg) is partially ion-implanted on a plane, and magnesium (Mg) is thermally diffused from the implantation region in a horizontal direction on the plane and in a direction perpendicular to the plane. Then, a p-type region converted into p-type, an injection region in which magnesium (Mg) is partially ion-implanted, and a p-type region converted into p-type by thermally diffusing magnesium (Mg) from the injected region. It is a group III nitride compound semiconductor characterized by having.
That is, the present invention is a semiconductor having a planar p-type region and an implantation region into which Mg that is partially present therein is ion-implanted in a horizontal sectional view.
また、請求項8の発明は、p型領域は、平面状の層を成し、その層の上に形成されたn型層を有することを特徴とする請求項7に記載のIII 族窒化物系化合物半導体である。
また、請求項9の発明は、注入領域、又は、その注入領域を含む領域がドナー不純物が添加されたn型領域であることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のIII 族窒化物系化合物半導体である。
また、請求項10の発明は、マグネシウム(Mg)がイオン注入された注入領域と、その注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型領域と、注入領域又はその注入領域を含む領域にドナー不純物が添加されてn型化されたn型領域とを有することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体である。
すなわち、注入領域をn型領域として、p型領域の中にn型領域が形成された半導体である。
The invention according to claim 8 is the group III nitride according to claim 7, wherein the p-type region forms a planar layer and has an n-type layer formed on the layer. A compound semiconductor.
The invention according to claim 9 is the group III nitride according to claim 7 or 8, wherein the implanted region or a region including the implanted region is an n-type region to which a donor impurity is added. It is a physical compound semiconductor.
The invention of claim 10 includes an implantation region into which magnesium (Mg) is ion-implanted, a p-type region in which magnesium (Mg) is thermally diffused from the implantation region, and a p-type region, and an implantation region or an implantation thereof. A group III nitride compound semiconductor comprising an n-type region doped with a donor impurity in a region including the region and made into an n-type region.
That is, a semiconductor in which an n-type region is formed in a p-type region, with the implantation region being an n-type region.
さらに、請求項11の発明は、III 族窒化物系化合物半導体から成るトランジスタにおいて、マグネシウム(Mg)が部分的にイオン注入された注入領域であって、ドナー不純物が添加されたn型のエミッタ/ソース領域と、エミッタ/ソース領域の周囲に形成され、注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型のベース/チャネル領域と、ベース/チャネル領域を含み、その外側に形成されたn型のコレクタ/ドレイン領域とを有することを特徴とするトランジスタである。
トランジスタとしては、HEMT、MESFET、MOSFETなどの横型又は縦型電界効果トランジスタや、縦型のIGBT、横型又は縦型の接合型のトランジスタなど、p型領域やn型領域を有する任意のトランジスタを用いることができる。
Furthermore, the invention of
As the transistor, an arbitrary transistor having a p-type region or an n-type region such as a horizontal or vertical field effect transistor such as HEMT, MESFET, or MOSFET, or a vertical IGBT, horizontal or vertical junction type transistor, or the like is used. be able to.
さらに、上記課題を解決するための請求項12の発明は、III 族窒化物系化合物半導体装置を絶縁分離する方法において、n型のIII 族窒化物系化合物半導体における分離領域に、マグネシウム(Mg)をイオン注入し、その後に、アニーリングにより周囲に熱拡散させてp型領域を形成することで、pn接合面を形成することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の絶縁分離方法である。
Furthermore, the invention of
本発明の分離領域は、素子間分離に用いるのであれば、素子領域の周囲に形成される。したがって、基板の表面において、ある幅の区画領域に、一様にMgがイオン注入されていることが望ましい。しかし、熱拡散によりp型領域を形成するので、この区画領域において、Mgが格子島状、格子状、ストライプ状に、イオン注入されても良い(請求項13)。また、深さ方向に絶縁分離する場合には、基板面に平行に面状に分離領域が形成される。この場合も、Mgのイオン注入は、基板平面上、一様に行われても良いし、格子島状、格子状、ストライプ状に、イオン注入されても良い(請求項13)。 The isolation region of the present invention is formed around the element region if it is used for element isolation. Therefore, it is desirable that Mg is uniformly ion-implanted in a partition region having a certain width on the surface of the substrate. However, since the p-type region is formed by thermal diffusion, Mg may be ion-implanted in a lattice island shape, a lattice shape, or a stripe shape in this partition region. In addition, in the case of insulating separation in the depth direction, a separation region is formed in a planar shape parallel to the substrate surface. Also in this case, the ion implantation of Mg may be performed uniformly on the substrate plane, or may be performed in a lattice island shape, a lattice shape, or a stripe shape.
また、請求項14の発明は、III 族窒化物系化合物半導体装置において、n型のIII 族窒化物系化合物半導体と、n型のIII 族窒化物系化合物半導体の分離領域に形成されたマグネシウム(Mg)のイオン注入された注入領域と、注入領域のマグネシウム(Mg)を周囲のn型のIII 族窒化物系化合物半導体に熱拡散させて形成されたp型領域とを有し、n型のIII 族窒化物系化合物半導体とp型領域とから成るpn接合により絶縁分離したことを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置である。
Further, the invention of
すなわち、本発明は、n型のIII 族窒化物系化合物半導体に、Mgをイオン注入して、熱拡散することで、p型領域を形成して、pn接合面を形成することで、絶縁分離構造を有するIII 族窒化物系化合物半導体装置である。 That is, according to the present invention, Mg is ion-implanted into an n-type Group III nitride compound semiconductor and thermally diffused to form a p-type region and form a pn junction surface. This is a group III nitride compound semiconductor device having a structure.
また、請求項15の発明は、注入領域は、格子島状、格子状、又は、ストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項14に記載のIII 族窒化物系化合物半導体装置である。
The invention of
上記課題を解決するための第1の発明は、マグネシウム(Mg)を平面上において部分的にイオン注入し、その後に、マグネシウム(Mg)を平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散させて、拡散領域をp型化するようにしているので、イオン注入した高抵抗領域が拡散領域中に分散して形成されることになる。このため、高抵抗領域の存在が素子特性に影響を与えることがなく高抵抗領域を除去する必要がなくなる。また、エッチング工程が不要となる。 In a first invention for solving the above problem, magnesium (Mg) is partially ion-implanted on a plane, and then magnesium (Mg) is thermally diffused in a horizontal direction on the plane and in a direction perpendicular to the plane. Since the diffusion region is made p-type, the ion-implanted high resistance region is formed dispersed in the diffusion region. For this reason, the presence of the high resistance region does not affect the element characteristics, and it is not necessary to remove the high resistance region. Moreover, an etching process becomes unnecessary.
また、請求項2の発明は、マグネシウム(Mg)のイオン注入を、平面上において格子島状、格子状、又は、ストライプ状で行っているので、イオン注入後の熱拡散により形成されるp型領域において、高抵抗領域を効果的に分散させることができる。
また、請求項3の発明は、マグネシウム(Mg)を部分的にイオン注入した領域、又は、その領域を含む部分に、ドナー不純物を添加してn型領域を形成するようにしているので、高抵抗領域を排除できる。すなわち、イオン注入領域をn型に変換させることで、pn接合を形成することで、高抵抗領域を排除することができる。
In the invention of claim 2, since the ion implantation of magnesium (Mg) is performed in a lattice island shape, a lattice shape, or a stripe shape on a plane, the p-type is formed by thermal diffusion after the ion implantation. In the region, the high resistance region can be effectively dispersed.
In the invention of claim 3, since an n-type region is formed by adding a donor impurity to a region in which magnesium (Mg) is partially ion-implanted or a portion including the region. The resistance region can be eliminated. In other words, the high resistance region can be eliminated by forming the pn junction by converting the ion implantation region to n-type.
また、請求項4の発明は、III 族窒化物系化合物半導体にマグネシウム(Mg)をイオン注入し、その後に、マグネシウム(Mg)を熱拡散させて、拡散領域をp型化し、その後に、イオン注入された領域又はその領域を含む部分にドナー不純物を添加してn型化しているので、III 族窒化物系化合物半導体において下側からp型層、その上にn型層を有するpn接合層を形成することができる。 In the invention of claim 4, magnesium (Mg) is ion-implanted into a group III nitride compound semiconductor, and then magnesium (Mg) is thermally diffused to make the diffusion region p-type. Since a donor impurity is added to the implanted region or a portion including the region to make it n-type, a pn junction layer having a p-type layer from the lower side and a n-type layer thereon on the group III nitride compound semiconductor Can be formed.
また、請求項5の発明によると、マグネシウム(Mg)をイオン注入した第1層の上にIII 族窒化物系化合物半導体から成る第2層を成長させ、第2層に、第1層中のマグネシウム(Mg)を熱拡散させることにより、第2層をp型化することで、高抵抗領域の上にp型層を形成することが可能となる。すなわち、素子の表面側の層を機能層とすれば、素子の下方に高抵抗層があっても、素子を実現することができるので、この型の素子に、エッチングを用いることなく、p型層を形成するのに本発明を用いることができる。 According to the invention of claim 5, a second layer made of a group III nitride compound semiconductor is grown on the first layer into which magnesium (Mg) has been ion-implanted, and the second layer includes By thermally diffusing magnesium (Mg), the second layer is made p-type, whereby a p-type layer can be formed on the high resistance region. In other words, if the layer on the surface side of the element is a functional layer, the element can be realized even if there is a high resistance layer below the element. Therefore, the p-type is used for this type of element without using etching. The present invention can be used to form layers.
また、請求項6の発明によると、Mgのイオン注入は、第1層の平面上において格子島状、格子状、又は、ストライプ状に行っているので、高抵抗領域を分散させることができ、素子への影響を排除することができる。 Further, according to the invention of claim 6, since the ion implantation of Mg is performed in the form of lattice islands, lattices, or stripes on the plane of the first layer, the high resistance region can be dispersed, The influence on the element can be eliminated.
また、請求項7の発明によると、マグネシウム(Mg)が平面上において部分的にイオン注入された注入領域と、その注入領域からマグネシウム(Mg)が平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散してp型化されたp型領域とを有していることから、高抵抗の注入領域の存在が素子に与える影響を小さくすることができる。 According to the invention of claim 7, the magnesium (Mg) is ion-implanted partially on the plane, and the magnesium (Mg) is heated from the implantation area in the horizontal direction on the plane and in the direction perpendicular to the plane. Since it has a p-type region that has been diffused into a p-type, the influence of the presence of the high-resistance injection region on the device can be reduced.
また、請求項8の発明によると、p型領域は、平面状の層を成し、その層の上に形成されたn型層を有することで、各種のデバイスを形成することができる。
また、請求項9の発明によると、注入領域、又は、その注入領域を含む領域をドナー不純物を添加されたn型領域とすることで、高抵抗領域を排除して、pn接合を有した素子を形成することができる。
According to the invention of claim 8, the p-type region forms a planar layer and has an n-type layer formed on the layer, whereby various devices can be formed.
According to the invention of claim 9, an element having a pn junction is obtained by eliminating the high resistance region by making the implanted region or the region including the implanted region an n-type region to which a donor impurity is added. Can be formed.
請求項10の発明によると、マグネシウム(Mg)がイオン注入された注入領域と、その注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型領域と、注入領域又はその注入領域を含む領域にドナー不純物が添加されてn型化されたn型領域とをしているので、下側にp型層、上側にn型層の配置されたpn接合層を有した半導体とし、デバイスに用いることができる。 According to the invention of claim 10, an implantation region into which magnesium (Mg) is ion-implanted, a p-type region in which magnesium (Mg) is thermally diffused from the implantation region to form a p-type, and an implantation region or an implantation region thereof Since the n-type region is formed by adding a donor impurity to the region including n-type region, a semiconductor having a p-type layer on the lower side and a pn junction layer on which the n-type layer is arranged on the upper side, Can be used for devices.
請求項11の発明によると、マグネシウム(Mg)が部分的にイオン注入された注入領域であって、ドナー不純物が添加されたn型のエミッタ/ソース領域と、エミッタ/ソース領域を含み、その外側に形成された注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型のベース/チャネル領域と、ベース/チャネル領域を含み、その外側に形成されたn型のコレクタ/ドレイン領域とを有することで、III 族窒化物系化合物半導体を用いたトランジスタを実現することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, an implantation region into which magnesium (Mg) is partially ion-implanted includes an n-type emitter / source region to which a donor impurity is added, and an emitter / source region. A p-type base / channel region in which magnesium (Mg) is thermally diffused from an implantation region formed in the substrate, and an n-type collector / drain region formed outside the base / channel region. Thus, a transistor using a group III nitride compound semiconductor can be realized.
請求項12、14の発明によると、n型のIII 族窒化物系化合物半導体における分離領域に、マグネシウム(Mg)をイオン注入し、その後に、アニーリングにより周囲に熱拡散させてp型領域を形成することで、pn接合面を形成して、そのpn接合面により、絶縁分離することができる。また、p型領域の内部のMgのイオン注入領域は、高抵抗のまま残るので、この部分も絶縁分離に寄与する。このようにして、エッチングなどの技術を用いることなく、III 族窒化物系化合物半導体において絶縁分離を実現することができる。
According to the inventions of
請求項13、15の発明によると、Mgのイオン注入を、分離領域において、離散的に配置した小区間において行っているので、その後のアニーリングによるMgの熱拡散を効果的に行うことができる。 According to the thirteenth and fifteenth aspects of the present invention, Mg ion implantation is performed in small sections discretely arranged in the separation region, so that thermal diffusion of Mg by subsequent annealing can be effectively performed.
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。
III族窒化物系化合物半導体には、2元、3元、又は4元の「Al1-x-y Gay Inx N;0≦x≦1,0≦y≦1,0≦x+y≦1」成る一般式で表される任意の混晶比の半導体が含まれる。結晶性の観点から、p型領域には、GaNを用いるのが最も望ましい。 III族窒化物系化合物半導体には、上記の組成式においては、上記の III族元素(Al,Ga,In)の内の少なくとも一部をボロン(B)やタリウム(Tl)等で置換したり、或いは、窒素(N)の少なくとも一部をリン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)などで置換されているものでも良い。
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
However, the embodiments of the present invention are not limited to the following examples.
The group III nitride compound semiconductor includes binary, ternary, or quaternary “Al 1-xy Ga y In x N; 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1”. Semiconductors having an arbitrary mixed crystal ratio represented by the general formula are included. From the viewpoint of crystallinity, it is most desirable to use GaN for the p-type region. In the group III nitride compound semiconductor, in the above composition formula, at least a part of the group III element (Al, Ga, In) is substituted with boron (B), thallium (Tl), or the like. Alternatively, at least part of nitrogen (N) may be substituted with phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), or the like.
結晶成長基板には、サファイア、Si、SiC、GaAs、GaN、その他のIII 族窒化物系化合物半導体などから成る基板などを用いることができる。基板をIII 族窒化物系化合物半導体とする場合には、上記の基板上に、MOCVD、HVPE、LPEなどにより、III 族窒化物系化合物半導体をヘテロ成長させたり、ELO成長などによって形成した後、その基板を除去することで、III 族窒化物系化合物半導体基板を得ることができる。また、Ga金属をフラックス中に溶融させて、窒素を含むガスを供給しながら、液相成長させるフラックス法により、III 族窒化物系化合物半導体基板を得ても良い。
また、Mgのイオン注入のエネルギーは、10〜200eVの範囲を用いることができる。また、アニリーングによる熱拡散の温度は、600〜1500℃の範囲を採用することができる。アニーリングの雰囲気は、窒素ガス、不活性ガスを用いることができる。結晶中で、Mgに結合したHを除去するために、水素原子を含む雰囲気は、望ましくない。 以下、実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
As the crystal growth substrate, a substrate made of sapphire, Si, SiC, GaAs, GaN, other group III nitride compound semiconductor, or the like can be used. When the substrate is a group III nitride compound semiconductor, a group III nitride compound semiconductor is hetero-growth or formed by ELO growth on the above substrate by MOCVD, HVPE, LPE, etc. By removing the substrate, a group III nitride compound semiconductor substrate can be obtained. In addition, a group III nitride compound semiconductor substrate may be obtained by a flux method in which Ga metal is melted in a flux and liquid phase growth is performed while supplying a gas containing nitrogen.
The energy of Mg ion implantation can be in the range of 10 to 200 eV. Moreover, the temperature of the thermal diffusion by annealing can employ | adopt the range of 600-1500 degreeC. Nitrogen gas or inert gas can be used for the annealing atmosphere. An atmosphere containing hydrogen atoms is undesirable in order to remove H bonded to Mg in the crystal. Hereinafter, although demonstrated based on an Example, this invention is not limited to an Example.
図1は、本実施例のp型化の方法を示している。基板11にGaN基板を用いた。基板11の表面にSiO2 膜をスパッタリングにより500nmの厚さに形成した。このSiO2 膜の上にフォトレジストを一様に塗布して、露光、現像して、フォトレジストを幅800nm、間隔800nmの格子状に形成した。その後、格子状のフォトレジストをマスクとして、窓部のSiO2 膜をエッチングして、SiO2 膜を幅800nm、間隔800nmの格子状に形成した。この結果、窓13は800nm角の格子島状に形成されている。
FIG. 1 shows a p-type conversion method according to this embodiment. A GaN substrate was used as the
次に、その格子状に形成されたSiO2 膜12をマスクとして、基板11の上方から、Mgイオンを30eVに加速してイオン注入(打ち込み)を行った。このイオン注入のエネルギーは、10〜200eVの範囲とすることができる。注入量は3×1015/cm2 である。これにより、窓13の下方の基板11の領域に、800nm角の格子島状に、Mgの密度1×1019/cm3 の注入領域14が形成された。
Next, using the SiO 2 film 12 formed in the lattice shape as a mask, ion implantation (implantation) was performed by accelerating Mg ions to 30 eV from above the
次に、SiO2 膜12をHF溶液によりエッチングして除去した。次に、基板11の表面上に一様に厚さ300nmにSiO2 膜をスパッタリングにより形成して、1100℃で1時間、窒素雰囲気中でアニーリングした。これにより、注入領域14のMgを水平方向(x軸方向)と深さ方向(y軸方向)とに拡散させた。SiO2 膜を用いるのは、アニーリング工程において、基板11のGaNの窒素の離脱を防止するためである。このようにして、厚さ500nm、ホール濃度4×1016/cm3 のp型領域15を形成した。
Next, the SiO 2 film 12 was removed by etching with an HF solution. Next, a SiO 2 film having a thickness of 300 nm was uniformly formed on the surface of the
このように、本実施例では、Mgをイオン注入した後、熱拡散によりp型領域を形成するのが特徴であり、高抵抗の注入領域を後でエッチングする必要がない。また、注入領域14は高抵抗領域となるが、格子島状に形成されているので、素子としての機能上の影響を小さくできる。また、注入領域14を800nm角、間隔を800nmにしているが、たとえば、注入領域14を200nm角にして間隔は800nmとしても良い。すなわち、注入領域14の一辺の長さを、たとえば、間隔の1/4にするように、注入領域14を拡散領域であるp型領域15に対して十分に小さくするようにしても良い。このようにすることで、高抵抗の注入領域14の素子への影響をより排除することができる。なお、イオン注入領域は、格子島状に形成しても、任意に分散されたドット島状に形成しても良い。また、ストライプ状や格子状に形成されていても良い。
Thus, this embodiment is characterized in that after ion implantation of Mg, the p-type region is formed by thermal diffusion, and it is not necessary to etch the high-resistance implantation region later. In addition, although the
図3に示すように、GaNから成る基板11の表面からMgを平面上一様にイオン注入して第1層である注入領域16を形成する。次に、MOCVD法により、注入領域16の上にGaNを成長させて第2層を形成する。次に、表面を実施例1と同様にSiO2 膜で覆った後、1100℃でアニーリングして、注入領域16のMgを第2層17に熱拡散させてp型層とする。次に、SiO2 膜を除去した後に、次に、第2層17の上にSiを添加したn型のGaNを成長させてn層18を形成する。このようにして、基板11に近い側からp層、n層とを有するpn接合を形成することができる。素子領域は基板の表面側に形成されるので、素子の底側に高抵抗の注入領域16が存在していても、素子の機能には影響を与えない。
As shown in FIG. 3, Mg is uniformly ion-implanted from the surface of a
なお、熱拡散は、次の工程で行っても良い。注入領域16を形成した後に、その注入領域16の上にGaN層を形成し、さらに、その上にSiを添加したGaN層を形成する。この後、表面をSiO2 膜で覆って、1100℃でアニーリングしてMgを上のGaN層に熱拡散してp型領域の第2層17を形成しても良い。これにより、第2層17のp型層と、その上のn型層とで、pn接合を形成するようにしても良い。
なお、注入領域16は、Mgを一様に注入したが、実施例1と同様と同様に格子島状、格子状、ストライプ状や、その他の分散したドット状に形成しても良い。
The thermal diffusion may be performed in the next step. After forming the
In addition, although the injection | pouring area |
図4は、縦型の電界効果トランジスタを示している。Siの添加されたn型のGaNから成る基板20の表面にSiO2 膜を一様に形成して、フォトリソグラフィを用いて、イオン注入する領域に窓を有したマスクを形成する。このSiO2 を用いて30eVのイオンエネルギーでMgをイオン注入した。これにより、注入領域21を形成した。次に、基板20の表面を一様にSiO2 膜で覆って、1100℃の温度で、アニーリングして、注入領域21のMgを基板20の面に平行な方向と垂直な方向との周辺に熱拡散させて、注入領域21を内包するようにp型領域22を形成した。
FIG. 4 shows a vertical field effect transistor. A SiO 2 film is uniformly formed on the surface of the
次に、注入領域21よりも狭い範囲にSiをイオン注入して1100℃でアニーリングして、注入領域21の全体をn型のGaNとした。次に、通常の縦型のトランジスタと同様に基板20の表面にSiO2 から成る保護膜23を形成し、注入領域21の位置に窓を形成して、Alを蒸着してソース電極25を形成した。また、保護膜23の上に多結晶シリコンから成るゲート電極24を形成し、さらに、保護膜23で覆って、保護膜23の中にゲート電極24を形成した。また、基板20の裏面にAlを蒸着してドレイン電極26を形成した。
Next, Si was ion-implanted in a range narrower than the
これにより、注入領域21は、n型のソース領域、拡散領域であるp型領域22はチャネル領域となり、n型のGaNから成る基板20がドレイン領域となる。このようにして、p型領域22の基板表面部であってゲート電極24の直下部分をチャネルとするnチャネル縦型FETを構成することができる。半導体には、GaNを用いているが、当然に、任意組成と組成比のIII 族窒化物系化合物半導体を用いることができる。
Thus, the
本発明は、注入領域にドナー不純物を添加してトランジスタのn型領域とするものであるので、当然に、縦型のFETの他、横型のFET、HEMT構造にも用いることができる。 In the present invention, the donor impurity is added to the implanted region to form the n-type region of the transistor, so that it can be used for a lateral FET and a HEMT structure as well as a vertical FET.
図5に示すように、n型のGaNから成る基板30の表面からMgを30eVのエネルギーで平面上一様にイオン注入して注入領域31を形成した。その後、この基板30を1100℃でアニーリングして、Mgを下方に熱拡散させて、拡散領域であるp型領域32を形成した。次に、上面の注入領域31にのみ浅くSiをイオン注入して、アニーリングをして、注入領域31の全体をn型のGaNとした。これにより、下方にp型層と上方にn型層とを有する素子を形成得ることができる。
As shown in FIG. 5, Mg was ion-implanted uniformly from the surface of a
もちろん、注入領域31において、Mgを一様に注入したが、実施例1と同様と同様に格子島状、格子状、ストライプ状や、その他の分散したドット状に形成しても良い。そして、この注入領域31を含む所定厚さの層にSiを添加してその層をn型層としても良い。
Of course, Mg is uniformly implanted in the
図6は、本実施例5の絶縁分離方法を示している。基板にn型のGaN基板50を用いた。基板50の上面には、MOCVD法によりエピタキシャル成長させたn型のAlGaN層51が形成されている。本実施例は、GaN基板50とAlGaN層51との界面に2次元電子ガスを形成するHEMTの素子間絶縁分離に用いた例である。AlGaN層51の表面にSiO2 膜をスパッタリングにより500nmの厚さに形成した。このSiO2 膜の上にフォトレジストを一様に塗布して、露光、現像して、分離領域A,Bに該当する位置に窓の形成されたフォトレジストマスクを形成した。その後、そのフォトレジストをマスクとして、窓部のSiO2 膜をエッチングして、分離領域A,Bに該当する位置に窓13の形成されたSiO2 膜52を形成した。
FIG. 6 shows an insulation separation method according to the fifth embodiment. An n-
次に、そのSiO2 膜52をマスクとして、AlGaN層51の上方から、Mgイオンを30eVに加速してイオン注入(打ち込み)を行った。このイオン注入のエネルギーは、10〜200eVの範囲とすることができる。注入量は3×1015/cm2 である。これにより、窓53の下方のn型のAlGaN層51とn型のGaN基板50との領域に、Mgの密度1×1019/cm3 の注入領域54が形成された。
Next, using the SiO 2 film 52 as a mask, ion implantation (implantation) was performed by accelerating Mg ions to 30 eV from above the
次に、SiO2 膜52をHF溶液によりエッチングして除去した。次に、AlGaN層51の表面上に一様に厚さ300nmにSiO2 膜をスパッタリングにより形成して、1100℃で1時間、窒素雰囲気中でアニーリングした。これにより、注入領域54のMgを水平方向(x軸方向)と深さ方向(y軸方向)とに拡散させた。SiO2 膜を用いるのは、アニーリング工程において、GaN基板50とAlGaN層51の窒素の離脱を防止するためである。このようにして、注入領域54の外側に幅500nm、ホール濃度4×1016/cm3 のp型領域55を形成した。
Next, the SiO 2 film 52 was removed by etching with an HF solution. Next, a SiO 2 film having a thickness of 300 nm was uniformly formed on the surface of the
このように、p型領域55とその周囲のn型のGaN基板50とn型のAlGaN層51との間で、pn接合面Qが形成される。そして、p型領域55をアース(負電位)とすることで、素子間絶縁分離が行われる。また、p型領域55の内部に高抵抗の注入領域54が形成されている。この注入領域54はアニーリングによっても抵抗は低下しない。よって、この注入領域54も素子の絶縁分離に寄与することになる。
In this manner, the pn junction surface Q is formed between the p-
本実施例では、窓53の領域において、Mgを一様にイオン注入しているが、これを格子島状、格子状、ストライプ状にイオン注入しても良い。その後に、Mgを熱拡散させて、窓53部にp型領域を深さ方向に形成することができる。
In this embodiment, Mg is ion-implanted uniformly in the region of the
図7に示すように、n型のGaNから成る基板60の表面からMgを平面上一様にイオン注入して注入領域66を形成する。注入量は3×1015/cm2 である。次に、MOCVD法により、注入領域66の上にn型のGaNを500nmの厚さに成長させてn型の半導体層67を形成する。次に、表面を実施例1と同様にSiO2 膜で覆った後、1100℃でアニーリングして、注入領域66のMgをn型の半導体層67に熱拡散させて、厚さ100nmのp型層68を形成する。このようにして、p型層68とn型の半導体層67とでpn接合面Sを形成することで、面状の素子間分離領域Sを形成することができる。この時、注入領域66は、アニーリングが施されても、高抵抗を保持しているので、pn接合面Sと共に絶縁分離に寄与している。
本実施例では、注入領域66において、Mgを一様にイオン注入しているが、これを格子島状、格子状、ストライプ状にイオン注入しても良い。その後に、Mgを熱拡散させて、上方向にp型層68を形成することができる。
As shown in FIG. 7, an
In this embodiment, Mg is uniformly ion-implanted in the
実施例5と実施例6とを組み合わせても良い。すなわち、実施例6のように図7の構成の基板を得た後、n型のGaNから成るn型の半導体層67の上に、MOCVD法によりエピタキシャル成長させたn型のAlGaN層51を形成する。その後は、本図8のn型の半導体層67を実施例5の図6のn型のGaN基板50と見做して、実施例5と同様な方法で装置を形成する。なお、p型領域55は、p型層68と接続するように、Mgの熱拡散を行う。このようにすれば、素子Dの周囲と底面がpn接合面で絶縁分離することが可能となる。
You may combine Example 5 and Example 6. FIG. That is, after obtaining the substrate having the configuration shown in FIG. 7 as in Example 6, the n-
なお、Mgの注入領域54を注入領域66に至るまで、深く形成しても良い。そうすれば、pn接合面の外側に、さらに、素子Dの周囲を囲む高抵抗領域(注入領域54、66)が形成されることになり、さらに、絶縁性が向上する。
The
本発明は、III 族窒化物系化合物半導体のp型化の方法、p型領域やn型領域を有する素子、III 族窒化物系化合物半導体の絶縁分離方法、絶縁分離されたIII 族窒化物系化合物半導体装置に適用することができる。 The present invention relates to a method of making a group III nitride compound semiconductor p-type, an element having a p-type region or an n-type region, a method of insulating isolation of a group III nitride compound semiconductor, and an isolated group III nitride system It can be applied to a compound semiconductor device.
11…基板
12…SiO2 膜
13…窓
14…注入領域
15…p型領域
16…注入領域
17…第2層
18…n層
20…基板
21…注入領域
22…p型領域
23…絶縁膜
24…ゲート電極
25…ソース電極
26…ドレイン電極
50…n型のGaN基板
51…n型のAlGaN層
52…SiO2 膜
53…窓
54…注入領域
55…p型領域
60…基板
66…注入領域
67…n型の半導体層
68…p型層
11 ...
Claims (15)
前記III 族窒化物系化合物半導体にマグネシウム(Mg)を平面上において部分的にイオン注入し、
その後に、前記マグネシウム(Mg)を平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散させて、拡散領域をp型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法。 In a method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type,
Magnesium (Mg) is partially ion-implanted in a plane on the group III nitride compound semiconductor,
Thereafter, the magnesium (Mg) is thermally diffused in a horizontal direction on the plane and in a direction perpendicular to the plane, thereby converting the diffusion region into a p-type, and a method for converting the group III nitride compound semiconductor into a p-type .
前記III 族窒化物系化合物半導体にマグネシウム(Mg)をイオン注入し、
その後に、前記マグネシウム(Mg)を熱拡散させて、拡散領域をp型化し、
その後に、イオン注入された領域又はその領域を含む部分にドナー不純物を添加してn型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法。 In a method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type,
Magnesium (Mg) is ion-implanted into the Group III nitride compound semiconductor,
Thereafter, the magnesium (Mg) is thermally diffused to make the diffusion region p-type,
A method of converting a group III nitride compound semiconductor into a p-type by adding a donor impurity to an ion-implanted region or a portion including the region and then converting the n-type into a n-type.
III 族窒化物系化合物半導体から成る第1層に、マグネシウム(Mg)をイオン注入し、
その第1層の上にIII 族窒化物系化合物半導体から成る第2層を成長させ、
前記第2層に、前記第1層中のマグネシウム(Mg)を熱拡散させることにより、前記第2層をp型化することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体をp型化する方法。 In a method for converting a group III nitride compound semiconductor to p-type,
Magnesium (Mg) is ion-implanted into the first layer made of a group III nitride compound semiconductor,
A second layer made of a group III nitride compound semiconductor is grown on the first layer,
A method of converting a Group III nitride compound semiconductor to p-type by thermally diffusing magnesium (Mg) in the first layer into the second layer, thereby converting the second layer into p-type .
その注入領域からマグネシウム(Mg)が平面上水平方向及び平面に垂直な方向に熱拡散してp型化されたp型領域と
を有することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体。 An implantation region in which magnesium (Mg) is partially ion-implanted on a plane;
A group III nitride compound semiconductor comprising: a p-type region obtained by thermally diffusing magnesium (Mg) in a horizontal direction on a plane and in a direction perpendicular to the plane from the implanted region.
その注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型領域と、
前記注入領域又はその注入領域を含む領域にドナー不純物が添加されてn型化されたn型領域と
を有することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体。 An implantation region in which magnesium (Mg) is ion-implanted;
A p-type region in which magnesium (Mg) is thermally diffused from the implanted region into a p-type,
A group III nitride compound semiconductor comprising: an n-type region which is made n-type by adding a donor impurity to the implanted region or a region including the implanted region.
マグネシウム(Mg)が部分的にイオン注入された注入領域であって、ドナー不純物が添加されたn型のエミッタ/ソース領域と、
前記エミッタ/ソース領域の周囲に形成され、前記注入領域からマグネシウム(Mg)が熱拡散してp型化されたp型のベース/チャネル領域と、
前記ベース/チャネル領域を含み、その外側に形成されたn型のコレクタ/ドレイン領域と
を有することを特徴とするトランジスタ。 In a transistor comprising a group III nitride compound semiconductor,
An implantation region in which magnesium (Mg) is partially ion-implanted, and an n-type emitter / source region doped with a donor impurity;
A p-type base / channel region formed around the emitter / source region and made into p-type by thermally diffusing magnesium (Mg) from the implantation region;
And a n-type collector / drain region formed outside the base / channel region.
n型のIII 族窒化物系化合物半導体における分離領域に、マグネシウム(Mg)をイオン注入し、その後に、アニーリングにより周囲に熱拡散させてp型領域を形成することで、pn接合面を形成することを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置の絶縁分離方法。 In a method for insulating and separating a group III nitride compound semiconductor device,
Magnesium (Mg) is ion-implanted into the isolation region in the n-type group III nitride compound semiconductor, and then the p-type region is formed by thermal diffusion to the periphery by annealing to form a pn junction surface. A method for insulating and separating a group III nitride compound semiconductor device.
n型のIII 族窒化物系化合物半導体と、
前記n型のIII 族窒化物系化合物半導体の分離領域に形成されたマグネシウム(Mg)のイオン注入された注入領域と、
前記注入領域のマグネシウム(Mg)を周囲のn型のIII 族窒化物系化合物半導体に熱拡散させて形成されたp型領域とを有し
前記n型のIII 族窒化物系化合物半導体と前記p型領域とから成るpn接合により絶縁分離したことを特徴とするIII 族窒化物系化合物半導体装置。 In group III nitride compound semiconductor devices,
an n-type group III nitride compound semiconductor;
An implanted region of magnesium (Mg) ions implanted in the isolation region of the n-type Group III nitride compound semiconductor;
And a p-type region formed by thermally diffusing magnesium (Mg) in the implanted region into a surrounding n-type group III nitride compound semiconductor, and the n-type group III nitride compound semiconductor and the p-type region A group III nitride compound semiconductor device characterized by being isolated by a pn junction comprising a mold region.
15. The group III nitride compound semiconductor device according to claim 14, wherein the implantation region is formed in a lattice island shape, a lattice shape, or a stripe shape.
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