專利名稱：第iii族氮化物基半導(dǎo)體元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第III族氮化物基半導(dǎo)體元件。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1和2中記載有一種用于在(0001)面、即c面上生長的ρ型氮化鎵(GaN) 層上形成歐姆電極的方法。根據(jù)該方法，在ρ型GaN層上蒸鍍M/Au膜，然后在氧氛圍中實(shí)施熱處理。P型GaN層的表面存在氧化膜，利用該方法，鎳會(huì)將氧化膜吸收。然后，通過氧化膜的氧原子與鎳結(jié)合而除去氧化膜。由此，Au可與ρ型GaN晶體接觸，因而形成歐姆結(jié)。另外，專利文獻(xiàn)3中記載有實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，在藍(lán)寶石襯底上生長ρ型第 III族氮化物半導(dǎo)體層。然后，將襯底加熱到30(TC后，在第III族氮化物半導(dǎo)體層的表面蒸鍍Pt或鎳。然后測試接觸電阻。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)4所記載的方法，在ρ型GaN接觸層上蒸鍍Pt。然后，在氧氛圍中在500°C 600°C的范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，由此進(jìn)行電極的合金化處理?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-291621號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平9-64337號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2004-247323號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開平11-186605號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
制作第III族氮化物基半導(dǎo)體發(fā)光元件時(shí)，根據(jù)所要求的發(fā)光波長，有時(shí)使例如 InGaNUnAlGaN等含銦的第III族氮化物基半導(dǎo)體生長于例如GaN襯底這樣的第III族氮化物基半導(dǎo)體襯底上。由于銦原子的直徑比鎵原子的直徑大，因此當(dāng)提高銦的含量時(shí)，會(huì)因晶格不匹配而導(dǎo)致含有銦的層的內(nèi)部應(yīng)變?cè)龃?。其結(jié)果是，在該層內(nèi)引發(fā)較大的壓電電場， 再結(jié)合概率下降從而抑制發(fā)光效率。作為用以解決上述問題的技術(shù)，有使含有銦的第III族氮化物基半導(dǎo)體在第III 族氮化物基半導(dǎo)體晶體的從c面大幅傾斜的面上生長的技術(shù)。這是因?yàn)橥ㄟ^使含有銦的第III族氮化物基半導(dǎo)體層在從c面大幅傾斜的面上生長，可以降低該層中產(chǎn)生的壓電電場。上述現(xiàn)有的歐姆電極，在以c面為主面的第III族氮化物基半導(dǎo)體上形成電極時(shí)， 接觸電阻變小。但是，在從c面大幅傾斜的第III族氮化物基半導(dǎo)體的主面上形成電極時(shí)， 接觸電阻變大。這是因?yàn)橥ㄟ^第III族氮化物基半導(dǎo)體的主面從C面大幅傾斜，可形成較厚的表面氧化膜。本發(fā)明提供一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，在第III族氮化物基半導(dǎo)體的面從c面傾斜時(shí)，可將設(shè)置在半導(dǎo)體層上的電極與半導(dǎo)體層的接觸電阻抑制為較小。
本發(fā)明的一個(gè)方面的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，具備具有包含第III族氮化物晶體的非極性表面的半導(dǎo)體區(qū)域、和設(shè)置在半導(dǎo)體區(qū)域的非極性表面上的金屬電極。非極性表面為半極性和無極性中的任意一種。半導(dǎo)體區(qū)域中添加有P型摻雜劑。在半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物晶體與金屬電極間形成有過渡層，過渡層由金屬電極的金屬與半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物相互擴(kuò)散而形成。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在電極與第III族氮化物晶體的界面生成過渡層，可以有效降低接觸電阻。即，在表面為非極性的第III族氮化物半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)，該表面的晶體狀態(tài)成為容易與金屬結(jié)合的狀態(tài)。因此，與在以C面為表面的半導(dǎo)體區(qū)域上形成電極的情況不同， 可在半導(dǎo)體區(qū)域與電極間形成過渡層。過渡層是由電極的金屬與半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物晶體相互擴(kuò)散而形成的層。利用該過渡層，可改善半導(dǎo)體區(qū)域與電極的密接性，從而可將接觸電阻抑制為較小。過渡層的厚度可為0. 5nm以上3nm以下。通過如此厚度的過渡層，可以更有效地降低接觸電阻。金屬電極可包含鈀(Pd)和鉬(Pt)中的至少一種。通過這樣的金屬電極，可在其與半導(dǎo)體區(qū)域之間適當(dāng)?shù)厣蛇^渡層。金屬電極可以通過在半導(dǎo)體區(qū)域的非極性表面上形成金屬膜后，不經(jīng)熱處理而完成。由此，可在金屬電極與半導(dǎo)體區(qū)域之間適當(dāng)?shù)厣蛇^渡層。半導(dǎo)體區(qū)域表面的法線與第III族氮化物晶體的c軸所成的角度可在10度以上 80度以下或100度以上170度以下的范圍內(nèi)。由此，可提供半導(dǎo)體區(qū)域的半極性的表面。另外，半導(dǎo)體區(qū)域表面的法線與第III族氮化物晶體的c軸所成的角度可在63度以上80度以下或100度以上117度以下的范圍內(nèi)。由此，可提供半導(dǎo)體區(qū)域的半極性的表面。本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，由參考附圖進(jìn)行的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的以下詳細(xì)記述可以更容易地了解。發(fā)明的效果如上說明，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以提供一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件， 其中，第III族氮化物基半導(dǎo)體區(qū)域的表面從C面傾斜，且設(shè)置在該半導(dǎo)體層上的電極與該半導(dǎo)體區(qū)域的接觸電阻較小。


圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件的制造方法的主要步驟的圖。圖2是示意地表示圖1所示的主要步驟的產(chǎn)物的圖。圖3是示意地表示圖1所示的主要步驟的產(chǎn)物的圖。圖4(a)是表示第一實(shí)施方式中制成的外延襯底的構(gòu)成的圖。圖4(b)是表示包含以光刻法形成的內(nèi)側(cè)電極和與之相隔的外側(cè)電極的Pd電極結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示接觸電阻的測定結(jié)果的圖。圖6是表示第二實(shí)施方式的外延襯底的分析結(jié)果的圖。

圖7是表示第二實(shí)施方式的外延襯底的分析結(jié)果的圖。
圖8是利用透射電子顯微鏡拍攝第二實(shí)施例中制作的外延襯底的剖面而得到的照片。圖9是利用透射電子顯微鏡拍攝第二實(shí)施例中制作的外延襯底的剖面而得到的照片。圖10是表示形成有Pd電極的外延襯底中，因表面處理的有無而產(chǎn)生的光譜的差異的圖。圖11是表示形成有Pd電極的外延襯底中，因表面處理的有無而產(chǎn)生的光譜的差異的圖。標(biāo)號(hào)說明

11襯底Ila襯底主面Cx軸VCc軸向量NV法線向量Alpha 角度(偏角)IOa處理裝置IOb成膜裝置13半導(dǎo)體區(qū)域13a非極性表面P1、P2 襯底產(chǎn)物15氧化物17金屬電極19過渡層
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖，使用圖1 圖11詳細(xì)說明本發(fā)明的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件的實(shí)施方式。另外，

中同一要素標(biāo)注同一符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件的制作方法的主要步驟的圖。圖2和圖3是示意地表示圖1所示的主要步驟的產(chǎn)物的圖。第III族氮化物基半導(dǎo)體元件為例如激光二極管和發(fā)光二極管這樣的光元件或例如pn結(jié)二極管和晶體管這樣的電子器件。圖1的步驟SlOl中，準(zhǔn)備圖2(a)所示的襯底11。優(yōu)選的實(shí)施例中，襯底11具有非極性的主面。襯底11例如包含纖鋅礦結(jié)構(gòu)的第III族氮化物基半導(dǎo)體。作為第III族氮化物基半導(dǎo)體，例如有A1N、以及AlGaN和GaN這樣的氮化鎵基半導(dǎo)體等。這些氮化鎵基半導(dǎo)體中，襯底11的主面Ila顯示非極性。非極性是指半極性或無極性。圖2(a)所示的軸Cx表示襯底11的第III族氮化物基半導(dǎo)體的c軸(<0001>軸)的方向，軸Cx的朝向以 c軸向量VC表示。法線向量NV與襯底11的主面Ila垂直。襯底11的法線向量與c軸向量VC所成的角度Alpha例如在10度以上170度以下的范圍內(nèi)。步驟S102中，如圖2(b)所示，在稱為生長爐的處理裝置IOa中配置襯底11。然后，在襯底11的主面Ila上生長半導(dǎo)體區(qū)域13。半導(dǎo)體區(qū)域13包含第III族氮化物晶體。 半導(dǎo)體區(qū)域13例如優(yōu)選包含一個(gè)或多個(gè)氮化鎵基半導(dǎo)體層。本實(shí)施例中，通過襯底11的主面Ila上的外延生長而提供半導(dǎo)體區(qū)域13。該晶體生長例如通過有機(jī)金屬氣相沉積法或分子束外延法等而進(jìn)行。半導(dǎo)體區(qū)域13的表面13a具有非極性。該非極性也可為半極性或無極性。另外，半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13a包含ρ型第III族氮化物基半導(dǎo)體、例如氮化鎵基半導(dǎo)體。P型第III族氮化物基半導(dǎo)體中以高濃度添加有例如Mg這樣的ρ型摻雜劑。P型第III族氮化物基半導(dǎo)體的形成不限于外延生長。通 過這些步驟，制作第一襯底產(chǎn)物P1。步驟S103中，從處理裝置IOa中取出第一襯底產(chǎn)物P1。此時(shí)，暴露于大氣中的半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13a比極性面c面容易被氧化。即，在暴露于大氣中的半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性面上形成比較厚的自然氧化膜。自然氧化膜是將襯底產(chǎn)物Pl從處理裝置 IOa向成膜裝置移動(dòng)時(shí)形成的。如圖2(c)所示，第一襯底產(chǎn)物Pl的表面存在作為自然氧化膜的氧化物15。必要時(shí)可以設(shè)置對(duì)第一襯底產(chǎn)物Pl進(jìn)行預(yù)處理的步驟作為步驟S104。作為用于預(yù)處理的溶液，例如優(yōu)選使用王水、氫氟酸和鹽酸中的至少任意一種。利用這些溶液，可將形成于半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13a上的氧化物15某種程度地除去。然后，如圖3(a)所示，在步驟S105中，在成膜裝置IOb中配置第一襯底產(chǎn)物P1。必要時(shí)可以在配置到成膜裝置IOb中之前，在第一襯底產(chǎn)物Pl上形成用于剝離(U 7卜才7 )的掩膜。該掩膜包含抗蝕層。在成膜裝置IOb中配置襯底產(chǎn)物Pl后， 快速將成膜裝置IOb真空排氣，使其達(dá)到約lX10_6Torr的真空度。另外，IPa可換算為 0.0075Torr。如圖3(b)所示，在步驟S106中，使用成膜裝置IOb在第一襯底產(chǎn)物Pl的表面以膜狀沉積金屬電極17。金屬電極17的形成可使用例如電子束蒸鍍法或電阻加熱法等。 此時(shí)的襯底11的溫度例如優(yōu)選為15°C以上100°C以下。金屬電極17含有Pd。一個(gè)實(shí)施例中，金屬電極17包含Pd層。Pd層的厚度例如優(yōu)選為IOnm以上。沉積金屬電極17時(shí)，在該金屬電極17與半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13的界面上產(chǎn)生過渡層19。過渡層19是Pd與GaN相互擴(kuò)散的層。過渡層19與金屬電極17的沉積同時(shí)產(chǎn)生。本實(shí)施方式中，由于半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13a為非極性，因此不同于 c面而易與金屬結(jié)合，因此這樣的過渡層19得以擴(kuò)展。通過金屬電極17的形成，可形成與半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性主面13a構(gòu)成電接觸的歐姆電極。另外，通過該步驟，制成第二襯底產(chǎn)物P2。襯底產(chǎn)物P2包含設(shè)置在襯底產(chǎn)物 Pl的半導(dǎo)體區(qū)域13上的金屬電極17、和在半導(dǎo)體區(qū)域13與金屬電極17的界面上產(chǎn)生的過渡層19。步驟S107中，從成膜裝置IOb中取出第二襯底產(chǎn)物P2。在第一襯底產(chǎn)物Pl上形成剝離用的掩膜時(shí)，實(shí)施進(jìn)行剝離處理的步驟，從而形成有圖案形成的電極。剝離處理例如使用丙酮等進(jìn)行。然后，一般是在熱處理裝置中配置第二襯底產(chǎn)物P2并進(jìn)行約400°C的熱處理。但是，本實(shí)施方式中，在不進(jìn)行這樣的熱處理的情況下結(jié)束歐姆電極的形成。然后，將第二襯底產(chǎn)物P2切割為芯片狀。由此，完成第III族氮化物基半導(dǎo)體元件。對(duì)以上說明的本實(shí)施方式的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件及其制造方法的效果進(jìn)行說明本發(fā)明人嘗試?yán)糜糜谠贕aN晶體的c面上形成歐姆電極的現(xiàn)有技術(shù)(專利文獻(xiàn)1、2)，在GaN的非極性面上形成電極。但是，即使例如在(11-22)面這樣的GaN的非極性面上形成Ni/Au金屬膜并在氧氛圍中使該金屬膜合金化，也無法降低歐姆電極的接觸電阻。另外，即使如其它現(xiàn)有技術(shù)(專利文獻(xiàn)3、4)所述，在高溫狀態(tài)下在非極性面上制作Pt 電極，也無法實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。即，通過這些現(xiàn)有技術(shù)，可以在GaN晶體的c面上形成良好的歐姆電極，但是對(duì)于在非極性面上形成良好的歐姆電極顯然存在困難。因此，本發(fā)明人在低溫下在GaN晶體的非極性面上制作了 Pd電極。結(jié)果，獲得了良好的歐姆接觸。為考察其理由，使用X射線光電子分光分析裝置(XPS)進(jìn)行了表面分析。 通過該分析，在低溫下形成于GaN晶體的非極性面上的Pd電極中，可以確認(rèn)到在他處觀察不到的副峰。在GaN晶體的非極性面與Pd電極之間，新生成了由Pd與GaN相互擴(kuò)散而形成的過渡層，認(rèn)為由此可改善GaN晶體與Pd電極的接觸電阻。另外，晶體表面的結(jié)合狀態(tài)在非極性面上與c面上互不相同。在非極性面上，GaN與Pd容易結(jié)合。因此推測上述過渡層在GaN晶體與Pd電極的界面上擴(kuò)展。認(rèn)為在GaN外的第III族氮化物基半導(dǎo)體中也同樣會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。本實(shí)施方式中，如上所述，半導(dǎo)體區(qū)域13具有非極性表面13a。并且，通過在非極性表面13a上形成包含Pd的金屬電極17，產(chǎn)生過渡層19。利用過渡層19可以改善半導(dǎo)體區(qū)域13與金屬電極17的密接性，從而可減小它們之間的接觸電阻。過渡層19的厚度優(yōu)選為0. 5nm以上3nm以下。本發(fā)明人考察了過渡層19的厚度與電特性的關(guān)系。其結(jié)果，在0.5nm以上3nm以下可獲得良好的電特性。即，利用該厚度的過渡層19可更有效地降低接觸電阻。金屬電極17優(yōu)選包含Pd。這是因?yàn)?，利用包含Pd的金屬電極17，可以其在與半導(dǎo)體區(qū)域13之間適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生過渡層19。但是，產(chǎn)生過渡層19的金屬不限于Pd。例如，也可以通過包含Pt的金屬電極而產(chǎn)生過渡層。金屬電極17優(yōu)選在半導(dǎo)體區(qū)域13的非極性表面13a上形成金屬膜后，不經(jīng)過熱處理而完成。由此，可在其與半導(dǎo)體區(qū)域13之間適當(dāng)?shù)厣蛇^渡層19。(第一實(shí)施方式)使用η型半極性GaN襯底31，利用有機(jī)金屬氣相沉積法制作圖4(a)所示的外延襯底。GaN襯底31的主面包含m面。在該主面上形成η型GaN緩沖層32。外延襯底Epil 包含Si摻雜η型GaN層33、Mg摻雜GaN層34和高濃度Mg摻雜ρ型GaN層35。Si摻雜η 型GaN層33的厚度為1 μ m。Mg摻雜GaN層34的厚度為0. 4 μ m。高濃度Mg摻雜ρ型GaN 層35的厚度為50nm。這些氮化鎵基半導(dǎo)體層依次生長于襯底31上。然后，在蒸鍍用于ρ型電極的金屬膜前，利用光刻法形成抗蝕膜。該抗蝕膜具有圓環(huán)狀開口。然后，在真空度約IXlO-6Torr的蒸鍍裝置內(nèi)，利用電子束法在外延襯底上蒸鍍 Pd電極。Pd電極的厚度為500A。抗蝕膜使用丙酮而剝離。這樣，如圖4(b)所示，制成Pd電極結(jié)構(gòu)。該P(yáng)d電極結(jié)構(gòu)包含以光刻法形成的內(nèi)側(cè)電極Ein和與之相隔的外側(cè)電極Eot。對(duì)這些電極結(jié)構(gòu)不進(jìn)行熱處理。使用該電極結(jié)構(gòu)測定電極的接觸電阻。圖5是表示接觸電阻的測定結(jié)果的圖。圖 5中一并顯示關(guān)于利用與上述相同的方法制成的M/Au電極結(jié)構(gòu)的接觸電阻的測定結(jié)果。如圖5所示，根據(jù)本實(shí)施例的Pd電極結(jié)構(gòu)，與M/Au電極結(jié)構(gòu)相比可有效降低接觸電阻。(第二實(shí)施例)按照與第一實(shí)施例相同的順序制作外延襯底。使用丙酮和2-丙醇對(duì)該外延襯底進(jìn)行超聲波有機(jī)清洗。然后，利用鹽酸、王水和氫氟酸各進(jìn)行5分鐘清洗。在該外延襯底上， 利用電子束法蒸鍍Pd電極。Pd電極的厚度為100 A。蒸鍍時(shí)的溫度為室溫。另一方面，準(zhǔn)備通過與該外延襯底相同的步驟制作和清洗的另一外延襯底。在該外延襯底上蒸鍍m/Au電極。然后，對(duì)該Ni/Au電極進(jìn)行熱處理。Ni使用電子束法蒸鍍。Au使用電阻加熱法蒸鍍。 Ni和Au各自的厚度為50A。由此，在兩塊外延襯底上分別制作種類不同的P型電極。對(duì)這些外延襯底進(jìn)行GaN晶體與ρ型電極的界面的分析。該分析使用X射線光電子分光分析裝置。

圖6和圖7是表示這些外延襯底的分析結(jié)果的圖。圖6(a)和圖6(b)表示Ga2p 光譜。圖7 (a)和圖7(b)表示Nls光譜。圖6和圖7中，圖Gl和G2表示形成有Pd電極的外延襯底的光譜。圖6和圖7中，圖G3和G4表示形成有Ni/Au電極的外延襯底的光譜。 如圖6(a)和圖6(b)所示，在形成有Pd電極的外延襯底的Ga2p光譜的高能量側(cè)存在副峰。 但是，在形成有Ni/Au電極的外延襯底的Ga2p光譜中不存在這樣的峰。由此，可以確認(rèn)在形成有Pd電極的外延襯底上生成了 GaN晶體以外的新的層、即過渡層。圖8和圖9是這些外延襯底的剖面的透射電子顯微鏡照片。圖8(a)表示形成有 Pd電極且不經(jīng)過熱處理的外延襯底的剖面。圖8(b)表示形成有Pd電極且經(jīng)過熱處理的外延襯底的剖面。該熱處理的溫度為310°C，時(shí)間為1分鐘。圖9(a)和圖9(b)表示形成有 Au/Ni電極的外延襯底的剖面。如圖8(a)和圖8(b)所示，在形成有Pd電極的外延襯底中，可以確認(rèn)在Pd電極與 GaN層之間產(chǎn)生了薄薄的新的層、即過渡層19。但是，如圖9(a)和圖9(b)所示，在形成有 Ni/Au電極的外延襯底中，無法確認(rèn)到這樣的層。圖8(a)中，過渡層19的厚度為0. 5nm。與此相對(duì)，圖8(b)中，過渡層19的厚度擴(kuò)大至2. Onm。如此，對(duì)形成有Pd電極的外延襯底實(shí)施熱處理時(shí)，過渡層向深度方向擴(kuò)展。并且，Pd電極與GaN層間的接觸電阻稍稍下降。圖10和圖11是表示形成有Pd電極的外延襯底中，因表面處理的有無而產(chǎn)生的光譜的差異的圖。圖10(a)和圖10(b)表示Ga2p光譜。圖11(a)和圖11(b)表示Nls光譜。 圖10和圖11中，圖Gll和G12表示不進(jìn)行表面處理的外延襯底的光譜。圖10和圖11中， 圖G13 G16是表示經(jīng)過表面處理的外延襯底的光譜。如圖10和圖11所示，經(jīng)過表面處理的外延襯底的副峰的高度與未經(jīng)表面處理的外延襯底的副峰的高度相比稍高。但是，這些外延襯底的能帶彎曲幾乎沒有差異。即，形成有Pd電極的外延襯底中，無論有無表面處理都能適當(dāng)?shù)匦纬蛇^渡層。本實(shí)施方式的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件例如為半導(dǎo)體激光器、發(fā)光二極管等半導(dǎo)體光元件。本實(shí)施方式的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件是具有添加有P型摻雜劑的第 III族氮化物基半導(dǎo)體的非極性表面和形成于該非極性表面上的電極的半導(dǎo)體元件。在優(yōu)選的實(shí)施方式中對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行了圖示說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可在不脫離其原理的范圍內(nèi)對(duì)配置及細(xì)節(jié)加以變更。本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式中所公開的特定構(gòu)成。因此，請(qǐng)求保護(hù)權(quán)利要求書請(qǐng)求的范圍及源于其構(gòu)思范圍的所有修正及變更。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性 如上說明，根據(jù)本實(shí)施方式，可以提供一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中， 第III族氮化物基半導(dǎo)體區(qū)域的表面從C面傾斜，且設(shè)置在該半導(dǎo)體層上的電極與該半導(dǎo)體區(qū)域的接觸電阻小。
權(quán)利要求
1.一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其特征在于，具備具有包含第III族氮化物晶體的非極性表面的半導(dǎo)體區(qū)域、和設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述非極性表面上的金屬電極；所述非極性表面為半極性和無極性中的任意一種，所述半導(dǎo)體區(qū)域中添加有P型摻雜劑，在所述半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物晶體與所述金屬電極之間，具有由所述金屬電極的金屬與所述半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物相互擴(kuò)散而形成的過渡層。
2.如權(quán)利要求1所述的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中，所述過渡層的厚度為 0. 5nm以上3nm以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中，所述金屬電極包含鈀和鉬中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中，所述金屬電極通過在所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述非極性表面上形成金屬膜后，不經(jīng)熱處理而完成。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中，所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述非極性表面的法線與所述半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物晶體的C軸所成的角度，在10度以上80度以下或100度以上170度以下的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，其中，所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述非極性表面的法線與所述半導(dǎo)體區(qū)域的第III族氮化物晶體的C軸所成的角度，在63度以上80度以下或100度以上117度以下的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，在第III族氮化物基半導(dǎo)體區(qū)域的表面從c面傾斜時(shí)，能夠?qū)⒃O(shè)置在該半導(dǎo)體層上的電極與該半導(dǎo)體區(qū)域的接觸電阻抑制為較小。一種第III族氮化物基半導(dǎo)體元件，具備具有包含第III族氮化物晶體的非極性表面(13a)的半導(dǎo)體區(qū)域(13)、和設(shè)置在半導(dǎo)體區(qū)域(13)的非極性表面(13a)上的金屬電極(17)；非極性表面(13a)為半極性和無極性中的任意一種，半導(dǎo)體區(qū)域(13)中添加有p型摻雜劑，在半導(dǎo)體區(qū)域(13)的第III族氮化物晶體與金屬電極(17)之間，具有由金屬電極(17)的金屬與半導(dǎo)體區(qū)域(13)的第III族氮化物相互擴(kuò)散而形成的過渡層(19)。
文檔編號(hào)H01L33/40GK102422446SQ20108002091
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者上野昌紀(jì), 京野孝史, 住友隆道, 德山慎司, 片山浩二, 足立真寬, 齊藤吉廣 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社