專(zhuān)利名稱(chēng)：化合物半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)文本的實(shí)施例涉及一種化合物半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了這樣一種化合物半導(dǎo)體器件，其中在基底的上方形成有氮化鎵 (GaN)層和氮化鋁鎵(AWaN)層，并且GaN層用作電子傳輸層。一種這樣的化合物半導(dǎo)體器件包括GaN基高電子遷移率晶體管(HEMT)。GaN具有優(yōu)良的電氣特性。例如，由于GaN具有高飽和電子速率和寬帶隙，因而其具有高擊穿電壓特性。GaN還具有纖維鋅礦(mirtzite)晶體結(jié)構(gòu)和沿平行于c軸的 <0001>方向的極性。而且，利用GaN層和AKiaN層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，由于兩個(gè)層的晶格變形而在AKkiN層中感生壓電極化，結(jié)果在GaN層與AWaN之間的界面處產(chǎn)生了高濃度的二維電子氣QDEG)。由于上述原因，作為高頻器件和用于電力的器件的材料，GaN已備受關(guān)注。在GaN基HEMT的制造過(guò)程中，通過(guò)金屬有機(jī)氣相外延(MOVPE)方法形成諸如GaN 層、AKiaN層以及氮化鋁(AlN)層等的化合物半導(dǎo)體層。然而，不同材料的化合物半導(dǎo)體層之間以及化合物半導(dǎo)體層與基底之間的晶格常數(shù)不同，使得變形隨著化合物半導(dǎo)體層變厚而增大，這樣，在化合物半導(dǎo)體層中可能形成裂痕。因此，難以形成具有適當(dāng)厚度以提供理想特性的化合物半導(dǎo)體層?？紤]到這些問(wèn)題，存在這樣一種已知結(jié)構(gòu)，其中緩沖層設(shè)置在基底和電子傳輸層之間。例如，存在這樣的結(jié)構(gòu)，其中構(gòu)成緩沖層的MGaN的鋁(Al)含量從底部起連續(xù)增加。 在這種結(jié)構(gòu)中，由于所述緩沖層，變形減小。然而，即使在包括上述提及的緩沖層的現(xiàn)有GaN基HEMT中，也常常在化合物半導(dǎo)體層中發(fā)現(xiàn)裂痕。在國(guó)際公開(kāi)第W02004/066393號(hào)和未審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2007-258406號(hào)中公開(kāi)了相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，一種化合物半導(dǎo)體器件包括 基底；初始層，在基底的上方形成；以及核心層，在初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體。初始層是核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，一種化合物半導(dǎo)體器件包括基底；成核層，在基底的上方形成；緩沖層，在成核層的上方形成；電子傳輸層，在緩沖層的上方形成；以及電子供應(yīng)層，在電子傳輸層的上方形成。成核層和電子傳輸層中的至少一個(gè)包括初始層和核心層，該核心層在初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體。初始層是核心層中所包含的 III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方案，一種化合物半導(dǎo)體器件的制造方法包括在基底的上方形成初始層；以及在初始層的上方形成包含III-V族化合物半導(dǎo)體的核心層。初始層是核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方案，一種化合物半導(dǎo)體器件的制造方法包括在基底的上方形成成核層；在成核層的上方形成緩沖層；在緩沖層的上方形成電子傳輸層；以及在電子傳輸層的上方形成電子供應(yīng)層。成核層和電子傳輸層中的至少一個(gè)包括初始層和核心層，該核心層在初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體。初始層是核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。本發(fā)明可降低形成裂痕的可能性和/或可以防止形成裂痕，并使更高的電子遷移率變得可實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將至少通過(guò)權(quán)利要求中特別指出的元件、特征以及組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。應(yīng)當(dāng)理解，前述的大致描述和隨后的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，并不是對(duì)如同權(quán)利要求所要求保護(hù)的本發(fā)明的限制。


圖IA和圖IB為示出根據(jù)第一實(shí)施例的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖；圖2A和圖2B為示出根據(jù)第二實(shí)施例的GaN基HEMT的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3A至圖3E為示出根據(jù)第二實(shí)施例的GaN基HEMT的制造方法的剖視圖；圖4為示出第二實(shí)施例的變型的剖視圖；圖5為示出高功率放大器的外型的示意圖；圖6A示出了功率因數(shù)校正(PFC)電路；以及圖6B示出了電源器件。
具體實(shí)施例方式通過(guò)針對(duì)在包括各種緩沖層的化合物半導(dǎo)體器件中的化合物半導(dǎo)體層中為何會(huì)形成裂痕所進(jìn)行的廣泛研究，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí)。更具體地，由于基底與成核層之間以及緩沖層與電子傳輸層之間的晶格常數(shù)不同，因而引起變形，從而形成了裂痕。以下將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述實(shí)施例。下面來(lái)描述第一實(shí)施例。圖IA和圖IB為示出根據(jù)第一實(shí)施例的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖。在第一實(shí)施例中，如圖IA所示，初始層2在基底1的上方形成。對(duì)于基底1，例如， 可以使用硅(Si)基底、碳化硅(SiC)基底、藍(lán)寶石基底(sapphire substrate)、GaN基底等。而且，各種化合物半導(dǎo)體層可以在上述基底的上方形成。在初始層2形成之后，核心層 3在初始層2的上方形成。核心層3包含III-V族化合物半導(dǎo)體，例如，AlN、GaN或AWaN。 例如，初始層2是核心層3中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層(例如，Al 層或Ga層)。
這樣，在第一實(shí)施例中，在包含III-V族化合物半導(dǎo)體的核心層3形成之前，形成 III族原子層作為初始層2。由于III族原子層具有比III-V族化合物半導(dǎo)體層更高的延展性，因而，由基底1與核心層3之間的晶格常數(shù)不同所引起的變形通過(guò)初始層2得到減輕。 這樣，核心層3不太可能具有裂痕。初始層2和核心層3的這種組合用于成核層和/或電子傳輸層(溝道層)，使得可以減小形成裂痕的可能性和/或可以防止形成裂痕。另外，當(dāng)形成III族原子層和III-V族化合物半導(dǎo)體層時(shí)，III族原子層產(chǎn)生凹陷 (pit)的可能性小于III-V族化合物半導(dǎo)體。這是因?yàn)樵贗II-V族化合物半導(dǎo)體層的形成過(guò)程中，III族原子的遷移受到V族原子的限制；而在III族原子層的形成過(guò)程中，III族原子可能會(huì)進(jìn)行遷移而不受到這種限制。因此，在本實(shí)施例中，初始層2不太可能具有凹陷， 而且趨于更加平坦。在初始層2的上方形成的核心層3因此變得更加平坦。當(dāng)將III族原子層應(yīng)用于HEMT時(shí)，電子遷移率能夠更高。下面來(lái)描述第二實(shí)施例。圖2A和圖2B為示出根據(jù)第二實(shí)施例的GaN基HEMT (化合物半導(dǎo)體器件)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在第二實(shí)施例中，如圖2A所示，在基底11的上方形成成核層12、緩沖層13、電子傳輸層14、電子供應(yīng)層15以及覆蓋層16?；?1例如是Si基底、SiC基底或藍(lán)寶石基底。 尤其優(yōu)選使用高電阻材料以便減小電流泄漏到基底11的可能性和/或防止電流泄漏到基底11。成核層12包括初始層1 和核心層12b。例如，初始層1 是Al層，而核心層12b 是AlN層。例如，初始層1 具有大約2nm至3nm的厚度，核心層12b具有大約IOOnm至 500nm(例如，300nm)的厚度。對(duì)于緩沖層13，可以形成初始層13a、核心層13b、初始層13c以及核心層13d。例如，初始層13a是Al。.7Gei。.3層，核心層1 是Ala7GEia3N層。例如，初始層13a具有大約2nm 至3nm的厚度，而核心層1 具有大約200nm至IOOOnm的厚度。而且，初始層13c例如是 Ala3GEia7層，而核心層13d是Ala3GEia7N層。例如，初始層13c具有大約2nm至3nm的厚度， 而核心層13d具有大約200nm至IOOOnm的厚度。電子傳輸層14可以包括初始層Ha和核心層14b。例如，初始層1 是( 層，而核心層14b是非摻雜的i-GaN層。初始層1 具有例如大約2nm至3nm的厚度，核心層14b 具有例如大約500nm至2000nm(例如，IOOOnm)的厚度。電子供應(yīng)層15可以包括非摻雜的i-AlGaN層1 和η型AlGaN層15b。例如， i-AlGaN層1 具有大約Inm至30nm(例如，5nm)的厚度，而n_AWaN層1 具有大約3nm 至30nm(例如，15nm)的厚度。i_AlGaN層15a的Al含量和n_AlGaN層15b的Al含量?jī)?yōu)選為0. 3或更少，使得可以減小由于晶格失配所引起的可結(jié)晶性降低的可能性和/或可以防止由于晶格失配所引起的可結(jié)晶性降低。例如，將大約IX IO18cnT3至IX 102°Cm_3(例如， 5 X IO18CnT3)的硅摻雜至Ij n-AlGaN 層 15b 中。覆蓋層16可以包括η型GaN層。覆蓋層16具有例如2nm至20nm (例如，IOnm)的厚度。例如，將大約IX IO18CnT3至IX IO2tlCnT3(例如，5X IO18CnT3)的硅摻雜到覆蓋層16中。源極17s和漏極17d可以在覆蓋層16的上方形成。例如，源極17s和漏極17d與覆蓋層16進(jìn)行歐姆接觸。源極17s和漏極17d可以包括鈦(Ti)膜和在Ti膜的上方形成的Al膜。鈍化膜18在覆蓋層的上方形成以便覆蓋源極17s和漏極17d。例如，形成氮化硅膜作為鈍化膜18。用于柵極的開(kāi)口 18a在源極17s與漏極17d之間的鈍化膜18中形成。 例如，通過(guò)開(kāi)口 18a與覆蓋層16進(jìn)行肖特基接觸的柵極17g在鈍化膜18的上方形成。柵極17g包括例如Ni膜和在Ni膜的上方形成的Au膜。鈍化膜19在鈍化膜18的上方形成以便覆蓋柵極17g。例如，形成氮化硅膜作為鈍化膜19。開(kāi)口在鈍化膜18和19中形成以連接至外部端子等?；?1的布局(從表面方向看)例如是如圖2B所示。柵極17g、源極17s以及漏極17d在平面圖中的形狀是梳狀形式(comb-like form)。源極17s和漏極17d交替設(shè)置。 更具體地，多個(gè)柵極17g共同連接?xùn)艠O布線25g，多個(gè)源極17s共同連接源極布線25s，并且多個(gè)漏極17d共同連接漏極布線25d。柵極17g設(shè)置在源極17s和漏極17d之間。通過(guò)采用這種多指條(multifinger)柵極結(jié)構(gòu)通常增大了輸出。圖2A所示的剖視圖是沿圖2B的線I-I的截面圖。有源區(qū)30包括成核層12、緩沖層13以及電子傳輸層14。通過(guò)離子注入、 臺(tái)面刻蝕(mesa etching)等使圍繞有源區(qū)30的區(qū)域?yàn)闊o(wú)源的。這樣，在第二實(shí)施例中，初始層1 在成核層12的核心層12b的下方形成。初始層Ha在電子傳輸層14的核心層14b的下方形成。初始層1 具有比核心層12b更高的延展性，而初始層Ha具有比核心層14b更高的延展性。因此，即使基底11與核心層12b之間的晶格常數(shù)存在不同，也可以通過(guò)初始層1 減小由于所述不同引起的變形。同樣地，即使緩沖層13與核心層14b之間的晶格常數(shù)存在不同，也可以通過(guò)初始層1 減小由于所述不同引起的變形。這樣，在核心層12b和14b中不太可能形成裂痕。另外，初始層13a在緩沖層13的核心層13b的下方形成，初始層13c在緩沖層13的核心層13d的下方形成。初始層13a具有比核心層1 更高的延展性，而初始層13c具有比核心層13d更高的延展性。 這樣，在核心層1 和13d中不太可能形成裂痕。以下描述根據(jù)第二實(shí)施例的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法。圖3A至圖3E為示出根據(jù)第二實(shí)施例的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖。如圖3A所示，在基底11的上方形成成核層12、緩沖層13、電子傳輸層14、電子供應(yīng)層15以及覆蓋層16。通過(guò)諸如MOVPE方法等的晶體生長(zhǎng)方法形成成核層12、緩沖層13、 電子傳輸層14、電子供應(yīng)層15以及覆蓋層16。通過(guò)使用所選擇的源氣體能夠連續(xù)地形成這些層。例如，可以分別使用三甲基鋁(TMA)和三甲基鎵(TMG)作為鋁源和鎵源。例如，可以使用氨(NH3)作為氮源。例如，可以使用硅烷(SiH4)作為硅源，其中硅源為η型雜質(zhì)。在成核層12的形成過(guò)程中，例如，將TMA供應(yīng)至反應(yīng)腔數(shù)秒而不供應(yīng)NH3，并且，將 Al層生長(zhǎng)到大約2nm至3nm作為初始層12a。然后，例如，供應(yīng)NH3以便將AlN層生長(zhǎng)到大約IOOnm至500nm作為核心層12b。初始層12a比核心層12b包含更多的III族原子。在緩沖層13的形成過(guò)程中，例如，將TMA和TMG供應(yīng)至反應(yīng)腔數(shù)秒而不供應(yīng)NH3, 并且，將Ala ^iia7層生長(zhǎng)到大約2nm至3nm作為初始層13a。然后，例如，供應(yīng)NH3以便將 Ala3GEia7N層生長(zhǎng)到大約200nm至IOOOnm作為核心層13b。隨后，停止供應(yīng)NH3 ；增大TMA的流量；以及減小TMG的流量，這樣，例如，將Ala7Giia3層生長(zhǎng)到大約2nm至3nm作為初始層 13c。隨后，重新開(kāi)始供應(yīng)NH3，從而，例如，將Ala7GEia3N層生長(zhǎng)到大約200nm至IOOOnm作為核心層13d。初始層13a比核心層1 包含更多的III族原子，初始層13c比核心層13d 包含更多的III族原子。而且，緩沖層13的核心層(AKiaN層)不限于兩層，而是可以是一層，或者三層或更多層。在每一個(gè)核心層中的Al含量可以有所不同。
在電子傳輸層14的形成過(guò)程中，例如，將TMG供應(yīng)至反應(yīng)腔數(shù)秒而不供應(yīng)NH3，并且，將( 層生長(zhǎng)到大約2nm至3nm作為初始層14a。然后，例如，供應(yīng)NH3以便將GaN層生長(zhǎng)到大約500nm至2000nm作為核心層14b。初始層14a比核心層14b包含更多的III族原子。在覆蓋層16形成之后，如圖:3B所示，通過(guò)例如剝離(lift-off)技術(shù)在覆蓋層16 的上方形成源極17s和漏極17d。在源極17s和漏極17d的形成過(guò)程中，形成帶有用于源極 17s和漏極17d的開(kāi)口的抗蝕劑圖案，并且沉積Ti和Al。然后，將位于抗蝕劑圖案上方的 Ti和Al與抗蝕劑圖案一起去除，并且在氮?dú)鈿夥罩?、?00°C至1000°C (例如，600°C )用熱進(jìn)行處理以建立歐姆接觸。如圖3C所示，鈍化膜18在覆蓋層16的上方形成以便覆蓋源極17s和漏極17d。 通過(guò)例如等離子體化學(xué)氣相沉積(CVD)方法形成氮化硅膜作為鈍化膜18。隨后，在用于開(kāi)口 18a的預(yù)定位置處，抗蝕劑圖案形成有開(kāi)口。然后，基于抗蝕劑圖案進(jìn)行蝕刻，并且，如圖3D所示，開(kāi)口 18a在鈍化膜18中形成。然后，通過(guò)剝離技術(shù)，經(jīng)由鈍化膜18的上方的開(kāi)口 18a形成與覆蓋層16進(jìn)行接觸的柵極17g。在柵極17g的形成過(guò)程中，將用于形成開(kāi)口 18a的抗蝕劑圖案去除。然后，形成新的抗蝕劑圖案以便提供用于柵極17g的開(kāi)口，并且沉積Ni和Au。隨后，將位于抗蝕劑圖案上方的Ni和Au與抗蝕劑圖案一起去除。然后，如圖3E所示，鈍化膜19在鈍化膜18的上方形成以便覆蓋柵極17g。例如， 對(duì)于鈍化膜19，通過(guò)等離子體CVD方法形成氮化硅膜。而且，形成柵極布線25g以便共同連接多個(gè)柵極17g，形成源極布線25s以便共同連接多個(gè)源極17s，并且形成漏極布線25d以便共同連接多個(gè)漏極17d(參見(jiàn)圖2B)。結(jié)果是，能夠獲得如圖2A和圖2B所示的GaN基HEMT。在本方法中，在成核層12的形成過(guò)程中，例如，形成Al層作為初始層12a，然后形成AlN層作為核心層12b。因此，可以形成具有較少凹陷的初始層12a，這樣，使在初始層12a 的上方形成的核心層12b處的凹陷最小化，并且還提供基本上平坦的核心層12b。類(lèi)似地， 在核心層14b的形成過(guò)程中，形成( 層作為初始層14a，并且在初始層1 的上方形成GaN 層作為核心層14b。因此，可以形成具有較少凹陷的初始層14a，這樣，使在初始層1 的上方形成的核心層14b中的凹陷減小和/或最小化，并且還提供基本上平坦的核心層14b。因此，更高的電子遷移率變得可實(shí)現(xiàn)。在緩沖層13的形成過(guò)程中，形成Ala3G^7層作為初始層13a，并且在初始層13a的上方形成Ala3GEia7N層作為核心層13b。另外，形成Ala3 層作為初始層13c，并且在初始層13c的上方形成Ala Aiia3N層作為核心層13d。結(jié)果是，可以形成具有較少凹陷的初始層13a和13c，這樣，提供了基本上平坦的核心層1 和13d。而且，如圖4所示，通過(guò)在覆蓋層16中提供用于源極17s和漏極17d的開(kāi)口，源極 17s和漏極17d可以形成為與n-AKiaN層1 進(jìn)行接觸。這種情況下，部分覆蓋層16可以殘留在開(kāi)口中，部分n-AKiaN層1 可以被去除。而且，電阻器、電容器等可以安裝在基底11的上方，這樣提供了單片式微波集成電路(MMIC)。這些實(shí)施例的GaN基HEMTs能夠用作例如高功率放大器。圖5示出了高功率放大器的外型。在本示例中，連接至源極的源極端子81s設(shè)置在封裝的表面處。連接至柵極的柵極端子81g以及連接至漏極的漏極端子81d從封裝的側(cè)面延伸。本實(shí)施例的GaN基HEMTs能夠用作例如電源器件。圖6A示出了功率因數(shù)校正 (PFC)電路，圖6B示出了包含圖6A所示的PFC電路的服務(wù)器電源(電源器件)。如圖6A所示，PFC電路90包括連接至二極管橋91的電容器92，其中交流(AC)電源連接至該二極管橋91。扼流線圈93的一個(gè)端子連接至電容器92的一個(gè)端子。并且開(kāi)關(guān)元件94的一個(gè)端子和二極管96的陽(yáng)極連接至扼流線圈93的另一個(gè)端子。開(kāi)關(guān)元件94等同于上述實(shí)施例中的HEMT，而所述的一個(gè)端子等同于HEMT的漏極。另外，開(kāi)關(guān)元件94的另一個(gè)端子等同于HEMT的源極。電容器95的一個(gè)端子連接至二極管96的陰極。電容器92 的另一個(gè)端子、開(kāi)關(guān)元件94的另一個(gè)端子以及電容器95的另一個(gè)端子接地。直流(DC)電源在電容器95的兩個(gè)端子之間輸出。如圖6B所示，PFC電路90組成為服務(wù)器電源100等的一部分。類(lèi)似于服務(wù)器電源100，還能夠構(gòu)建以較高的速度運(yùn)行的電源器件。與開(kāi)關(guān)元件 94相同的開(kāi)關(guān)元件可以用于對(duì)電源或電子裝置進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。而且，例如，該半導(dǎo)體器件能夠用作用于諸如服務(wù)器的功率電路等全橋式功率電路的一部分。在本實(shí)施例中，可以使用碳化硅(SiC)基底、藍(lán)寶石基底、硅基底、GaN基底、GaAs 基底等作為所述基底。所述基底可以是導(dǎo)電的、半絕緣的或絕緣的。而且，柵極、源極以及漏極的結(jié)構(gòu)不局限于上述實(shí)施例中所述。例如，電極可以具有單層結(jié)構(gòu)。而且，這些電極的形成方法不局限于剝離法。只要獲得了歐姆特性，則可以省略在源極和漏極形成之后所進(jìn)行的熱處理。另外，可以在柵極上進(jìn)行熱處理。而且，每一層的厚度、材料等不局限于上述實(shí)施例中所述。例如，可以形成( 層或 AlGa層作為成核層的初始層，可以形成GaN層或AWaN層作為核心層。而且，可以形成Al 層或Alfei層作為電子傳輸層的初始層；以及可以形成AlN層或AlGaN層作為核心層。而且， 可以形成Al層或( 層作為緩沖層的初始層；以及可以形成AlN層或GaN層作為核心層。本文所述的全部示例和條件性語(yǔ)言是為了教示性的目的，以幫助讀者理解本發(fā)明以及發(fā)明人為了促進(jìn)技術(shù)而貢獻(xiàn)的概念，并應(yīng)解釋為不限制于這些具體描述的示例和條件。盡管已詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的方案的實(shí)施例，但應(yīng)理解在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對(duì)其做出各種變化、替換以及更改。
權(quán)利要求
1.一種化合物半導(dǎo)體器件，包括基底；初始層，形成在所述基底的上方；以及核心層，形成在所述初始層的上方且包含III-V族化合物半導(dǎo)體， 其中，所述初始層是所述核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述初始層和所述核心層形成成核層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述初始層是Al層，所述核心層是AlN 層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述初始層和所述核心層形成電子傳輸層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述初始層是( 層，所述核心層是GaN 層。
6.一種化合物半導(dǎo)體器件，包括基底；成核層，形成在所述基底的上方； 緩沖層，形成在所述成核層的上方； 電子傳輸層，形成在所述緩沖層的上方；以及電子供應(yīng)層，形成在所述電子傳輸層的上方，其中，所述成核層和所述電子傳輸層中的至少一個(gè)包括初始層和核心層，該核心層在所述初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體；以及其中，所述初始層是所述核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述初始層是Al層、( 層或Alfe1 層，所述核心層是AlN層、GaN層或AlGaN層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述緩沖層包括第二初始層和在所述第二初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體的第二核心層；并且其中，所述第二初始層是所述第二核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物半導(dǎo)體器件，其中，所述基底是Si基底、SiC基底或藍(lán)寶石基底。
10.一種化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括 在基底的上方形成初始層；以及在所述初始層的上方形成包含III-V族化合物半導(dǎo)體的核心層， 其中，所述初始層是所述核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物半導(dǎo)體器件的形成方法，其中，所述初始層和所述核心層形成成核層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化合物半導(dǎo)體器件的形成方法，其中，所述初始層是Al層， 所述核心層是AlN層。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物半導(dǎo)體器件的形成方法，其中，所述初始層和所述核心層形成電子傳輸層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的化合物半導(dǎo)體器件的形成方法，其中，所述初始層是( 層， 所述核心層是GaN層。
15.一種化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在基底的上方形成成核層；在所述成核層的上方形成緩沖層；在所述緩沖層的上方形成電子傳輸層；以及在所述電子傳輸層的上方形成電子供應(yīng)層，其中，所述成核層和所述電子傳輸層中的至少一個(gè)包括初始層和核心層，該核心層在所述初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體；以及其中，所述初始層是所述核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述初始層是Al層、 Ga層或Alfei層，所述核心層是AlN層、GaN層或AlGaN層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述緩沖層包括第二初始層和在所述第二初始層的上方形成且包含III-V族化述緩沖層包括第二初始層和在所述第二初始層的上方形成且包含III-V族化合物半導(dǎo)體的第二核心層；并且其中，所述第二初始層是所述第二核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述基底是Si基底、 SiC基底或藍(lán)寶石基底。
全文摘要
一種化合物半導(dǎo)體器件及其制造方法，該器件包括基底；初始層，形成在基底的上方；以及核心層，形成在初始層的上方且包含III-V族化合物半導(dǎo)體。初始層是核心層中所包含的III-V族化合物半導(dǎo)體的III族原子的層。本發(fā)明可降低形成裂痕的可能性和/或可以防止形成裂痕，并使更高的電子遷移率變得可實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01L21/335GK102487074SQ20111040282
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者山田敦史, 石黑哲郎 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社