半导体器件、半导体模块和无线通信装置的制作方法

本公开涉及半导体器件、半导体模块和无线通信装置。

背景技术：

1、近年来，使用氮化物半导体的高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor：hemt)的研究开发得到积极地推进。与si、gaas等相比，氮化物半导体具有更宽的带隙和六边形晶体特有的极化。因此，期望使用氮化物半导体的hemt作为允许高速操作的低电阻高电压晶体管。

2、具体地，期望将hemt应用于功率器件或rf(射频)器件。例如，在用于卫星通信或无线通信的基站中，使用algan作为阻挡层的hemt已被投入实际使用。

3、此外，近年来，已经提出了将alinn用于阻挡层的hemt(例如，参见专利文献1)。与algan用于阻挡层的hemt相比，使用alinn用于阻挡层的hemt使得有可能获得甚至更高的二维电子气体体浓度，并且因此预期允许更高的输出。

4、引用列表

5、专利文献

6、专利文献1：日本未经审查的专利申请公开号2018-56299

技术实现思路

1、同时，与其他氮化物半导体如algan和gan相比，alinn具有低的晶体生长温度。因此，有可能alinn的晶体结构在制造hemt的工艺中取决于热历史(thermal history)而劣化。这种热历史例如通过n型半导体层的再生长或离子注入引起，以减小源极或漏极与沟道之间的电阻。具有这种热历史可能增加hemt中的通道的方块电阻(sheet resistance)并且降低hemt的操作特性。因此，期望改善hemt的操作可靠性。

2、因此，希望提供具有高操作可靠性的半导体器件以及包括该半导体器件的半导体模块和无线通信装置。

3、根据本公开的实施例的半导体器件包括：沟道层、阻挡层、设置在沟道层和阻挡层之间的第一间隔层、以及设置在第一间隔层和阻挡层之间的第二间隔层。沟道层包括具有第一带隙的第一氮化物半导体。阻挡层包括第二氮化物半导体，第二氮化物半导体具有比第一氮化物半导体的第一带隙大的第二带隙。第一间隔层包括alx1iny1ga(1-x1-y1)n(0＜x1≤1，0≤y1＜1，0≤x1+y1≤1)。第二间隔层包括alx2iny2ga(1-x2-y2)(0＜x2＜x1≤1，0≤y2＜1，0＜x2+y2＜1)。

4、在根据本公开的实施例的半导体器件中，第二间隔层设置在第一间隔层和阻挡层之间，从而提高了阻挡层的结晶性。

技术特征：

1.一种半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

7.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：保护层，隔着所述阻挡层位于所述第二间隔层的相对侧上，所述保护层包括alx4iny4ga(1-x4-y4)n(0≤x4＜1，0≤y4＜1)，并且满足(1-x3-y3)＜(1-x4-y4)。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

13.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

14.根据权利要求9所述的半导体器件，还包括：

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，

16.一种包括半导体器件的半导体模块，所述半导体器件包括：

17.一种无线通信装置，包括半导体器件，所述半导体器件包括：

技术总结
提供一种具有高工作可靠性的半导体器件。该半导体器件设置有沟道层、阻挡层、设置在沟道层和阻挡层之间的第一间隔层、以及设置在第一间隔层和阻挡层之间的第二间隔层。沟道层包括具有第一带隙的第一氮化物半导体。阻挡层包括具有比第一氮化物半导体的第一带隙大的第二带隙的第二氮化物半导体。第一间隔层包含Al<subgt;x1</subgt;In<subgt;y1</subgt;Ga<subgt;(1‑x1‑y1)</subgt;N(0<x1≤1，0≤y1<1，0≤x1+y1≤1)。第二间隔层包含Al<subgt;x2</subgt;In<subgt;y2</subgt;Ga<subgt;(1‑x2‑y2)</subgt;N(0＜x2＜x11，0y2＜1，0＜x2+y2＜1)。

技术研发人员：田才邦彦
受保护的技术使用者：索尼集团公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19