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1. (WO2016103603) SEMICONDUCTOR DEVICE
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2016/103603    International Application No.:    PCT/JP2015/006089
Publication Date: 30.06.2016 International Filing Date: 08.12.2015
IPC:
H01L 21/338 (2006.01), H01L 21/336 (2006.01), H01L 29/06 (2006.01), H01L 29/778 (2006.01), H01L 29/78 (2006.01), H01L 29/786 (2006.01), H01L 29/812 (2006.01)
Applicants: DENSO CORPORATION [JP/JP]; 1-1, Showa-cho, Kariya-city, Aichi 4488661 (JP)
Inventors: OYAMA, Kazuhiro; (JP).
HIGUCHI, Yasushi; (JP).
OOSAWA, Seigo; (JP).
MATSUI, Masaki; (JP).
EUM, Youngshin; (JP)
Agent: KIN, Junhi; (JP)
Priority Data:
2014-265668 26.12.2014 JP
Title (EN) SEMICONDUCTOR DEVICE
(FR) DISPOSITIF À SEMI-CONDUCTEUR
(JA) 半導体装置
Abstract: front page image
(EN)This semiconductor device is provided with a lateral switching device that has: a substrate (1); a channel forming layer, which has, on the substrate, a heterojunction structure configured from a GaN layer (3) and an AlGaN layer (4), and has a recessed section (5) formed therein; a gate structure section configured by having a gate insulating film (6) and a gate electrode (7), which are formed in the recessed section; and a source electrode (8) and a drain electrode (9), which are disposed on the channel forming layer, said source electrode and drain electrode being on both the sides sandwiching the gate structure section. The lateral switching device induces two-dimensional electron gas carrier on the GaN layer side of an interface between the GaN layer and the AlGaN layer, and flows a current between the source electrode and the drain electrode due to a channel that is formed in a surface section of the GaN layer when a voltage is applied to the gate electrode, said surface section being at the bottom section of the recessed section. The AlGaN layer has: a first AlGaN layer (4a) set at an Al mixed crystal ratio that determines two-dimensional electron gas concentration; and a second AlGaN layer (4b), which induces negative fixed charge by having a lower Al mixed crystal ratio than the first AlGaN layer, and which is separated from the source electrode and the drain electrode, while being in contact with the gate structure section.
(FR)La présente invention porte sur un dispositif à semi-conducteur qui est pourvu d'un dispositif de commutation latéral qui comporte : un substrat (1); une couche de formation de canal qui comprend, sur le substrat, une structure d'hétérojonction configurée à partir d'une couche GaN (3) et d'une couche AlGaN (4), et qui comprend une partie évidée (5) formée en son sein; une partie structure de grille configurée par formation d'un film d'isolation de grille (6) et d'une électrode de grille (7) dans la partie évidée; et une électrode de source (8) et une électrode de drain (9) qui sont disposées sur la couche de formation de canal, lesdites électrode de source et électrode de drain étant situées des deux côtés prenant en sandwich la partie structure de grille. Le dispositif de commutation latéral induit des porteurs de gaz électronique bidimensionnel côté couche GaN d'une interface entre la couche GaN et la couche AlGaN, et fait circuler un courant entre l'électrode de source et l'électrode de drain en raison d'un canal qui est formé dans une partie de la surface de la couche GaN lorsqu'une tension est appliquée à l'électrode de grille, ladite partie de la surface étant située au niveau de la partie inférieure de la partie évidée. La couche AlGaN comprend : une première couche AlGaN (4a) formée avec une proportion d'Al en cristal mixte qui détermine la concentration du gaz électronique bidimensionnel; et une seconde couche AlGaN (4b), qui induit une charge fixe négative par le fait d'avoir une proportion d'Al en cristal mixte inférieure à celle de la première couche AlGaN, et qui est séparée de l'électrode de source et de l'électrode de drain tout en étant en contact avec la partie structure de grille.
(JA)半導体装置は、基板(1)と、基板上に、GaN層(3)およびAlGaN層(4)によるヘテロジャンクション構造を有し、リセス部(5)が形成されたチャネル形成層と、リセス部内に形成されたゲート絶縁膜(6)およびゲート電極(7)を有して構成されるゲート構造部と、チャネル形成層上に、ゲート構造部を挟んだ両側に配置されたソース電極(8)およびドレイン電極(9)と、を有し、GaN層とAlGaN層との界面におけるGaN層側に2次元電子ガスキャリアを誘起すると共に、ゲート電極に電圧が印加されたときにリセス部の底部におけるGaN層の表面部にチャネルが形成されることでソース電極とドレイン電極との間に電流を流す横型のスイッチングデバイスを備える。AlGaN層は、2次元電子ガス濃度が決まるAl混晶比に設定された第1AlGaN層(4a)と、第1AlGaN層よりもAl混晶比が小さくされることで負の固定電荷を誘起し、ゲート構造部に接しつつソース電極およびドレイン電極から離間した第2AlGaN層(4b)とを有する。
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: Japanese (JA)
Filing Language: Japanese (JA)