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1. WO2011114535 - DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR COMPOSITE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION

Numéro de publication WO/2011/114535
Date de publication 22.09.2011
N° de la demande internationale PCT/JP2010/054887
Date du dépôt international 19.03.2010
CIB
H01L 21/338 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
338à grille Schottky
H01L 21/336 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
336à grille isolée
H01L 29/12 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02Corps semi-conducteurs
12caractérisés par les matériaux dont ils sont constitués
H01L 29/778 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
778avec un canal à gaz de porteurs de charge à deux dimensions, p.ex. transistors à effet de champ à haute mobilité électronique HEMT
H01L 29/78 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
78l'effet de champ étant produit par une porte isolée
H01L 29/80 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
80l'effet de champ étant produit par une jonction PN ou une autre jonction redresseuse
CPC
H01L 21/02458
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02436Intermediate layers between substrates and deposited layers
02439Materials
02455Group 13/15 materials
02458Nitrides
H01L 21/0254
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02518Deposited layers
02521Materials
02538Group 13/15 materials
0254Nitrides
H01L 21/0262
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02612Formation types
02617Deposition types
0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
H01L 29/2003
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
12characterised by the materials of which they are formed
20including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
2003Nitride compounds
H01L 29/205
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
12characterised by the materials of which they are formed
20including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
201including two or more compounds ; , e.g. alloys
205in different semiconductor regions ; , e.g. heterojunctions
H01L 29/42368
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
41characterised by their shape, relative sizes or dispositions
423not carrying the current to be rectified, amplified or switched
42312Gate electrodes for field effect devices
42316for field-effect transistors
4232with insulated gate
42364characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
42368the thickness being non-uniform
Déposants
  • 富士通株式会社 FUJITSU LIMITED [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 今田 忠紘 IMADA, Tadahiro [JP]/[JP] (UsOnly)
Inventeurs
  • 今田 忠紘 IMADA, Tadahiro
Mandataires
  • 國分 孝悦 KOKUBUN, Takayoshi
Données relatives à la priorité
Langue de publication Japonais (ja)
Langue de dépôt japonais (JA)
États désignés
Titre
(EN) COMPOUND SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME
(FR) DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR COMPOSITE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
(JA) 化合物半導体装置及びその製造方法
Abrégé
(EN) A first GaN layer (2), a first AlGaN layer (3), a second GaN layer (4), and a third GaN layer (5) are laminated on a substrate (1), and second AlGaN layers (6) are formed on the side surfaces of an opening (10A) formed in the resulting laminated body. A gate electrode (8) is formed so as to be embedded in an electrode groove (7a) of an insulating film (7), and the sections (7c) of the insulating film (7) which lie between the gate electrode (8) and the second AlGaN layers (6) function as gate insulating films. A source electrode (11) is formed above the gate electrode (8) and a drain electrode (12) is formed below the gate electrode (8). Due to this structure, a highly reliable vertical HEMT can be realised, which can be made to be miniature in size, is capable of normally-off operation, can obtain sufficient high pressure-resistance and high output, and does not generate the various problems caused by using p-type compound semiconductors.
(FR) Une première couche GaN (2), une première couche ALGaN (3), une seconde couche GaN (4) et une troisième couche GaN (5) sont laminées sur un substrat (1) et des secondes couches ALGaN (6) sont formées sur les surfaces latérales d'une ouverture (10a) du corps laminé ainsi obtenu. Une électrodes de grille (8) est formée de manière à être incrustée dans une rainure d'électrode (7a) d'un film isolant (7), et les parties (7c) du film isolant (7) qui se trouvent entre l'électrode de grille (8) et les secondes couches ALGaN (6) font office de films isolants de grille, une électrode de drain (12) étant également formée au-dessous de l'électrode de grille (8). Une électrode source (12) est formée au-dessous de l'électrode de grille (8). Avec cette structure, il est possible de réaliser un transistor à grande mobilité d'électrons (HEMT) qui peut être miniaturisé, est capable de fonctionner à l'état normalement bloqué, offre une résistance suffisante aux hautes pressions et un rendement élevé, sans générer les divers problèmes liés à l'emploi de semi-conducteurs composites de type p.
(JA)  基板(1)上に第1のGaN層(2)、第1のAlGaN層(3)、第2のGaN層(4)、及び第3のGaN層(5)が積層形成され、この積層体に形成された開口(10A)の側面に第2のAlGaN層(6)が形成される。絶縁膜(7)の電極溝(7a)を埋め込むようにゲート電極(8)が形成され、ゲート電極(8)と第2のAlGaN層(6)との間に存する絶縁膜(7)の部分(7c)がゲート絶縁膜として機能する。ゲート電極(8)の上方にはソース電極(11)が、下方にはドレイン電極(12)がそれぞれ形成される。この構成により、p型の化合物半導体を用いることに起因する諸問題が発生せず、十分な高耐圧、高出力を得ることができる共にノーマリ・オフ動作が可能であり、微細化が可能な信頼性の高い縦型構造のHEMTが実現する。
Documents de brevet associés
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