半導体装置の製造方法、半導体装置
【課題】急峻なヘテロ界面が形成され、高い移動度を有する窒化物半導体からなる半導体装置を得る。
【解決手段】まず、第１成長工程においては、電子走行層（ＧａＮ層）を成長させるため、ＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に、ＮＨ３とＴＭＧがオン（供給）され、ＴＭＡはオフ（停止）とされる。次に、バリア層を成長させる前に、ＴＭＧ、ＴＭＡを共にオフとする成長中断工程を行う。次に、ＴＭＡのみをオンとし、ＴＭＧをオフのままとしたプリフロー工程を行う。プリフロー工程において、ＴＭＡの流量は、第２の流量ｆ２に設定される。ｆ２は、電子走行層１２とバリア層１３との間に急峻な界面が形成されるように設定される。次に、ＴＭＧと共にＴＭＡをオンとし、バリア層（ＡｌＧａＮ層）を成長させる第２成長工程を行う。
【解決手段】まず、第１成長工程においては、電子走行層（ＧａＮ層）を成長させるため、ＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に、ＮＨ３とＴＭＧがオン（供給）され、ＴＭＡはオフ（停止）とされる。次に、バリア層を成長させる前に、ＴＭＧ、ＴＭＡを共にオフとする成長中断工程を行う。次に、ＴＭＡのみをオンとし、ＴＭＧをオフのままとしたプリフロー工程を行う。プリフロー工程において、ＴＭＡの流量は、第２の流量ｆ２に設定される。ｆ２は、電子走行層１２とバリア層１３との間に急峻な界面が形成されるように設定される。次に、ＴＭＧと共にＴＭＡをオンとし、バリア層（ＡｌＧａＮ層）を成長させる第２成長工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物半導体の急峻なヘテロ接合界面を利用した半導体装置の製造方法に関する。また、この半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体を用いた半導体装置、特に高出力・高周波用の素子として、例えばＧａＮを用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられている。窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ素子（半導体装置）１０の断面構造の概略を図５に示す。図において、基板１１上に、電子走行層１２、バリア層１３が順次エピタキシャル成長によって形成される。ここで、例えば電子走行層１２は半絶縁性（ノンドープ）ＧａＮ、バリア層１３は半絶縁性（ノンドープ）ＡｌＧａＮ（正確には半絶縁性（ノンドープ）ＡｌｘＧａ１−ｘＮであり、ｘ＝０．２０程度）でそれぞれ構成される。この構造においては、電子走行層１２とバリア層１３との界面（ヘテロ界面）付近の電子走行層１２側において、ピエゾ効果により、電気伝導層となる２次元電子ガス層１４（図中破線）がヘテロ界面と平行に形成される。この２次元電子ガス層１４によりソース電極１５とドレイン電極１６間に電流が流れるが、この２次元電子ガスからなるチャンネルのオン・オフが、ショットキー電極となるゲート電極１７に印加した電圧によって制御され、スイッチング動作が行われる。この際、この２次元電子ガス中の電子の速度（移動度）は極めて高くなるため、高速動作が可能である。また、ＧａＮはＧａＡｓ等と比べてバンドギャップが大きいため、このＨＥＭＴ素子１０は高い耐圧をもち、高出力動作をすることができる。
【０００３】
ここで、ＨＥＭＴ素子１０において２次元電子ガス層１４における移動度を高くし、高いコンダクタンスを得るためには、電子走行層１２とバリア層１３の界面（ヘテロ界面）が急峻である、すなわち、これらの間における組成変動がこの界面において急峻であることが必要である。これらは、例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）等によって連続して形成される。
【０００４】
移動度の高いＨＥＭＴ素子を得るために、例えば、特許文献１には、ヘテロ界面近傍にＡｌ組成が高く禁制帯幅の大きなスペーサ層を挿入する技術が記載されている。図６は、特許文献１に記載されたＨＥＭＴ素子（半導体装置）３０の構造を示す断面図である。ここでは、電子走行層（ＧａＮ層）１２とバリア層１３（ＡｌＧａＮ層）の間に、１〜４分子層程度（０．２５ｎｍ〜１ｎｍ程度）の薄いＡｌＮからなるスペーサ層２０が挿入されている。スペーサ層２０の箇所において局所的に禁制帯幅を広げることにより、バンド構造における急峻性を高め、実質的にヘテロ界面の急峻性を高めることができる。この技術により、２次元電子ガス層１４における移動度を高くすることができ、高いコンダクタンスをもったＨＥＭＴ素子を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２００７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、仮に特許文献１に記載の構造を採用する場合においても、窒化物半導体のヘテロ接合においては、実際に電子走行層、スペーサ層、バリア層の間で理想的に急峻なヘテロ界面をＭＯＣＶＤ法を用いて得ることは困難であった。このため、窒化物半導体を用いた高性能のＨＥＭＴ素子を得ることは困難であった。
【０００７】
本発明によれば、急峻なヘテロ界面が形成され、高い移動度を有する窒化物半導体からなる半導体装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の半導体装置の製造方法は、ＧａＮからなる第１の半導体等上にＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）からなる第２の半導体層をＭＯＣＶＤ法によってヘテロエピタキシャルさせる、半導体装置の製造方法であって、Ｇａ原料ガスと窒素原料ガスを供給し、前記第１の半導体層を形成する第１成長工程と、前記第１成長工程後に、前記Ｇａ原料ガス及びＡｌ原料ガスを供給せず、かつ前記窒素原料ガスを供給する成長中断工程と、前記成長中断工程後に、前記Ｇａ原料ガスを供給せず、かつ前記Ａｌ原料ガスと前記窒素原料ガスを供給するプリフロー工程と、前記プリフロー工程後に、前記Ｇａ原料ガス、前記Ａｌ原料ガス、及び前記窒素原料ガスを供給することによって前記第２の半導体層を形成する第２成長工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記プリフロー工程開始時において、前記第１の半導体層上に前記Ｇａ原料ガスが残留し、前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０＜ｘ≦０．５、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法において、前記成長中断工程の時間は、５分以内に設定されることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法において、前記Ｇａ原料ガスはＴＭＧ（トリメチルガリウム）であり、前記窒素原料ガスはＮＨ３（アンモニア）であり、前記Ａｌ原料ガスはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）であることを特徴とする。
本発明の半導体装置は、前記半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上のように構成されているので、急峻なヘテロ界面が形成され、高い移動度を有する窒化物半導体からなる半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における各工程における原料ガスの供給の状況を示す図である。
【図２】ＧａＮ層上に直接ＡｌＮスペーサ層を形成した場合の界面付近の組成分布を測定した結果である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を用いてＧａＮ層上にＡｌＧａＮ層を形成した場合の界面付近の組成分布を測定した結果である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例における各工程における原料ガスの供給の状況を示す図である。
【図５】従来のＨＥＭＴ素子の一例の断面図である。
【図６】従来のＨＥＭＴ素子の他の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。ここで製造される半導体装置は、窒化物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子である。このＨＥＭＴ素子においては、基板上に第１の半導体層（電子走行層：ＧａＮ）、第２の半導体層（バリア層：ＡｌＧａＮ）が順次形成され、第１の半導体層と第２の半導体層の間のヘテロ界面に沿った方向、すなわち基板面と平行な方向に電流が流されて動作する。
【００１２】
ここで製造される半導体装置の構造は、図５に示されたものと同様である。すなわち、基板１１上に電子走行層（第１の半導体層）１２、バリア層（第２の半導体層）１３が順次形成された構成を具備し、図６に示されたようなスペーサ層は具備しない。基板１１は、例えばシリコン（Ｓｉ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）の単結晶である。電子走行層１２は半絶縁性（ノンドープ）のＧａＮ、バリア層１３は半絶縁性（ノンドープ）ＡｌＧａＮ（正確には半絶縁性（ノンドープ）ＡｌｘＧａ１−ｘＮであり、ｘ≦０．５）である。ここで説明する半導体装置の製造方法は、特に電子走行層１２の成長からバリア層１３までにわたる成長方法に関する。この成長は、ＭＯＣＶＤ法による。
【００１３】
ＭＯＣＶＤ法においてＧａＮ、ＡｌＧａＮを成長させるために用いられる原料ガスとして、Ｇａ原料としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）、窒素（Ｎ）原料としてアンモニア（ＮＨ３）、Ａｌ原料としてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）が用いられる。また、これらの原料ガスを輸送するキャリアガスとしては（水素（Ｈ２））等が用いられる。成長時の基板温度は１１００℃程度であり、基板１１の面方位としては、Ｓｉの場合には（１１１）面、ＳｉＣの場合には（０００１）面が特に好ましく用いられる。この場合、上記のガスが基板１１上に流されることにより、この場合にはウルツ鉱型の結晶型をもつＧａＮやＡｌＧａＮのｃ面がこの上に成長する。なお、上記の構成においては、電子走行層１２、バリア層１３が共にノンドープであるため、ドーピング用のガスは使用しない。ただし、後述するように、バリア層（第２の半導体層）１３をＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）とすることもでき、この場合にはＩｎが添加され、Ｉｎ原料ガスも用いられる。
【００１４】
図１は、この成長方法において、電子走行層１２（ＧａＮ）からバリア層１３（ＡｌＧａＮ）を成長するまでの上記の各ガスの供給・停止状況（オン・オフ）の時間経過を模式的に示す図である。ここで行われる工程は、第１成長工程、成長中断工程、プリフロー工程、第２成長工程に大別される。なお、実際には各ガスの流量は適宜制御されるが、ここでは単純化して示している。ただし、全ての工程にわたり、キャリアガスと窒素原料ガス（ＮＨ３）はオンとなっている。
【００１５】
まず、第１成長工程においては、電子走行層１２（ＧａＮ層）を成長させるため、ＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に、ＮＨ３とＴＭＧがオン（供給）され、ＴＭＡはオフ（停止）とされる。第１成長工程において、ＴＭＧの流量は第１の流量ｆ１に設定され、第１成長工程の時間ｔ１は、電子走行層１２（ＧａＮ層）の厚さに応じて適宜設定される。
【００１６】
次に、バリア層１３を成長させる前に、ＴＭＧ、ＴＭＡを共にオフとする成長中断工程を行う。この時間ｔ２は、Ｇａ原料ガスがチャンバ内に残留する程度の時間に設定され、後述する理由により５分以内、より好ましくは１分以内に設定される。この時間ｔ２は、キャリアガス（Ｈ２）や窒素原料ガス（ＮＨ３）の流量等、プロセス条件に応じて設定され、例えば２０秒程度とすることができる。
【００１７】
次に、ＴＭＡをオンとし、ＴＭＧをオフのままとしたプリフロー工程を行う。プリフロー工程において、ＴＭＡの流量は、第２の流量ｆ２に設定される。ｆ２は、電子走行層１２とバリア層１３との間に急峻な界面が形成されるように設定される。プリフロー工程の時間となるｔ２は、ＡｌＧａＮ層が２分子層（１分子層は０．２５ｎｍ程度）形成されるよりも短い時間である。
【００１８】
次に、ＴＭＧと共にＴＭＡをオンとし、バリア層１３（ＡｌＧａＮ層）を成長させる第２成長工程を行う。第２成長工程において、ＴＭＧの流量は、第１の流量ｆ１よりも小さな第３の流量ｆ３に設定され、ＴＭＡの流量は、第４の流量ｆ４に設定される。第３の流量ｆ３、第４の流量ｆ４は、所望の組成を有するバリア層１３が形成されるように適宜設定される。例えば、ｆ３＜ｆ１、ｆ４≒ｆ２とすることができる。第２成長工程の時間ｔ４は、成長させるバリア層１３（ＡｌＧａＮ）の厚さに応じて適宜設定される。その後、ＴＭＡ、ＴＭＧを共にオフとすることにより、成長は終了する。
【００１９】
ここで、成長中断工程、プリフロー工程を設けることによって、電子走行層１２とバリア層１３のヘテロ界面の急峻性を高めることができる。この点について以下に説明する。
【００２０】
図２は、ＧａＮ層上に直接ＡｌＮ層（スペーサ層２０）を成長させた場合に得られた試料におけるＡｌ組成の深さ分布を断面のＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）測定によって調べた結果である。これは、図６に示した特許文献１に記載の構造を製造した場合に対応する。この場合には、図１における成長中断工程は行っておらず、第１成長工程（電子走行層成長工程）直後にＡｌＮ層（スペーサ層２０）を成長させるために、ＴＭＡを長時間オン（ＴＭＧはオフ）している。ここで、この時間は、ＡｌＮ層を５ｎｍ程度成長させる時間としている。この図においては、左側が電子走行層１２側（基板１１側）であり、右側がバリア層１３側である。図２において、破線（ａ）は、設計上の電子走行層１２とスペーサ層２０との界面を示し、破線（ｂ）は、設計上のスペーサ層２０とバリア層１３との界面を示す。換言すれば、図２の破線（ａ）が示す領域が成長される時点でＴＭＧの供給が停止されると共にＴＭＡの供給が開始され、破線（ｂ）が示す領域が成長される時点でＴＭＧの供給が再開される。
【００２１】
この結果より、ＧａＮ上にＡｌＮを成長させる条件で上記の成長を行ったものの、ＡｌＮ（Ａｌ組成が１００％）からなるスペーサ層２０は実際には形成されていないことがわかる。また、電子走行層１２からバリア層１３にわたり、Ａｌ組成は緩やかに変動しているため、急峻な接合も得られていないことも明らかである。
【００２２】
この原因は、スペーサ層２０（ＡｌＮ層）成長開始時に、ＴＭＧをオフした場合であっても、電子走行層１２（ＧａＮ層）成長時に用いられたＴＭＧが、チャンバ内に設置された基板上の成長雰囲気に比較的高濃度で残留していることに起因する。また、これに関連して、ＴＭＡをオンした場合であっても、その効果は遅れて現れる。すなわち、ＴＭＡを短時間供給した場合においては、ＡｌＮは成長せず、厚さが５ｎｍ相当の時間では、実際にはＡｌＮ層は得られなかった。
【００２３】
この結果より、電子走行層１２（ＧａＮ層）上にバリア層１３（ＡｌＧａＮ層）を急峻な組成変動をもって成長させるためには、ＡｌＧａＮを成長させる前に、少なくともチャンバ内に残留するＴＭＧの濃度を低減することが望ましく、かつＴＭＡの影響をＡｌＧａＮ層成長時よりも早めに与えることが望ましい。このため、図１の成長方法においては、成長中断工程とプリフロー工程を導入することにより、急峻性を高めている。プリフロー工程におけるＴＭＡの総流量は、成長するＡｌＧａＮ層の分子層換算で２層以下が好ましい。
【００２４】
実際に図１の成長方法で得られた電子走行層１２及びバリア層１３の界面付近の組成分布を測定した結果を図３に示す。ここでは、成長した表面からスパッタエッチを行った場合のＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析結果を示す。図２と異なり、図中の左側が表面側（バリア層１３側）となっており、縦軸が対数スケールであり、破線（ｃ）は設計上の電子走行層１２とバリア層１３との界面を示す。図１に示された成長方法により、設計上の界面付近においてＡｌ及びＧａの組成が変化し、電子走行層１２とバリア層１３との間で急峻な界面が得られていることが確認できる。また、プリフロー工程ではＴＭＡのみをオンしているものの、界面にＡｌＮ層（特にＡｌ組成の大きな層）は形成されていない。すなわち、ＧａＮ層とＡｌＧａＮ層の理想的に急峻な界面が得られている。
【００２５】
このように、上記の製造方法によって、ＧａＮ層／ＡｌＧａＮ層界面の急峻性を高めることができる。これによる効果は、例えば特許文献１に記載の技術と同様であり、２次元電子ガス層１４における移動度を高めることができ、コンダクタンスを高めることができる。
【００２６】
ただし、特許文献１に記載の技術のように、禁制帯幅の広いスペーサ層２０を挿入した場合には、オン抵抗が下がる一方で、リーク電流が増大する。また、図６の電極構成（ソース電極１５とドレイン電極１６が表面に設置された構成）においては、これらと２次元電子ガス層１４との間に、禁制帯幅が広く電気抵抗の高いスペーサ層２０が挿入される。このため、ソース電極１５、ドレイン電極１６と２次元電子ガス層１４との間のコンタクト抵抗が増大する。
【００２７】
これに対して、本発明の実施の形態の製造方法によれば、ＡｌＮ層のように禁制帯幅の広い層（Ａｌ組成の高い層）を用いる必要がない。すなわち、例えばバリア層１３におけるＡｌ組成比（ＡｌｘＧａ１−ｘＮにおけるｘ値）が０．５以下であっても、電子走行層１２との間に急峻な界面が形成されるため、上記のリーク電流やコンタクト抵抗における問題点が改善される。この観点からは、上記の製造方法においては、プリフロー工程の開始時におけるチャンバ内にＴＭＧが残留するように成長中断工程の時間ｔ２が設定されることが必要である。好ましくは、成長中断工程の時間ｔ２は、プリフロー工程の開始時におけるＴＭＧ濃度が、第２成長工程におけるＴＭＧ濃度と同じかそれ以下となるように設定される。従って、リーク電流の増大や、ソース電極、ドレイン電極の抵抗を増大させることなく、２次元電子ガス層１４の移動度を高めることができ、ＨＥＭＴ素子として好ましい特性を得ることができる。
【００２８】
また、高いＡｌ組成比を有するスペーサ層又はこれに準ずる層を形成するためには、成長中断工程の時間ｔ２を長くし、チャンバ内からＴＭＧを排出することが好ましい。しかしながら、例えば５分以上の成長中断工程を行ってＨＥＭＴ素子を形成した場合、リーク電流の増大や電流コラプス等の特性劣化が発生する。これは、成長中断工程の間、チャンバ内におけるＴＭＧの濃度がほぼ零となることで、この工程において流されているキャリアガスやＮＨ３により、既に形成されている電子走行層１２の表面が荒れ、その表面の平坦性が損なわれることに起因すると考えられる。上記の製造方法においては、成長中断工程の時間ｔ２を１分以内とすることにより、こうしたＨＥＭＴ素子の特性劣化が抑制される。
【００２９】
上記の製造方法（成長方法）の変形例として、バリア層１３をＡｌＧａＮではなく、ＡｌＩｎＮ（ＡｌｘＩｎｙＮ（ここで、ｘ＋ｙ＝１））とする場合について説明する。図４は、この場合における各ガスのオンオフの時間経過を模式的に示す図である。ここでは、図１におけるインジウム（Ｉｎ）の原料としてＴＭＩ（トリメチルインジウム）が用いられている。このため、第２成長工程においては、ＴＭＡと共にＴＭＩもオンとしている。
【００３０】
ただし、プリフロー工程においては、ＴＭＩはオンせず、ＴＭＡのみをオンとしている。これは、前記と同様に、Ｇａ組成とＡｌ組成の急峻性を目的としているためである。すなわち、バリア層１３をＡｌＩｎＮとする場合であっても、プリフロー工程においては窒素原料ガスとＡｌ原料ガス（及びキャリアガス）のみを供給すれば、ＧａＮ層とＡｌＩｎＮ層の間のヘテロ接合界面の急峻性を高めることが可能である。
【００３１】
また、バリア層１３がＡｌＧａＮとＡｌＩｎＮの中間であるＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）であっても、同様の効果が得られる。この場合においても、ｘ≦０．５が特に好ましいことは前記と同様である。
【００３２】
なお、上記の例では、バリア層（第２の半導体層）をノンドープとしたが、第２の半導体層に不純物をドーピングする場合においても、上記の製造方法が適用できることは明らかである。この場合には、この不純物の原料ガスを第２成長工程でのみオンとし、これよりも前の工程においてはオフとすればよい。
【００３３】
また、各原料ガスの流量は、成長する各層の組成や厚さに応じて適宜設定される。成長の際の上記の各工程の切替時、すなわち、工程間に適宜待機時間を設けることも可能である。
【００３４】
また、上記の例では、ＨＥＭＴ素子について記載したが、ダイオード素子やこれらの複合素子等、ＧａＮ層とＡｌＧａＮ層（あるいはＡｌＩｎＮ層）との間のヘテロ接合が利用される半導体装置であれば、上記の製造方法が有効であることは明らかである。
【符号の説明】
【００３５】
１０、３０ ＨＥＭＴ素子（半導体装置）
１１ 基板
１２ 電子走行層（第１の半導体層）
１３ バリア層（第２の半導体層）
１４ ２次元電子ガス層
１５ ソース電極
１６ ドレイン電極
１７ ゲート電極
２０ スペーサ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物半導体の急峻なヘテロ接合界面を利用した半導体装置の製造方法に関する。また、この半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体を用いた半導体装置、特に高出力・高周波用の素子として、例えばＧａＮを用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられている。窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ素子（半導体装置）１０の断面構造の概略を図５に示す。図において、基板１１上に、電子走行層１２、バリア層１３が順次エピタキシャル成長によって形成される。ここで、例えば電子走行層１２は半絶縁性（ノンドープ）ＧａＮ、バリア層１３は半絶縁性（ノンドープ）ＡｌＧａＮ（正確には半絶縁性（ノンドープ）ＡｌｘＧａ１−ｘＮであり、ｘ＝０．２０程度）でそれぞれ構成される。この構造においては、電子走行層１２とバリア層１３との界面（ヘテロ界面）付近の電子走行層１２側において、ピエゾ効果により、電気伝導層となる２次元電子ガス層１４（図中破線）がヘテロ界面と平行に形成される。この２次元電子ガス層１４によりソース電極１５とドレイン電極１６間に電流が流れるが、この２次元電子ガスからなるチャンネルのオン・オフが、ショットキー電極となるゲート電極１７に印加した電圧によって制御され、スイッチング動作が行われる。この際、この２次元電子ガス中の電子の速度（移動度）は極めて高くなるため、高速動作が可能である。また、ＧａＮはＧａＡｓ等と比べてバンドギャップが大きいため、このＨＥＭＴ素子１０は高い耐圧をもち、高出力動作をすることができる。
【０００３】
ここで、ＨＥＭＴ素子１０において２次元電子ガス層１４における移動度を高くし、高いコンダクタンスを得るためには、電子走行層１２とバリア層１３の界面（ヘテロ界面）が急峻である、すなわち、これらの間における組成変動がこの界面において急峻であることが必要である。これらは、例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）等によって連続して形成される。
【０００４】
移動度の高いＨＥＭＴ素子を得るために、例えば、特許文献１には、ヘテロ界面近傍にＡｌ組成が高く禁制帯幅の大きなスペーサ層を挿入する技術が記載されている。図６は、特許文献１に記載されたＨＥＭＴ素子（半導体装置）３０の構造を示す断面図である。ここでは、電子走行層（ＧａＮ層）１２とバリア層１３（ＡｌＧａＮ層）の間に、１〜４分子層程度（０．２５ｎｍ〜１ｎｍ程度）の薄いＡｌＮからなるスペーサ層２０が挿入されている。スペーサ層２０の箇所において局所的に禁制帯幅を広げることにより、バンド構造における急峻性を高め、実質的にヘテロ界面の急峻性を高めることができる。この技術により、２次元電子ガス層１４における移動度を高くすることができ、高いコンダクタンスをもったＨＥＭＴ素子を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２００７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、仮に特許文献１に記載の構造を採用する場合においても、窒化物半導体のヘテロ接合においては、実際に電子走行層、スペーサ層、バリア層の間で理想的に急峻なヘテロ界面をＭＯＣＶＤ法を用いて得ることは困難であった。このため、窒化物半導体を用いた高性能のＨＥＭＴ素子を得ることは困難であった。
【０００７】
本発明によれば、急峻なヘテロ界面が形成され、高い移動度を有する窒化物半導体からなる半導体装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の半導体装置の製造方法は、ＧａＮからなる第１の半導体等上にＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）からなる第２の半導体層をＭＯＣＶＤ法によってヘテロエピタキシャルさせる、半導体装置の製造方法であって、Ｇａ原料ガスと窒素原料ガスを供給し、前記第１の半導体層を形成する第１成長工程と、前記第１成長工程後に、前記Ｇａ原料ガス及びＡｌ原料ガスを供給せず、かつ前記窒素原料ガスを供給する成長中断工程と、前記成長中断工程後に、前記Ｇａ原料ガスを供給せず、かつ前記Ａｌ原料ガスと前記窒素原料ガスを供給するプリフロー工程と、前記プリフロー工程後に、前記Ｇａ原料ガス、前記Ａｌ原料ガス、及び前記窒素原料ガスを供給することによって前記第２の半導体層を形成する第２成長工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記プリフロー工程開始時において、前記第１の半導体層上に前記Ｇａ原料ガスが残留し、前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０＜ｘ≦０．５、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法において、前記成長中断工程の時間は、５分以内に設定されることを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法において、前記Ｇａ原料ガスはＴＭＧ（トリメチルガリウム）であり、前記窒素原料ガスはＮＨ３（アンモニア）であり、前記Ａｌ原料ガスはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）であることを特徴とする。
本発明の半導体装置は、前記半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上のように構成されているので、急峻なヘテロ界面が形成され、高い移動度を有する窒化物半導体からなる半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における各工程における原料ガスの供給の状況を示す図である。
【図２】ＧａＮ層上に直接ＡｌＮスペーサ層を形成した場合の界面付近の組成分布を測定した結果である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を用いてＧａＮ層上にＡｌＧａＮ層を形成した場合の界面付近の組成分布を測定した結果である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例における各工程における原料ガスの供給の状況を示す図である。
【図５】従来のＨＥＭＴ素子の一例の断面図である。
【図６】従来のＨＥＭＴ素子の他の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。ここで製造される半導体装置は、窒化物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子である。このＨＥＭＴ素子においては、基板上に第１の半導体層（電子走行層：ＧａＮ）、第２の半導体層（バリア層：ＡｌＧａＮ）が順次形成され、第１の半導体層と第２の半導体層の間のヘテロ界面に沿った方向、すなわち基板面と平行な方向に電流が流されて動作する。
【００１２】
ここで製造される半導体装置の構造は、図５に示されたものと同様である。すなわち、基板１１上に電子走行層（第１の半導体層）１２、バリア層（第２の半導体層）１３が順次形成された構成を具備し、図６に示されたようなスペーサ層は具備しない。基板１１は、例えばシリコン（Ｓｉ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）の単結晶である。電子走行層１２は半絶縁性（ノンドープ）のＧａＮ、バリア層１３は半絶縁性（ノンドープ）ＡｌＧａＮ（正確には半絶縁性（ノンドープ）ＡｌｘＧａ１−ｘＮであり、ｘ≦０．５）である。ここで説明する半導体装置の製造方法は、特に電子走行層１２の成長からバリア層１３までにわたる成長方法に関する。この成長は、ＭＯＣＶＤ法による。
【００１３】
ＭＯＣＶＤ法においてＧａＮ、ＡｌＧａＮを成長させるために用いられる原料ガスとして、Ｇａ原料としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）、窒素（Ｎ）原料としてアンモニア（ＮＨ３）、Ａｌ原料としてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）が用いられる。また、これらの原料ガスを輸送するキャリアガスとしては（水素（Ｈ２））等が用いられる。成長時の基板温度は１１００℃程度であり、基板１１の面方位としては、Ｓｉの場合には（１１１）面、ＳｉＣの場合には（０００１）面が特に好ましく用いられる。この場合、上記のガスが基板１１上に流されることにより、この場合にはウルツ鉱型の結晶型をもつＧａＮやＡｌＧａＮのｃ面がこの上に成長する。なお、上記の構成においては、電子走行層１２、バリア層１３が共にノンドープであるため、ドーピング用のガスは使用しない。ただし、後述するように、バリア層（第２の半導体層）１３をＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）とすることもでき、この場合にはＩｎが添加され、Ｉｎ原料ガスも用いられる。
【００１４】
図１は、この成長方法において、電子走行層１２（ＧａＮ）からバリア層１３（ＡｌＧａＮ）を成長するまでの上記の各ガスの供給・停止状況（オン・オフ）の時間経過を模式的に示す図である。ここで行われる工程は、第１成長工程、成長中断工程、プリフロー工程、第２成長工程に大別される。なお、実際には各ガスの流量は適宜制御されるが、ここでは単純化して示している。ただし、全ての工程にわたり、キャリアガスと窒素原料ガス（ＮＨ３）はオンとなっている。
【００１５】
まず、第１成長工程においては、電子走行層１２（ＧａＮ層）を成長させるため、ＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に、ＮＨ３とＴＭＧがオン（供給）され、ＴＭＡはオフ（停止）とされる。第１成長工程において、ＴＭＧの流量は第１の流量ｆ１に設定され、第１成長工程の時間ｔ１は、電子走行層１２（ＧａＮ層）の厚さに応じて適宜設定される。
【００１６】
次に、バリア層１３を成長させる前に、ＴＭＧ、ＴＭＡを共にオフとする成長中断工程を行う。この時間ｔ２は、Ｇａ原料ガスがチャンバ内に残留する程度の時間に設定され、後述する理由により５分以内、より好ましくは１分以内に設定される。この時間ｔ２は、キャリアガス（Ｈ２）や窒素原料ガス（ＮＨ３）の流量等、プロセス条件に応じて設定され、例えば２０秒程度とすることができる。
【００１７】
次に、ＴＭＡをオンとし、ＴＭＧをオフのままとしたプリフロー工程を行う。プリフロー工程において、ＴＭＡの流量は、第２の流量ｆ２に設定される。ｆ２は、電子走行層１２とバリア層１３との間に急峻な界面が形成されるように設定される。プリフロー工程の時間となるｔ２は、ＡｌＧａＮ層が２分子層（１分子層は０．２５ｎｍ程度）形成されるよりも短い時間である。
【００１８】
次に、ＴＭＧと共にＴＭＡをオンとし、バリア層１３（ＡｌＧａＮ層）を成長させる第２成長工程を行う。第２成長工程において、ＴＭＧの流量は、第１の流量ｆ１よりも小さな第３の流量ｆ３に設定され、ＴＭＡの流量は、第４の流量ｆ４に設定される。第３の流量ｆ３、第４の流量ｆ４は、所望の組成を有するバリア層１３が形成されるように適宜設定される。例えば、ｆ３＜ｆ１、ｆ４≒ｆ２とすることができる。第２成長工程の時間ｔ４は、成長させるバリア層１３（ＡｌＧａＮ）の厚さに応じて適宜設定される。その後、ＴＭＡ、ＴＭＧを共にオフとすることにより、成長は終了する。
【００１９】
ここで、成長中断工程、プリフロー工程を設けることによって、電子走行層１２とバリア層１３のヘテロ界面の急峻性を高めることができる。この点について以下に説明する。
【００２０】
図２は、ＧａＮ層上に直接ＡｌＮ層（スペーサ層２０）を成長させた場合に得られた試料におけるＡｌ組成の深さ分布を断面のＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）測定によって調べた結果である。これは、図６に示した特許文献１に記載の構造を製造した場合に対応する。この場合には、図１における成長中断工程は行っておらず、第１成長工程（電子走行層成長工程）直後にＡｌＮ層（スペーサ層２０）を成長させるために、ＴＭＡを長時間オン（ＴＭＧはオフ）している。ここで、この時間は、ＡｌＮ層を５ｎｍ程度成長させる時間としている。この図においては、左側が電子走行層１２側（基板１１側）であり、右側がバリア層１３側である。図２において、破線（ａ）は、設計上の電子走行層１２とスペーサ層２０との界面を示し、破線（ｂ）は、設計上のスペーサ層２０とバリア層１３との界面を示す。換言すれば、図２の破線（ａ）が示す領域が成長される時点でＴＭＧの供給が停止されると共にＴＭＡの供給が開始され、破線（ｂ）が示す領域が成長される時点でＴＭＧの供給が再開される。
【００２１】
この結果より、ＧａＮ上にＡｌＮを成長させる条件で上記の成長を行ったものの、ＡｌＮ（Ａｌ組成が１００％）からなるスペーサ層２０は実際には形成されていないことがわかる。また、電子走行層１２からバリア層１３にわたり、Ａｌ組成は緩やかに変動しているため、急峻な接合も得られていないことも明らかである。
【００２２】
この原因は、スペーサ層２０（ＡｌＮ層）成長開始時に、ＴＭＧをオフした場合であっても、電子走行層１２（ＧａＮ層）成長時に用いられたＴＭＧが、チャンバ内に設置された基板上の成長雰囲気に比較的高濃度で残留していることに起因する。また、これに関連して、ＴＭＡをオンした場合であっても、その効果は遅れて現れる。すなわち、ＴＭＡを短時間供給した場合においては、ＡｌＮは成長せず、厚さが５ｎｍ相当の時間では、実際にはＡｌＮ層は得られなかった。
【００２３】
この結果より、電子走行層１２（ＧａＮ層）上にバリア層１３（ＡｌＧａＮ層）を急峻な組成変動をもって成長させるためには、ＡｌＧａＮを成長させる前に、少なくともチャンバ内に残留するＴＭＧの濃度を低減することが望ましく、かつＴＭＡの影響をＡｌＧａＮ層成長時よりも早めに与えることが望ましい。このため、図１の成長方法においては、成長中断工程とプリフロー工程を導入することにより、急峻性を高めている。プリフロー工程におけるＴＭＡの総流量は、成長するＡｌＧａＮ層の分子層換算で２層以下が好ましい。
【００２４】
実際に図１の成長方法で得られた電子走行層１２及びバリア層１３の界面付近の組成分布を測定した結果を図３に示す。ここでは、成長した表面からスパッタエッチを行った場合のＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析結果を示す。図２と異なり、図中の左側が表面側（バリア層１３側）となっており、縦軸が対数スケールであり、破線（ｃ）は設計上の電子走行層１２とバリア層１３との界面を示す。図１に示された成長方法により、設計上の界面付近においてＡｌ及びＧａの組成が変化し、電子走行層１２とバリア層１３との間で急峻な界面が得られていることが確認できる。また、プリフロー工程ではＴＭＡのみをオンしているものの、界面にＡｌＮ層（特にＡｌ組成の大きな層）は形成されていない。すなわち、ＧａＮ層とＡｌＧａＮ層の理想的に急峻な界面が得られている。
【００２５】
このように、上記の製造方法によって、ＧａＮ層／ＡｌＧａＮ層界面の急峻性を高めることができる。これによる効果は、例えば特許文献１に記載の技術と同様であり、２次元電子ガス層１４における移動度を高めることができ、コンダクタンスを高めることができる。
【００２６】
ただし、特許文献１に記載の技術のように、禁制帯幅の広いスペーサ層２０を挿入した場合には、オン抵抗が下がる一方で、リーク電流が増大する。また、図６の電極構成（ソース電極１５とドレイン電極１６が表面に設置された構成）においては、これらと２次元電子ガス層１４との間に、禁制帯幅が広く電気抵抗の高いスペーサ層２０が挿入される。このため、ソース電極１５、ドレイン電極１６と２次元電子ガス層１４との間のコンタクト抵抗が増大する。
【００２７】
これに対して、本発明の実施の形態の製造方法によれば、ＡｌＮ層のように禁制帯幅の広い層（Ａｌ組成の高い層）を用いる必要がない。すなわち、例えばバリア層１３におけるＡｌ組成比（ＡｌｘＧａ１−ｘＮにおけるｘ値）が０．５以下であっても、電子走行層１２との間に急峻な界面が形成されるため、上記のリーク電流やコンタクト抵抗における問題点が改善される。この観点からは、上記の製造方法においては、プリフロー工程の開始時におけるチャンバ内にＴＭＧが残留するように成長中断工程の時間ｔ２が設定されることが必要である。好ましくは、成長中断工程の時間ｔ２は、プリフロー工程の開始時におけるＴＭＧ濃度が、第２成長工程におけるＴＭＧ濃度と同じかそれ以下となるように設定される。従って、リーク電流の増大や、ソース電極、ドレイン電極の抵抗を増大させることなく、２次元電子ガス層１４の移動度を高めることができ、ＨＥＭＴ素子として好ましい特性を得ることができる。
【００２８】
また、高いＡｌ組成比を有するスペーサ層又はこれに準ずる層を形成するためには、成長中断工程の時間ｔ２を長くし、チャンバ内からＴＭＧを排出することが好ましい。しかしながら、例えば５分以上の成長中断工程を行ってＨＥＭＴ素子を形成した場合、リーク電流の増大や電流コラプス等の特性劣化が発生する。これは、成長中断工程の間、チャンバ内におけるＴＭＧの濃度がほぼ零となることで、この工程において流されているキャリアガスやＮＨ３により、既に形成されている電子走行層１２の表面が荒れ、その表面の平坦性が損なわれることに起因すると考えられる。上記の製造方法においては、成長中断工程の時間ｔ２を１分以内とすることにより、こうしたＨＥＭＴ素子の特性劣化が抑制される。
【００２９】
上記の製造方法（成長方法）の変形例として、バリア層１３をＡｌＧａＮではなく、ＡｌＩｎＮ（ＡｌｘＩｎｙＮ（ここで、ｘ＋ｙ＝１））とする場合について説明する。図４は、この場合における各ガスのオンオフの時間経過を模式的に示す図である。ここでは、図１におけるインジウム（Ｉｎ）の原料としてＴＭＩ（トリメチルインジウム）が用いられている。このため、第２成長工程においては、ＴＭＡと共にＴＭＩもオンとしている。
【００３０】
ただし、プリフロー工程においては、ＴＭＩはオンせず、ＴＭＡのみをオンとしている。これは、前記と同様に、Ｇａ組成とＡｌ組成の急峻性を目的としているためである。すなわち、バリア層１３をＡｌＩｎＮとする場合であっても、プリフロー工程においては窒素原料ガスとＡｌ原料ガス（及びキャリアガス）のみを供給すれば、ＧａＮ層とＡｌＩｎＮ層の間のヘテロ接合界面の急峻性を高めることが可能である。
【００３１】
また、バリア層１３がＡｌＧａＮとＡｌＩｎＮの中間であるＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）であっても、同様の効果が得られる。この場合においても、ｘ≦０．５が特に好ましいことは前記と同様である。
【００３２】
なお、上記の例では、バリア層（第２の半導体層）をノンドープとしたが、第２の半導体層に不純物をドーピングする場合においても、上記の製造方法が適用できることは明らかである。この場合には、この不純物の原料ガスを第２成長工程でのみオンとし、これよりも前の工程においてはオフとすればよい。
【００３３】
また、各原料ガスの流量は、成長する各層の組成や厚さに応じて適宜設定される。成長の際の上記の各工程の切替時、すなわち、工程間に適宜待機時間を設けることも可能である。
【００３４】
また、上記の例では、ＨＥＭＴ素子について記載したが、ダイオード素子やこれらの複合素子等、ＧａＮ層とＡｌＧａＮ層（あるいはＡｌＩｎＮ層）との間のヘテロ接合が利用される半導体装置であれば、上記の製造方法が有効であることは明らかである。
【符号の説明】
【００３５】
１０、３０ ＨＥＭＴ素子（半導体装置）
１１ 基板
１２ 電子走行層（第１の半導体層）
１３ バリア層（第２の半導体層）
１４ ２次元電子ガス層
１５ ソース電極
１６ ドレイン電極
１７ ゲート電極
２０ スペーサ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＮからなる第１の半導体層上にＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）からなる第２の半導体層をＭＯＣＶＤ法によってヘテロエピタキシャルさせる、半導体装置の製造方法であって、
Ｇａ原料ガスと窒素原料ガスを供給し、前記第１の半導体層を形成する第１成長工程と、
前記第１成長工程後に、前記Ｇａ原料ガス及びＡｌ原料ガスを供給せず、かつ前記窒素原料ガスを供給する成長中断工程と、
前記成長中断工程後に、前記Ｇａ原料ガスを供給せず、かつ前記Ａｌ原料ガスと前記窒素原料ガスを供給するプリフロー工程と、
前記プリフロー工程後に、前記Ｇａ原料ガス、前記Ａｌ原料ガス、及び前記窒素原料ガスを供給することによって前記第２の半導体層を形成する第２成長工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記プリフロー工程開始時において、前記第１の半導体層上に前記Ｇａ原料ガスが残留し、
前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０＜ｘ≦０．５、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記成長中断工程の時間は、５分以内に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記Ｇａ原料ガスはＴＭＧ（トリメチルガリウム）であり、前記窒素原料ガスはＮＨ３（アンモニア）であり、前記Ａｌ原料ガスはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
ＧａＮからなる第１の半導体層上にＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ≦１）からなる第２の半導体層をＭＯＣＶＤ法によってヘテロエピタキシャルさせる、半導体装置の製造方法であって、
Ｇａ原料ガスと窒素原料ガスを供給し、前記第１の半導体層を形成する第１成長工程と、
前記第１成長工程後に、前記Ｇａ原料ガス及びＡｌ原料ガスを供給せず、かつ前記窒素原料ガスを供給する成長中断工程と、
前記成長中断工程後に、前記Ｇａ原料ガスを供給せず、かつ前記Ａｌ原料ガスと前記窒素原料ガスを供給するプリフロー工程と、
前記プリフロー工程後に、前記Ｇａ原料ガス、前記Ａｌ原料ガス、及び前記窒素原料ガスを供給することによって前記第２の半導体層を形成する第２成長工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記プリフロー工程開始時において、前記第１の半導体層上に前記Ｇａ原料ガスが残留し、
前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（ｘ＞０、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の半導体層が、ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０＜ｘ≦０．５、ｙ≧０、ｘ＋ｙ＜１）からなることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記成長中断工程の時間は、５分以内に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記Ｇａ原料ガスはＴＭＧ（トリメチルガリウム）であり、前記窒素原料ガスはＮＨ３（アンモニア）であり、前記Ａｌ原料ガスはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１１９４２９（Ｐ２０１２−１１９４２９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６５７３（Ｐ２０１０−２６６５７３）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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