本申请涉及半导体元件、半导体装置及半导体系统。本发明专利技术提供一种半导体特性优异的半导体元件及半导体装置。一种导电性金属氧化膜，其包括金属氧化物作为主成分，所述金属氧化物至少包括选自元素周期表第4族的第一金属和选自元素周期表第13族的第二金属，将这种导电性金属氧化膜用作电极来制作半导体元件，由制作的半导体元件制造功率卡等半导体装置，并且，由这些半导体元件和半导体装置构筑半导体系统。
【技术实现步骤摘要】
半导体元件、半导体装置及半导体系统
本专利技术涉及作为功率器件等有用的半导体元件、使用该半导体元件的半导体装置及半导体系统。
技术介绍
氧化镓(Ga2O3)在室温下具有4.8-5.3eV的宽带隙，是几乎不吸收可见光和紫外线的透明半导体。因此，特别是在深紫外光线区域中操作的光/电器件和透明电子器件中使用的有前途的材料，近年来，正在进行基于氧化镓(Ga2O3)的光检测器、发光二极管(LED)和晶体管的开发(参照非专利文献1)。另外，在氧化镓(Ga2O3)中存在α、β、γ、σ、ε这五种晶体结构，通常最稳定的结构是β-Ga2O3。然而，β-Ga2O3是β-gallia结构，因此与通常以电子材料等利用的晶体系不同，不一定适合对半导体元件的利用。另外，β-Ga2O3薄膜的生长需要高基板温度和高真空度，因此也存在制造成本增加的问题。另外，如非专利文献2所记载的那样，在β-Ga2O3中，即使是高浓度(例如1×1019/cm3以上)的掺杂剂(Si)，在离子注入后，如果不在800℃～1100℃的高温下进行退火处理，也不能作为供体使用。另一方面，α-Ga2O3具有与已经通用的蓝宝石基板相同的晶体结构，因此适合用于光电器件，进而由于其具有比β-Ga2O3更宽的带隙，因此对于功率器件特别有用，因此期待将α-Ga2O3用作半导体的半导体元件。在专利文献1和2中，作为将β-Ga2O3用作半导体并得到与之相适合的欧姆特性的电极，记载了使用由Ti层和Au层构成的两层、由Ti层、Al层和Au层构成的三层，或者由Ti层、Al层、Ni层和Au层构成的四层的半导体元件。另外，在专利文献3中，作为将β-Ga2O3用作半导体并得到与之相适合的肖特基特性的电极，记载了使用Au、Pt或Ni和Au的层叠体中的任意一个的半导体元件。但是，在将专利文献1～3所记载的电极应用于将α-Ga2O3用作半导体的半导体元件的情况下，存在肖特基电极或欧姆电极不起作用、电极不与膜接合、半导体特性受损等问题。进而，专利文献1～3所记载的电极结构会从电极端部产生漏电流等，并不能得到作为半导体元件在实用上满意的电极结构。特别是近年来，在将氧化镓用作半导体的情况下，作为欧姆电极，使用Ti/Au(专利文献4～8)，虽然显示出良好的贴合性，但是在欧姆特性中还不是十分满意，期待着欧姆特性优异的氧化镓半导体元件。专利文献1：日本专利特开2005-260101号公报专利文献2：日本专利特开2009-81468号公报专利文献3：日本专利特开2013-12760号公报专利文献4：日本专利特开2019-016680号公报专利文献5：日本专利特开2019-036593号公报专利文献6：日本专利特开2019-079984号公报专利文献7：日本专利特开2018-60992号公报专利文献8：WO2016-13554非专利文献1：JunLiangZhaoetal,“UVandVisibleElectroluminescenceFromaSn:Ga2O3/n+－SiHeterojunctionbyMetal－OrganicChemicalVaporDeposition”,IEEETRANSACTIONSONELECTRONDEVICES,VOL.58,NO.5MAY2011(赵俊良等，“通过金属-有机化学气相沉积从Sn:Ga2O3/n+-Si异质结中产生的紫外和可见光电致发光”，《IEEE电子器件学报》，第58卷，2011年5月5日)非专利文献2：KoheiSasakietal,“Si-IonImplantationDopinginβ－Ga2O3andItsApplicationtoFabricationofLow－ResistanceOhmicContacts”,AppliedPhysicsExpress6(2013)086502(KoheiSasaki等，“β-Ga2O3中的硅离子注入掺杂及其在低电阻欧姆接触的制造中的应用”，《应用物理快报》，第6卷，(2013年)086502)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体特性优异的半导体元件及半导体装置。本专利技术人等为了达成上述目的，进行了深入研究的结果发现如下：一直以来，作为欧姆电极使用Ti/Au，但发现Ti扩散导致电气特性产生问题，进而，在Ti层与Au层之间设置Ni等的Ti扩散防止膜的情况下，发现在欧姆电极内氧化物半导体的氧扩散导致电气特性产生问题。对此，本专利技术人等发现制作一种半导体元件，至少包括电极，所述电极具有刚玉结构，其结果能够发挥良好的欧姆特性，成功地创造出电气特性优异的半导体元件，这样的半导体元件能够一举解决上述现有的问题。另外，本专利技术人等在得到上述见解之后，进而经过反复研究，终于完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下专利技术。[1]一种半导体元件，至少包括电极，其特征在于，所述电极具有刚玉结构。[2]根据所述[1]所述的半导体元件，其中，所述电极含有元素周期表第4族金属。[3]根据所述[2]所述的半导体元件，其中，所述元素周期表第4族金属为钛。[4]根据所述[1]～[3]中任一项所述的半导体元件，其中，所述电极含有元素周期表第13族金属。[5]根据所述[4]所述的半导体元件，其中，所述元素周期表第13族金属为镓。[6]根据所述[1]～[5]中任一项所述的半导体元件，其中，具备半导体层，所述半导体层包括结晶性氧化物半导体作为主成分。[7]根据所述[6]所述的半导体元件，其中，所述结晶性氧化物半导体具有刚玉结构。[8]根据所述[6]或[7]所述的半导体元件，其中，所述结晶性氧化物半导体包括选自铝、镓和铟中的至少一种金属。[9]根据所述[1]～[8]中任一项所述的半导体元件，其中，其为纵向器件。[10]根据所述[1]～[9]中任一项所述的半导体元件，其中，其为功率器件。[11]一种半导体装置，其为由至少半导体元件与引线框、电路基板或散热基板通过接合部件接合而构成，其特征在于，所述半导体元件为所述[1]～[10]中任一项所述的半导体元件。[12]根据所述[11]所述的半导体装置，其中，其为功率模块、逆变器或转换器。[13]根据所述[11]或[12]所述的半导体装置，其中，其为功率卡。[14]一种半导体系统，其具备半导体元件或半导体装置，其特征在于，所述半导体元件为所述[1]～[10]中任一项所述的半导体元件，所述半导体装置为所述[11]～[13]中任一项所述的半导体装置。本专利技术的半导体元件及半导体装置的半导体特性优异。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的半导体元件的优选的一个方式的剖视图。图2是说明图1的半导体元件的优选的制造方法的一个方式的图。图3是说明图1的半导体元件的优选的制造方法的一个方式的图。图4是说明图1的半导体元件的优选的制造方法的一个方式的图。图5本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体元件，至少包括电极，其特征在于，所述电极具有刚玉结构。/n
【技术特征摘要】
20200110 JP 2020-0026041.一种半导体元件，至少包括电极，其特征在于，所述电极具有刚玉结构。
2.根据权利要求1所述的半导体元件，其中，所述电极含有元素周期表第4族金属。
3.根据权利要求2所述的半导体元件，其中，所述元素周期表第4族金属为钛。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体元件，其中，所述电极含有元素周期表第13族金属。
5.根据权利要求4所述的半导体元件，其中，所述元素周期表第13族金属为镓。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体元件，其中，具备半导体层，所述半导体层包括结晶性氧化物半导体作为主成分。
7.根据权利要求6所述的半导体元件，其中，所述结晶性氧化物半导体具有刚玉结构。
8.根据权利要求6或...
【专利技术属性】
技术研发人员：菅野亮平，今藤修，则松和良，加藤勇次，
申请(专利权)人：株式会社FLOSFIA，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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