[发明专利]氮化物半导体装置及其制造方法

说明书

本申请基于2011年1月26日提交的在先日本专利申请No.2011-014280并要求其优先权，其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体装置及其制造方法。

背景技术

使用氮化物半导体的半导体装置由于其优良的材料特性而可改善耐压和导通电阻之间的权衡(trade-off)关系，可实现低导通电阻化和高耐压化。作为此类氮化物半导体装置的结构的一个实例，有使用了AlGaN和GaN的异质结构的场效应晶体管。在用该结构实现常截止(normally off)的情况下，使用了通过蚀刻使栅电极下的AlGaN层比其他部分薄的凹陷栅极(recess gate)结构。在此类氮化物半导体装置中，为得到稳定的特性而需要进一步改善。

发明内容

本发明的实施方式提供可实现特性的稳定化的氮化物半导体装置及其制造方法。

实施方式涉及的氮化物半导体装置具备第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、第四半导体层、第一电极、第二电极和第三电极。

第一半导体层，包括氮化物半导体。

第二半导体层，在上述第一半导体层之上设置，具有上述第一半导体层的禁带宽度以上的禁带宽度，且包括氮化物半导体。

GaN的第三半导体层，在上述第二半导体层之上设置。

第四半导体层，在上述第三半导体层之上设置成在一部分具有间隙，具有上述第二半导体层的禁带宽度以上的禁带宽度，且包括氮化物半导体。

第一电极，在上述第三半导体层之上设置于没有设置上述第四半导体层的部分。

第二电极，在上述第四半导体层之上设置于上述第一电极的一侧，且与上述第四半导体层欧姆接合。

第三电极，在上述第四半导体层之上设置于上述第一电极的另一侧，且与上述第四半导体层欧姆接合。

此外，另一实施方式涉及的氮化物半导体装置的制造方法，

在支承基板上形成第一半导体层、第二半导体层、GaN的第三半导体层的工序，上述第一半导体层包括氮化物半导体，上述第二半导体层在上述第一半导体层之上设置，具有上述第一半导体层的禁带宽度以上的禁带宽度，且包括氮化物半导体，上述第三半导体层在上述第二半导体层之上设置；形成第四半导体层的工序，上述第四半导体层在上述第三半导体层之上设置成在一部分具有间隙，具有上述第二半导体层的禁带宽度以上的禁带宽度，且包括氮化物半导体；以及在上述第三半导体层之上没有设置上述第四半导体层的部分形成第一电极，并且在上述第四半导体层之上分别在上述第一电极的两侧形成第二电极和第三电极的工序。

根据本发明的实施方式，可提供能实现特性的稳定化的氮化物半导体装置及其制造方法。

附图说明

图1是例示第一实施方式涉及的氮化物半导体装置的构成的示意图。

图2(a)～图4(b)是例示第一实施方式涉及的氮化物半导体装置的制造方法的示意剖视图。

图5是例示第二实施方式涉及的氮化物半导体装置的示意剖视图。

图6是例示第三实施方式涉及的氮化物半导体装置的构成的示意剖视图。

图7(a)～图10是例示第三实施方式涉及的氮化物半导体装置的制造方法的示意剖视图。

图11是表示第三实施方式涉及的氮化物半导体装置的另一实例的示意剖视图。

图12是例示第四实施方式涉及的氮化物半导体装置的示意剖视图。

具体实施方式

下面根据附图来说明实施方式。

再有，附图是示意或概念性附图，各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小之比例系数等不一定与现实相同。此外，即使是表示相同部分的情况，也有根据附图而将互相的尺寸或比例系数不同地表示的情况。

此外，在本申请说明书和各附图中，关于已出现的图，对与已描述的部分相同的要素标注相同标记，以适当地省略详细的说明。

(第一实施方式)

图1是例示第一实施方式涉及的氮化物半导体装置的构成的示意图。

如图1所示，第一实施方式涉及的氮化物半导体装置110具备：第一半导体层3、第二半导体层4、第三半导体层5和第四半导体层6。此外，氮化物半导体装置110具备：第一电极10、第二电极8和第三电极9。

氮化物半导体装置110中，隔着在支承基板1之上形成的缓冲层2，而形成有第一半导体层3。这里，为便于说明，将从第一半导体层3朝向第二半导体层4的方向设为上(上侧)，将其相反方向设为下(下侧)。