[发明专利]氮化物半导体器件及其制造方法

说明书

相关专利申请交叉参考说明

本发明基于并要求享受申请号为2011-064254，申请日为2011年3月23日的日本专利申请的优先权，该在先专利申请的所有内容通过参考包含在本申请中。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体器件及其制造方法。

背景技术

近年来，正在开发使用了碳化硅(SiC)、氮化物半导体等代替硅的新材料的元件。

已知其中之一，若形成层叠了作为氮化物半导体的氮化镓(GaN)和氮化铝镓(AlGaN)的异质结，则在其界面产生二维电子气(2DEG)。将该2DEG作为沟道利用的异质结构场效应型晶体管(HFET：Hetero-structure Field Effect Transistor)具有高耐压、低导通电阻的特性。

于是，在GaN系HFET中，作为实现常关闭(normally-off)化的构造有如下情形：形成凹槽(Recess)构造，并隔着绝缘膜形成栅电极。在这样的氮化物半导体器件中，为了得到低导通电阻、高耐压及高可靠性，而需要进一步的改善。

发明内容

本发明的实施方式提供可以达成低导通电阻、高耐压及高可靠性的氮化物半导体器件及其制造方法。

实施方式相关的氮化物半导体器件，具备第1半导体层、第2半导体层、第1电极、第2电极、第3电极、第1绝缘膜和第2绝缘膜。

第1半导体层包含氮化物半导体。

第2半导体层设置在所述第1半导体层之上。第2半导体层包含具有比所述第1半导体层的禁带宽度还宽的禁带宽度的氮化物半导体。第2半导体层具有孔部。

第1电极设置在所述孔部内。

第2电极设置在所述第2半导体层之上，与所述第2半导体层电连接。

第3电极在所述第2半导体层之上，被设置成在该第3电极和所述第2电极之间夹着所述第1电极，与所述第2半导体层电连接。

第1绝缘膜是含有氧的膜。第1绝缘膜设置在所述第1电极和所述孔部的内壁之间及所述第1电极和所述第2电极之间，与所述第3电极分离设置。

第2绝缘膜是含有氮的膜。第2绝缘膜在所述第1电极和所述第3电极之间与所述第2半导体层相接地设置。

而且，其它实施方式相关的氮化物半导体器件的制造方法具备如下工序：在支持基板上，形成包含氮化物半导体的第1半导体层，在所述第1半导体层之上，形成具有比所述第1半导体层的禁带宽度还宽的禁带宽度、且包含氮化物半导体的第2半导体层，在所述第2半导体层之上，形成含有氮的第2绝缘膜的工序；将所述第2绝缘膜及所述第2半导体层的一部分除去而形成孔部的工序；形成含有氧的第1绝缘膜，以便覆盖所述孔部的内壁及所述第2绝缘膜的工序；将从所述孔部看的一侧的所述第1绝缘膜的至少一部分除去的工序；在从所述孔部看的另一侧形成与所述第2半导体层电连接的第2电极，在所述孔部的一侧与所述第1绝缘膜分离地形成与所述第2半导体层电连接的第3电极的工序；及在所述孔部内隔着所述第1绝缘膜形成第1电极的工序。

根据本发明的实施方式，可以提供兼备低导通电阻、高耐压及高可靠性的氮化物半导体器件及其制造方法。

附图说明

图1是例示了第1实施方式相关的氮化物半导体器件的构成的示意性剖面图。

图2是第1实施方式相关的氮化物半导体器件的示意性平面图。

图3是例示了第1实施方式相关的其它氮化物半导体器件的构成的示意性剖面图。

图4是例示了第1实施方式相关的该其它氮化物半导体器件的构成的示意性剖面图。

图5是例示了第1实施方式相关的另外其它氮化物半导体器件的构成的示意性剖面图。

图6是例示了第2实施方式相关的氮化物半导体器件的示意性剖面图。

图7是例示了第3实施方式相关的氮化物半导体器件的构成的示意性剖面图。

图8(a)～图9(c)是依次说明制造方法的一个例子的示意性剖面图。

图10(a)～图11(c)是依次说明制造方法的一个例子的示意性剖面图。

图12(a)～(c)是依次说明制造方法的一个例子的示意性剖面图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

并且，附图是示意性的而且是概念性的，各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小比例系数等不必限于与现实的东西一样。而且，即使表示相同部分的情况下，有时相互的尺寸、比例系数因图而异地示出。