JP2010267936A - 窒化物半導体装置および窒化物半導体装置製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒化物半導体装置1は、基板10と、バッファ層11と、窒化物半導体層(第1窒化物半導体層12、第2窒化物半導体層13、第3窒化物半導体層14)と、第1電極22と、第2電極23と、制御電極25とを備える。第1電極22と第2電極23との間で第3窒化物半導体層14の表面から第2窒化物半導体層13に渡って凹状に形成されたリセス部16を備え、リセス部16は、絶縁性窒化物で形成された窒化物絶縁膜17を備え、制御電極25は、導電性窒化物で形成され窒化物絶縁膜17(ゲート絶縁膜)に重ねて配置されている。
【選択図】図1A
Description
図1Aないし図2に基づいて、本実施の形態に係る窒化物半導体装置、およびその製造方法について説明する。
図3Aないし図7に基づいて、本実施の形態に係る窒化物半導体装置(実施例1〜実施例4)、およびその製造方法について説明する。本実施の形態に係る窒化物半導体装置の基本的な構成は、実施の形態1の窒化物半導体装置1と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図8に基づいて、本実施の形態に係る窒化物半導体装置について説明する。本実施の形態に係る窒化物半導体装置の基本的な構成は、実施の形態1、実施の形態2の窒化物半導体装置1と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。なお、本実施の形態に係る窒化物半導体装置は、実施の形態1、実施の形態2に対しても適用することが可能である。
10 基板
11 バッファ層
12 第1窒化物半導体層
13 第2窒化物半導体層
14 第3窒化物半導体層
14f 第3窒化物半導体下層
14s 第3窒化物半導体中層
14t 第3窒化物半導体上層
16 リセス部
16b 底面
17 窒化物絶縁膜
18 酸化物絶縁膜
20 窒化物表面保護膜
21 酸化物表面保護膜
22 第1電極
23 第2電極
25 制御電極
Claims (17)
- 第1窒化物半導体層と、該第1窒化物半導体層に積層された第2窒化物半導体層と、該第2窒化物半導体層に積層された第3窒化物半導体層と、該第3窒化物半導体層の表面に配置された第1電極と、前記第1電極に対向して前記第3窒化物半導体層の表面に配置された第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間でのキャリアの走行を制御する制御電極とを備える窒化物半導体装置であって、
前記第1電極と前記第2電極との間で前記第3窒化物半導体層の表面から前記第2窒化物半導体層に渡って凹状に形成されたリセス部を備えてあり、
該リセス部は、絶縁性窒化物で形成された窒化物絶縁膜を備え、
前記制御電極は、導電性窒化物で形成され前記窒化物絶縁膜に重ねて配置されていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1に記載の窒化物半導体装置であって、
前記第3窒化物半導体層の禁制帯幅は、前記第2窒化物半導体層の禁制帯幅に比べて広いこと
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体装置であって、
前記窒化物絶縁膜は、前記第3窒化物半導体層の表面に延長され窒化物表面保護膜とされていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体装置であって、
前記リセス部は、前記窒化物絶縁膜と重なる位置に絶縁性酸化物で形成された酸化物絶縁膜を備えること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項4に記載の窒化物半導体装置であって、
前記酸化物絶縁膜は、前記窒化物絶縁膜と前記リセス部の底面との間に配置されていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項5に記載の窒化物半導体装置であって、
前記窒化物絶縁膜は、前記第3窒化物半導体層の表面に延長され窒化物表面保護膜とされていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項5に記載の窒化物半導体装置であって、
前記酸化物絶縁膜は、前記第3窒化物半導体層の表面に延長され酸化物表面保護膜とされていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項4に記載の窒化物半導体装置であって、
前記窒化物絶縁膜は、前記酸化物絶縁膜と前記リセス部の底面との間に配置されていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項8に記載の窒化物半導体装置であって、
前記酸化物絶縁膜は、前記第3窒化物半導体層の表面に延長され酸化物表面保護膜とされていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項8に記載の窒化物半導体装置であって、
前記窒化物絶縁膜は、前記第3窒化物半導体層の表面に延長され窒化物表面保護膜とされていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項4から請求項10までのいずれか一つに記載の窒化物半導体装置であって、
前記絶縁性酸化物は、Al2O3であること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1から請求項11までのいずれか一つに記載の窒化物半導体装置であって、
前記絶縁性窒化物は、Si3N4であること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1から請求項12までのいずれか一つに記載の窒化物半導体装置であって、
前記導電性窒化物は、金属窒化物であること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項13に記載の窒化物半導体装置であって、
前記金属窒化物は、窒化タングステンであること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1から請求項14までのいずれか一つに記載の窒化物半導体装置であって、
前記第1電極および前記第2電極は、前記第3窒化物半導体層または第2窒化物半導体層に接合されていること
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 請求項1から請求項15までのいずれか一つに記載の窒化物半導体装置であって、
前記第1窒化物半導体層は、前記第2窒化物半導体層に比べて格子定数が小さく、前記第2窒化物半導体層に比べて禁制帯幅が広いこと
を特徴とする窒化物半導体装置。 - 第1窒化物半導体層と、該第1窒化物半導体層に積層された第2窒化物半導体層と、該第2窒化物半導体層に積層された第3窒化物半導体層と、該第3窒化物半導体層の表面に配置された第1電極と、前記第1電極に対向して前記第3窒化物半導体層の表面に配置された第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間でのキャリアの走行を制御する制御電極とを備える窒化物半導体装置を製造する窒化物半導体装置製造方法であって、
前記第1窒化物半導体層、前記第2窒化物半導体層、前記第3窒化物半導体層をこの順に積層する窒化物半導体層積層工程と、
前記第3窒化物半導体層をエッチングして前記第3窒化物半導体層の表面から前記第2窒化物半導体層に渡る凹状のリセス部を形成するリセス部形成工程と、
前記リセス部に絶縁性窒化物で形成される窒化物絶縁膜を積層する窒化物絶縁膜積層工程と、
前記第1電極および前記第2電極を形成する電極形成工程と、
前記窒化物絶縁膜に重ねて導電性窒化物を積層して前記制御電極を形成する制御電極形成工程とを備えること
を特徴とする窒化物半導体装置製造方法。
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