JP2011119366A - 半導体装置、電子装置、半導体装置の製造方法および使用方法 - Google Patents
半導体装置、電子装置、半導体装置の製造方法および使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】
半導体層11および12は、基板10上に形成され、第1の電極101、第2の電極102および絶縁膜14は、それぞれ、半導体層11および12上に形成され、絶縁膜14は、第1の電極101と第2の電極102との間に配置され、フィールドプレート電極17Aおよび17Bは、複数であり、かつ、絶縁膜14上に点在し、第1の電極101および第2の電極102は、半導体層11および12を介して電気的に接続されており、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、第1の電極101と第2の電極102との間の距離以下であることを特徴とする半導体装置。
【選択図】 図1
Description
基板と、半導体層と、第1の電極と、第2の電極と、フィールドプレート電極と、絶縁膜とを含み、
前記半導体層は、前記基板上に形成され、
前記第1の電極、前記第2の電極および前記絶縁膜は、それぞれ、前記半導体層上に形成され、
前記絶縁膜は、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され、
前記第1の電極と前記第2の電極は、前記半導体層を介して電気的に接続されており、
前記フィールドプレート電極は、複数であり、かつ、前記絶縁膜上に、前記第1の電極と前記第2の電極との間に点在するように配置されており、
前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離以下であることを特徴とする。
基板を準備する基板準備工程と、
基板上に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層上に、前記半導体層を介して電気的に接続されるように第1の電極および第2の電極を形成する電極形成工程と、
前記半導体層上に、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるように絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上にフィールドプレート電極を形成するフィールドプレート電極形成工程とを含み、
前記フィールドプレート電極形成工程において、複数の前記フィールドプレート電極が前記第1の電極と前記第2の電極との間に点在し、かつ、前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離以下となるように前記フィールドプレート電極を形成することを特徴とする。
本発明の第1の実施形態について、図1を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施形態について、図2〜5を参照しながら説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
次に、本発明のさらに別の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
11,91 チャネル層
12,92 キャリア供給層
101 第1の電極
102 第2の電極
131,931 ソース電極
132,932 ドレイン電極(第2の電極)
14,58,94 絶縁膜
15 ゲート絶縁膜
16,96 ゲート電極(第1の電極)
17A,17B,27,37,97 フィールドプレート電極
4R 抵抗
59A,59B フローティング電極
Claims (20)
- 基板と、半導体層と、第1の電極と、第2の電極と、フィールドプレート電極と、絶縁膜とを含み、
前記半導体層は、前記基板上に形成され、
前記第1の電極、前記第2の電極および前記絶縁膜は、それぞれ、前記半導体層上に形成され、
前記絶縁膜は、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され、
前記第1の電極と前記第2の電極は、前記半導体層を介して電気的に接続されており、
前記フィールドプレート電極は、複数であり、かつ、前記絶縁膜上に、前記第1の電極と前記第2の電極との間に点在するように配置されており、
前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離以下であることを特徴とする半導体装置。 - 前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、1μm以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記複数のフィールドプレート電極が、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向に向かう直線状に並ぶように一定の間隔を置いて配列され、前記直線状の配列が複数であり、かつ、隣り合う2つの前記直線状のフィールドプレート電極の配列が、互い違いの状態であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。
- 前記各フィールドプレート電極の電位が浮遊していることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置。
- さらに、接続手段を含み、前記接続手段は、前記第1の電極と前記フィールドプレート電極と前記第2の電極とを電気的に接続し、
前記半導体装置は、前記第1の電極および前記第2の電極間の電圧印加時において、前記第1の電極、前記フィールドプレート電極および前記第2の電極に、前記第1の電極側から前記第2の電極側に向かって電位勾配を形成可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記接続手段が、抵抗であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
- 前記接続手段が、キャパシタであることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
- 前記複数のフィールドプレート電極において、各フィールドプレート電極の寸法が不均一であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離、および、前記電流の方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離の少なくとも一方が不均一であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記半導体層が、窒化物半導体から形成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1の電極が、ゲート電極であり、前記第2の電極が、ドレイン電極であり、
さらに、ソース電極を含み、
前記ソース電極は、前記半導体層上に配置され、
前記ゲート電極は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置され、
電界効果トランジスタとして用いられることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記第1の電極が、アノード電極であり、前記第2の電極が、カソード電極であり、ダイオードとして用いられることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の半導体装置を含むことを特徴とする電子装置。
- 基板を準備する基板準備工程と、
基板上に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層上に、前記半導体層を介して電気的に接続されるように第1の電極および第2の電極を形成する電極形成工程と、
前記半導体層上に、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるように絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上にフィールドプレート電極を形成するフィールドプレート電極形成工程とを含み、
前記フィールドプレート電極形成工程において、複数の前記フィールドプレート電極が前記第1の電極と前記第2の電極との間に点在し、かつ、前記複数のフィールドプレート電極において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向の各フィールドプレート電極の長さ、および、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ、前記第1の電極と前記第2の電極との間の距離以下となるように前記フィールドプレート電極を形成することを特徴とする、半導体装置の製造方法。 - 前記フィールドプレート電極形成工程において、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧印加時における電流の方向と垂直方向における前記フィールドプレート電極の長さ、前記電流の方向における前記フィールドプレート電極の長さ、前記電流の方向と垂直方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離、および、前記電流の方向に隣接する各フィールドプレート電極間の距離が、それぞれ0.5μm以上となるように前記フィールドプレート電極を形成することを特徴とする請求項14記載の半導体装置の製造方法。
- 前記フィールドプレート電極形成工程において、
前記絶縁膜上にレジストを形成し、
前記フィールドプレート電極形成予定部位に形成された前記レジストを露光および現像により除去して前記フィールドプレート電極のパターンを形成し、
前記フィールドプレート電極のパターン上に前記フィールドプレート電極の材料を形成し、
前記レジストおよびその上に形成された前記フィールドプレート電極材料をリフトオフ処理により除去することを含むことを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法。 - 前記フィールドプレート電極形成工程において、
前記絶縁膜上に、前記フィールドプレート電極の材料を形成し、
前記フィールドプレート電極材料上にレジストを形成し、
前記フィールドプレート電極形成予定部位以外に形成された前記レジストを露光および現像により除去し、
前記レジストで覆われていない部位の前記フィールドプレート電極材料を除去し、さらに前記レジストを除去することを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法。 - 製造される前記半導体装置が、電界効果トランジスタであり、前記第1の電極がゲート電極であり、前記第2の電極がドレイン電極であり、
前記電極形成工程において、さらにソース電極を前記半導体層上に形成し、かつ、前記ゲート電極を前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置することを特徴とする請求項14から17のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 製造される前記半導体装置が、ダイオードであり、前記第1の電極が、アノード電極であり、前記第2の電極が、カソード電極であることを特徴とする請求項14から17のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の電極および前記第2の電極間に電圧を印加することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の半導体装置または請求項14から19のいずれか一項に記載の製造方法により製造された半導体装置の使用方法。
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