JP2013062494A - Nitride semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドレイン配線電極を有する窒化物半導体装置に関する。 The present invention relates to a nitride semiconductor device having a drain wiring electrode.
高耐圧パワーデバイス等に、窒化物半導体を用いた窒化物半導体装置が使用されている。代表的な窒化物半導体は、AlxInyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で表され、窒化ガリウム(GaN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化インジウム(InN)等である。 A nitride semiconductor device using a nitride semiconductor is used for a high voltage power device or the like. A typical nitride semiconductor is represented by Al x In y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), and includes gallium nitride (GaN) and aluminum nitride (AlN). ), Indium nitride (InN), and the like.
窒化物半導体装置のドレイン電極とソース電極間に電圧を印加した場合に発生するバイアス電界は、ゲート電極のドレイン電極側の端部(以下において、「ドレイン側端部」という。)に集中する。ゲート電極のドレイン側端部におけるバイアス電界の集中を緩和することにより、窒化物半導体装置の耐圧を向上できる。例えば、フィールドプレートを配置することによって、ゲート電極のドレイン側端部における電界集中を緩和する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 A bias electric field generated when a voltage is applied between the drain electrode and the source electrode of the nitride semiconductor device is concentrated at the end of the gate electrode on the drain electrode side (hereinafter referred to as “drain side end”). By reducing the concentration of the bias electric field at the drain-side end of the gate electrode, the breakdown voltage of the nitride semiconductor device can be improved. For example, there has been proposed a method of reducing electric field concentration at the drain side end of the gate electrode by arranging a field plate (see, for example, Patent Document 1).
フィールドプレートは、層間絶縁膜を挟んで窒化物半導体からなるデバイス層と対向して配置され、例えばソース電極、ゲート電極或いはドレイン電極と電気的に接続される。しかし、ドレイン電極に電流を供給するドレイン配線電極には大電流が流れるので、ドレイン配線電極を幅広又は厚膜化する必要がある。しかし、ドレイン電極−ゲート電極間耐量を考慮すると、ドレイン電極はドレイン配線電極ほど幅広く形成することができない。このため、断面的又は平面的に見て、ドレイン配線電極がドレイン電極よりも外側に張り出してしまう。これまで、ドレイン配線電極がドレイン電極よりも張り出している場合における電流コラプス現象について十分には検討されてこなかった。 The field plate is disposed to face a device layer made of a nitride semiconductor with an interlayer insulating film interposed therebetween, and is electrically connected to, for example, a source electrode, a gate electrode, or a drain electrode. However, since a large current flows through the drain wiring electrode that supplies current to the drain electrode, it is necessary to make the drain wiring electrode wider or thicker. However, considering the drain electrode-gate electrode tolerance, the drain electrode cannot be formed as wide as the drain wiring electrode. For this reason, the drain wiring electrode protrudes outside the drain electrode when viewed in cross section or in plan view. Until now, the current collapse phenomenon in the case where the drain wiring electrode protrudes from the drain electrode has not been sufficiently studied.
本発明は、ドレイン配線電極に起因する電流コラプス現象への影響が抑制され、且つ耐圧が向上された窒化物半導体装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a nitride semiconductor device in which the influence on the current collapse phenomenon caused by the drain wiring electrode is suppressed and the breakdown voltage is improved.
本発明の一態様によれば、(イ)窒化物半導体からなるデバイス層と、(ロ)デバイス層上に互いに離間して配置されたソース電極及びドレイン電極と、(ハ)ソース電極とドレイン電極間でデバイス層上に配置されたゲート電極と、(ニ)デバイス層上に配置された層間絶縁膜と、(ホ)ドレイン電極とゲート電極間において層間絶縁膜を介してデバイス層と対向して配置され、ドレイン電極と電気的に接続されたドレイン配線電極と、(ヘ)ゲート電極とドレイン電極間においてデバイス層上に層間絶縁膜を介してデバイス層と対向して配置された、ドレイン電極に比べて低電位側のフィールドプレートとを備え、ドレイン配線電極下方の層間絶縁膜の膜厚がフィールドプレート下方の層間絶縁膜の膜厚よりも厚い窒化物半導体装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, (b) a device layer made of a nitride semiconductor, (b) a source electrode and a drain electrode that are spaced apart from each other on the device layer, and (c) a source electrode and a drain electrode. A gate electrode disposed on the device layer, (d) an interlayer insulating film disposed on the device layer, and (e) a device layer facing the device layer through the interlayer insulating film between the drain electrode and the gate electrode. A drain wiring electrode disposed and electrically connected to the drain electrode; and (f) a drain electrode disposed between the gate electrode and the drain electrode on the device layer with an interlayer insulating film facing the device layer. A nitride semiconductor device having a field plate on the lower potential side and having a thickness of an interlayer insulating film below the drain wiring electrode larger than that of the interlayer insulating film below the field plate is provided. It is.
本発明によれば、ドレイン配線電極に起因する電流コラプス現象への影響が抑制され、且つ耐圧が向上された窒化物半導体装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the current collapse phenomenon resulting from a drain wiring electrode can be suppressed, and the nitride semiconductor device with improved withstand voltage can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1乃至第3の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部の長さの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the lengths of the respective parts, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す第1乃至第3の実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 The following first to third embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the shape of a component. The structure, arrangement, etc. are not specified below. The embodiment of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る窒化物半導体装置1は、図1に示すように、窒化物半導体からなるデバイス層20と、デバイス層20上に互いに離間して配置されたソース電極3及びドレイン電極4と、ソース電極3とドレイン電極4間でデバイス層20上に配置されたゲート電極5と、デバイス層20上に配置された層間絶縁膜70と、ドレイン電極4とゲート電極5間において層間絶縁膜70を介してデバイス層20と対向して配置され、ドレイン電極4と電気的に接続されたドレイン配線電極8と、ゲート電極5とドレイン電極4間においてデバイス層20上に層間絶縁膜70を介してデバイス層20と対向して配置された、ドレイン電極4に比べて低電位側のフィールドプレート9とを備える。窒化物半導体装置1では、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜の膜厚T1は、フィールドプレート9下方の層間絶縁膜の膜厚T2よりも厚い。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a
更に、窒化物半導体装置1は、ドレイン電極4とゲート電極5間でデバイス層20上に配置された補助電極6を備える。そして、フィールドプレート9は、補助電極6の上部のドレイン側端部に連接している。接続配線100によって、補助電極6はソース電極3と電気的に接続されている。
Further, the
補助電極6によって、ゲート電極5のドレイン側端部の空乏層の曲率が制御されて、ゲート電極5のドレイン側端部に集中するバイアス電界の集中が緩和される。更に、フィールドプレート9により、補助電極6のドレイン側端部の空乏層の曲率が制御されて、補助電極6のドレイン側端部に集中するバイアス電界の集中が緩和される。なお、ドレイン電極4の上方に配置されたドレイン配線電極8は、平面的に見てドレイン電極4よりもゲート電極5側に張り出して層間絶縁膜70を介してデバイス層20と直接に対向する部分を有する。しかし、ドレイン配線電極8とデバイス層20間の層間絶縁膜70の膜厚T1は、フィールドプレート9とデバイス層20間での層間絶縁膜70である第1の層間絶縁膜71の膜厚T2よりも十分に厚い。このため、ドレイン配線電極8はフィールドプレートとして機能せず、更に、ドレイン電極4近傍で電流コラプス現象を生じさせない。
The auxiliary electrode 6 controls the curvature of the depletion layer at the drain side end of the
補助電極6とソース電極3とを電気的に接続する接続配線100は、図1に示すように、層間絶縁膜70上にあって、フィールドプレート9の上方を通過した後にドレイン電極4側に延伸してもよい。平面的に見て接続配線100のドレイン電極4側への延伸部分101は層間絶縁膜70を介してデバイス層20と対向しているが、層間絶縁膜70の膜厚T1がフィールドプレート9下方の第1の層間絶縁膜71の膜厚T2よりも十分に厚いので、この対向している部分はフィールドプレートとして機能しない。なお、接続配線100の一部は、ソース電極3に電流を供給するソース配線電極の一部を兼ねてもよい。
As shown in FIG. 1, the connection wiring 100 that electrically connects the auxiliary electrode 6 and the
なお、補助電極6は、ソース電極3の電位がドレイン電極4の電位よりも高い場合にダイオードとして機能し、ソース電極3からドレイン電極4に電流が流されるように構成することもできる。例えば、補助電極6とデバイス層20との間にショットキー接合が形成される。
The auxiliary electrode 6 can also be configured to function as a diode when the potential of the
また、補助電極6をソース電極3と電気的に接続することにより、窒化物半導体装置1のミラー容量を低減できる。これは、等価的にみて、補助電極6をゲート電極とするFETとゲート電極5をゲート電極とするFETとをカスコード接続した構造となるためである。つまり、補助電極6がゲート電極5とドレイン電極4間に配置されていることにより、ゲート電極5とドレイン電極4間の容量が低減される。これにより、窒化物半導体装置1の高周波動作が可能になる。
Further, by electrically connecting the auxiliary electrode 6 to the
図1に示した窒化物半導体装置1では、基板10上にバッファ層11が配置され、バッファ層11上にデバイス層20が配置されている。つまり、デバイス層20が、キャリア供給層22、及びキャリア供給層22とヘテロ接合を形成するキャリア走行層21を積層した構造を有する。即ち、窒化物半導体装置1は窒化物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ(HEMT)である。バンドギャップエネルギーが互いに異なる窒化物半導体からなるキャリア走行層21とキャリア供給層22間の界面にヘテロ接合面が形成され、ヘテロ接合面近傍のキャリア走行層21に電流通路(チャネル)としての二次元キャリアガス層23が形成される。
In the
図2に、窒化物半導体装置1のドレイン配線電極8と接続配線100の略平面図を示す。なお、ドレイン配線電極8の下方に配置されたドレイン電極4を破線で示している。図1は、図2のI−I方向に沿った断面図である。
FIG. 2 shows a schematic plan view of the
以下に、図3を参照して、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜70の膜厚T1が電流コラプス現象に与える影響について説明する。図3は、層間絶縁膜70の膜厚T1を変化させた場合のドレイン−ソース間電圧Vdsとオン抵抗比の関係を示す。オン抵抗比は、Vds=0Vでのオン抵抗RPon_0に対するオン抵抗RPonの比である。図3において、特性A1、A2は、膜厚T1がそれぞれ0.5μm、1.0μmの場合の特性である。
Hereinafter, the influence of the film thickness T1 of the
図3から、膜厚T1が厚いほど、オン抵抗が小さいことがわかる。つまり、電流コラプス現象を緩和するためには、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜70の膜厚T1を厚くすることが有効である。
FIG. 3 shows that the thicker the film thickness T1, the smaller the on-resistance. That is, in order to alleviate the current collapse phenomenon, it is effective to increase the thickness T1 of the
次に、図4を参照して、フィールドプレート9下方の第1の層間絶縁膜71の膜厚T2が耐圧に与える影響について説明する。図4は、第1の層間絶縁膜71の膜厚T2を変化させた場合のドレイン−ソース間電圧Vdsとゲートリーク電流比の関係を示す。ゲートリーク電流比は、Vds=0Vでのゲートリーク電流Ig_0に対するゲートリーク電流Igの比である。図4において、特性B1、B2、B3は、膜厚T2がそれぞれ700nm、500nm、350nmの場合の特性である。
Next, the influence of the film thickness T2 of the first
図4から、膜厚T2が薄いほど、ゲートリーク電流が小さいことがわかる。つまり、窒化物半導体装置1の耐圧を向上させるためには、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜70の膜厚T1に比べて低電位側のフィールドプレート9下方の第1の層間絶縁膜71の膜厚T2を薄くすることが有効である。
FIG. 4 shows that the smaller the film thickness T2, the smaller the gate leakage current. In other words, in order to improve the breakdown voltage of the
上記のように、層間絶縁膜70の膜厚T1を薄くすると、電流コラプス現象が悪化し、オン抵抗の増大などをまねく。一方、第1の層間絶縁膜71の膜厚T2を厚くするとフィールドプレートによる効果が低下し、耐圧が低下する。
As described above, when the film thickness T1 of the
しかしながら、図1に示した窒化物半導体装置1では、ドレイン電極4に接続されたフィールドプレートがなく、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜の膜厚T1が、フィールドプレート9下方の層間絶縁膜の膜厚T2よりも厚い。つまり、ドレイン電極4−ゲート電極5間において高電位側にフィールドプレートを設けず、低電位側にフィールドプレートを設けるように、層間絶縁膜70の膜厚T1を厚くし、第1の層間絶縁膜71の膜厚T2を薄くする。その結果、層間絶縁膜70の膜厚T1を厚くすることによってドレイン配線電極8に起因する電流コラプス現象の悪化を抑制する一方で、第1の層間絶縁膜71の膜厚T2を薄くすることによって、フィールドプレート9による電界集中を緩和する効果が低下することが抑制される。
However, in the
電流コラプス現象の悪化を抑制するために、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜70の膜厚T1は、例えば500nm〜1μm程度であることが好ましく、より好ましくは1μm以上である。しかし、膜厚T1を厚くしすぎると、ドレイン配線電極8とドレイン電極4を接続する貫通電極を、ボイドなどがないように良好に形成することができない。このため、膜厚T1は2μm以下であることが好ましい。
In order to suppress the deterioration of the current collapse phenomenon, the film thickness T1 of the
一方、ドレイン電極4に比べて低電位側のフィールドプレート9による電界集中を緩和する効果が低下することを抑制するために、フィールドプレート9下方の第1の層間絶縁膜71の膜厚T2は、例えば500nm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm〜300nm程度である。
On the other hand, in order to suppress a reduction in the effect of relaxing the electric field concentration by the
以上に説明したように、本発明の第1の実施形態に係る窒化物半導体装置1においては、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜の膜厚T1をフィールドプレート9下方の層間絶縁膜の膜厚T2よりも厚くすることにより、ドレイン配線電極8を比較的幅広又は厚膜としても、ゲート電極5のドレイン側端部でのバイアス電界集中が緩和され、且つ動作時のオン抵抗の増大が抑制される。つまり、図1に示した窒化物半導体装置1によれば、ドレイン配線電極8を比較的幅広又は厚膜としても、フィールドプレートに起因する電流コラプス現象の悪化が抑制され、且つ耐圧が向上された窒化物半導体装置を提供できる。
As described above, in the
以下に、窒化物半導体装置1の具体的な構成例を示す。
A specific configuration example of the
基板10には、シリコン(Si)基板、シリコンカーバイト(SiC)基板、GaN基板等の半導体基板や、サファイア基板、セラミック基板等の絶縁体基板を採用可能である。例えば、基板10に大口径化が容易なシリコン基板を採用することにより、窒化物半導体装置1の製造コストを低減できる。
As the
バッファ層11は、有機金属気相成長(MOCVD)法等のエピタキシャル成長法で形成できる。図1では、バッファ層11を1つの層として図示しているが、バッファ層11を複数の層で形成してもよい。例えば、バッファ層11を窒化アルミニウム(AlN)からなる第1のサブレイヤー(第1の副層)とGaNからなる第2のサブレイヤー(第2の副層)とを交互に積層した多層構造バッファとしてもよい。なお、バッファ層11はHEMTの動作に直接には関係しないため、バッファ層11を省いてもよい。
The
バッファ層11上に配置されたキャリア走行層21は、例えば不純物が添加されていないノンドープGaNを、MOCVD法等によりエピタキシャル成長させて形成する。ここでノンドープとは、不純物が意図的に添加されていないことを意味する。
The
キャリア走行層21上に配置されたキャリア供給層22は、キャリア走行層21よりもバンドギャップが大きく、且つキャリア走行層21より格子定数の小さい窒化物半導体からなる。キャリア供給層22としてアンドープのAlxGa1-xNが採用可能である。
The
キャリア供給層22は、MOCVD法等によるエピタキシャル成長によってキャリア走行層21上に形成される。キャリア供給層22とキャリア走行層21は格子定数が異なるため、格子歪みによるピエゾ分極が生じる。このピエゾ分極とキャリア供給層22の結晶が有する自発分極により、ヘテロ接合付近のキャリア走行層21に高密度のキャリアが生じ、電流通路(チャネル)としての二次元キャリアガス層23が形成される。
The
デバイス層20上に、ソース電極3及びドレイン電極4が形成される。ソース電極3及びドレイン電極4は、デバイス層20と低抵抗接触(オーミック接触)可能な金属により形成される。例えばアルミニウム(Al)、チタン(Ti)などがソース電極3及びドレイン電極4に採用可能である。或いはTiとAlの積層体として、ソース電極3及びドレイン電極4は形成される。
A
ソース電極3及びドレイン電極4が形成された後、デバイス層20上に第1の層間絶縁膜71が形成される。第1の層間絶縁膜71は、例えば、膜厚が100nm〜500nm程度の窒化シリコン(SiN)膜などである。第1の層間絶縁膜71の膜厚が膜厚T1である。
After the
第1の層間絶縁膜71に開口部が形成され、この開口部を埋め込むようにしてゲート電極5及び補助電極6が形成される。このとき、第1の層間絶縁膜71に形成された開口部の面積よりも大きいようにゲート電極5及び補助電極6を構成する金属膜をパターニングすることによって、ゲート電極5に連接するドレイン側端部51と、補助電極6に連接するフィールドプレート9を形成できる。ゲート電極5や補助電極6には、例えばニッケル金(NiAu)などが採用可能である。このように、補助電極6は、ゲート電極5と同様の構造を採用可能である。なお、ゲート電極5と補助電極6を異なる工程でそれぞれ形成してもよい。
An opening is formed in the first
ゲート電極5や補助電極6、フィールドプレート9を埋めるようにして、第1の層間絶縁膜71上に第2の層間絶縁膜72が形成される。第2の層間絶縁膜72には、第1の層間絶縁膜71よりも厚く、膜厚が500nm〜1500nm程度のシリコン酸化(SiOx)、SiN膜、酸化アルミニウム(Al2O3)膜などを採用可能である。なお、第1の層間絶縁膜71と第2の層間絶縁膜72の膜厚の合計が、膜厚T2である。
A second
フォトリソグラフィ技術などを用いて、第1の層間絶縁膜71と第2の層間絶縁膜72が積層された層間絶縁膜70の所定の位置、即ち、ソース電極3、ドレイン電極4及び補助電極6がそれぞれ配置された位置に、開口部を選択的に形成する。ソース電極3及び補助電極6の上方に形成された開口部を埋め込むようにして、ソース電極3と補助電極6とを接続する接続配線100が形成される。また、ドレイン電極4の上方に形成された開口部を埋め込むようにして、ドレイン電極4に接続するドレイン配線電極8が形成される。接続配線100及びドレイン配線電極8には、Auめっき或いはAlなどを採用可能である。
A predetermined position of the
例えば上記のようにして、第1の実施形態に係る窒化物半導体装置1を製造できる。ただし、上記に述べた製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
For example, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る窒化物半導体装置1は、図5に示すように、補助電極6を備えないことが図1と異なる点である。図5に示した窒化物半導体装置1では、フィールドプレート9はゲート電極5の上部のドレイン側端部に連接している。つまり、フィールドプレート9はゲート電極5に電気的に接続される。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
The
第2の実施形態に係る窒化物半導体装置1においても、ゲート電極5に連接するフィールドプレート9下方の層間絶縁膜の膜厚T2を、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜の膜厚T1よりも薄くすることにより、第1の実施形態と同様にドレイン配線電極8を幅広にしても電流コラプス現象が抑制され、且つ耐圧が向上する。他は、第1の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。
Also in the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る窒化物半導体装置1は、図6に示すように、補助電極6を備えず、ソース電極3と電気的に接続されたフィールドプレート9がゲート電極5とドレイン電極4との間に配置されていることが図1と異なる点である。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 6, the
図6に示した窒化物半導体装置1のドレイン電極4に比べて低電位側のフィールドプレート9は、膜厚T2の第1の層間絶縁膜71を介してデバイス層20と対向して配置され、補助電極6とは異なりデバイス層20とは接していない。ソース電極3とフィールドプレート9とは、層間絶縁膜70上に配置された接続配線100によって接続されている。なお、図6に示したフィールドプレート9は、ゲートフィールドプレートとして機能するドレイン側端部51と同様に、例えばゲート電極5を形成する工程において、第1の層間絶縁膜71上に形成される。
The
第3の実施形態に係る窒化物半導体装置1においても、ドレイン配線電極8下方の層間絶縁膜の膜厚T1を、フィールドプレート9下方の層間絶縁膜の膜厚T2よりも厚くすることにより、電流コラプス現象が抑制され、且つ耐圧が向上する。
Also in the
なお、フィールドプレート9をソース電極3と電気的に接続することにより、窒化物半導体装置1のミラー容量が低減される。つまり、ソース電極3と同電位のフィールドプレート9がゲート電極5とドレイン電極4間に配置されることにより、ゲート電極5とドレイン電極4間の容量が低減される。これにより、窒化物半導体装置1の高周波動作が可能になる。
Note that the mirror capacitance of
他は、第1の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。 Others are substantially the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
(その他の実施形態)
上記のように、本発明は第1乃至第3の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first to third embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、第1乃至第3の実施形態では窒化物半導体装置1がHEMTである例を示したが、窒化物半導体装置1が窒化物半導体を用いた電界効果トランジスタ(FET)などの他の構造のトランジスタであってもよい。
For example, in the first to third embodiments, the
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…窒化物半導体装置
3…ソース電極
4…ドレイン電極
5…ゲート電極
6…補助電極
8…ドレイン配線電極
9…フィールドプレート
10…基板
11…バッファ層
20…デバイス層
21…キャリア走行層
22…キャリア供給層
23…二次元キャリアガス層
70…層間絶縁膜
71…第1の層間絶縁膜
72…第2の層間絶縁膜
100…接続配線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記デバイス層上に互いに離間して配置されたソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極間で前記デバイス層上に配置されたゲート電極と、
前記デバイス層上に配置された層間絶縁膜と、
前記ドレイン電極と前記ゲート電極間において前記層間絶縁膜を介して前記デバイス層と対向して配置され、前記ドレイン電極と電気的に接続されたドレイン配線電極と、
前記ゲート電極と前記ドレイン電極間において前記デバイス層上に前記層間絶縁膜を介して前記デバイス層と対向して配置された、前記ドレイン電極に比べて低電位側のフィールドプレートと
を備え、前記ドレイン配線電極下方の前記層間絶縁膜の膜厚が、前記フィールドプレート下方の前記層間絶縁膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする窒化物半導体装置。 A device layer made of a nitride semiconductor;
A source electrode and a drain electrode that are spaced apart from each other on the device layer;
A gate electrode disposed on the device layer between the source electrode and the drain electrode;
An interlayer insulating film disposed on the device layer;
A drain wiring electrode disposed between the drain electrode and the gate electrode so as to face the device layer via the interlayer insulating film, and electrically connected to the drain electrode;
A field plate on the lower potential side compared to the drain electrode, disposed on the device layer between the gate electrode and the drain electrode with the interlayer insulating film interposed therebetween, and having a lower potential side than the drain electrode; The nitride semiconductor device, wherein a film thickness of the interlayer insulating film below the wiring electrode is larger than a film thickness of the interlayer insulating film below the field plate.
前記フィールドプレートが前記補助電極の上部のドレイン側端部に連接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体装置。 An auxiliary electrode disposed on the device layer between the drain electrode and the gate electrode;
3. The nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the field plate is connected to a drain side end portion of the upper portion of the auxiliary electrode.
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