JP2015082605A - Nitride semiconductor device - Google Patents

Nitride semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2015082605A
JP2015082605A JP2013220376A JP2013220376A JP2015082605A JP 2015082605 A JP2015082605 A JP 2015082605A JP 2013220376 A JP2013220376 A JP 2013220376A JP 2013220376 A JP2013220376 A JP 2013220376A JP 2015082605 A JP2015082605 A JP 2015082605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drain
source
electrode
pad
longitudinal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013220376A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
弘善 伊奈
Hiroyoshi Ina
弘善 伊奈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2013220376A priority Critical patent/JP2015082605A/en
Publication of JP2015082605A publication Critical patent/JP2015082605A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor device that allows improving short-circuit withstand characteristics and reducing the possibility of deformation of an electrode due to heat without increasing the thickness of the electrode.SOLUTION: A nitride semiconductor device includes a nitride semiconductor layer (2) formed on an Si substrate (1), and ohmic electrodes (a source electrode (11) and a drain electrode (12)) formed on the nitride semiconductor layer (2) and composed of Ti/Al/TiN. An end (22B1) nearest a main portion (211) of a source pad (21) at a drain contact portion (22B) is located closer to the main portion (211) side of the source pad (21) than to an end (21B1) nearest a main portion (221) of a drain pad (22) at a source contact portion (21B).

Description

本発明は、ＧａＮ系のＨＦＥＴ(Hetero-junction Field Effect Transistor；ヘテロ接合電界効果トランジスタ)に関する。   The present invention relates to a GaN-based HFET (Hetero-junction Field Effect Transistor).

従来、ＧａＮ系のＨＦＥＴとしては、特開２０１２−２３８８０８号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このＨＦＥＴに用いられるＧaＮは、バンドギャップが大きく、絶縁破壊電圧が高いので、大電流を扱う半導体素子を作製する場合に、半導体材料としてよく用いられているＳｉに比べ、半導体素子の面積が小さくなるように作製できる。   Conventionally, as a GaN-based HFET, there is one described in JP 2012-238808 A (Patent Document 1). Since GaN used for this HFET has a large band gap and a high dielectric breakdown voltage, the area of the semiconductor element is smaller than that of Si, which is often used as a semiconductor material, when fabricating a semiconductor element that handles a large current. Can be produced.

図１１は上記ＧａＮ系のＨＦＥＴの電極構造を模式的に示す平面図である。図１２は図１１のXII−XII線断面図であり、図１３は図１１のXIII−XIII線断面図である。   FIG. 11 is a plan view schematically showing the electrode structure of the GaN-based HFET. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.

図１１に示すように、上記ＧａＮ系のＨＦＥＴは、フィンガー型と呼ばれる構造を形成しており、複数の小型トランジスタを電気的に並列に接続し、大電流を扱うようになっている。   As shown in FIG. 11, the GaN-based HFET has a structure called a finger type, and a plurality of small transistors are electrically connected in parallel to handle a large current.

上記ＧａＮ系のＨＦＥＴでは、ソース電極９１１、ドレイン電極９１２、およびゲート電極９１３は、それぞれワイヤーボンディングにより半導体素子９００外へ接続されている。半導体素子９００の活性領域上に絶縁膜９０７およびコンタクト部９２１Ａ，９２１Ｂ，９２２Ａ，９２２Ｂを形成し、絶縁膜９０７上およびコンタクト部９２１Ａ，９２１Ｂ上にソースパッド９２１を形成し、絶縁膜９０７上およびコンタクト部９２２Ａ，９２２Ｂ上にドレインパッド９２２を形成して、半導体素子９００の面積を小さくしている。コンタクト部９２１Ａ，９２１Ｂ，９２２Ａ，９２２Ｂは、ワイヤーボンディングが行われる領域に重ならないように配置され、安定したワイヤーボンディングができるようになっている。   In the GaN-based HFET, the source electrode 911, the drain electrode 912, and the gate electrode 913 are each connected to the outside of the semiconductor element 900 by wire bonding. An insulating film 907 and contact portions 921A, 921B, 922A, and 922B are formed on the active region of the semiconductor element 900, a source pad 921 is formed on the insulating film 907 and the contact portions 921A and 921B, and an insulating film 907 and a contact are formed. A drain pad 922 is formed on the portions 922A and 922B to reduce the area of the semiconductor element 900. The contact portions 921A, 921B, 922A, and 922B are arranged so as not to overlap the region where wire bonding is performed, so that stable wire bonding can be performed.

特開２０１２−２３８８０８号公報JP 2012-238808 A

しかし、本発明者は、上記ＧａＮ系のＨＦＥＴの短絡耐量評価において、ソースパッド９２１とドレインパッド９２２との間の中央領域９０１のソース電極９１１およびドレイン電極９１２が変形する場合があるという問題に直面した。ここで、短絡耐量評価とは、ドレイン電極９１２に高電圧が印加された状態で、ゲート電極９１３を１０μ秒間オンさせ、ソース電極９１１とドレイン電極９１２とを短絡させて行う評価である。   However, the present inventor faces the problem that the source electrode 911 and the drain electrode 912 in the central region 901 between the source pad 921 and the drain pad 922 may be deformed in the short-circuit withstand capability evaluation of the GaN-based HFET. did. Here, the short circuit tolerance evaluation is an evaluation performed by turning on the gate electrode 913 for 10 μs and short-circuiting the source electrode 911 and the drain electrode 912 in a state where a high voltage is applied to the drain electrode 912.

そこで、本発明者は、中央領域９０１のソース電極９１１およびドレイン電極９１２が変形する問題について様々な検討を行った結果、次のように推定した。すなわち、ソース電極９１１とドレイン電極９１２とを短絡させたとき、電流は、ワイヤーボンディングされたドレイン電極９１２からコンタクト部９２２Ａ，９２２Ｂを経由し、半導体の内部を経てソース電極９１１へ至る。このとき、ドレイン電極９１２においてソースパッド９２１に近い方のコンタクト部９２２Ｂよりソースパッド９２１側で、ドレイン電極９１２内を流れる電流が多くなる。一方、ソース電極９１１においてドレインパッド９２２に近い方のコンタクト部９２１Ｂよりドレインパッド９２２側で、ソース電極９１１内を流れる電流が多くなる。すなわち、半導体素子の中央領域９０１で、ソース電極９１１およびドレイン電極９１２内を流れる電流が最も多くなって、中央領域９０１におけるソース電極９１１およびドレイン電極９１２の発熱量が局部的に大きくなる。したがって、中央領域９０１における熱によって、中央領域９０１のソース電極９１１およびドレイン電極９１２が変形したと考えられた。   Therefore, the present inventor made various estimations on the problem of deformation of the source electrode 911 and the drain electrode 912 in the central region 901, and as a result, estimated as follows. That is, when the source electrode 911 and the drain electrode 912 are short-circuited, current flows from the wire-bonded drain electrode 912 to the source electrode 911 via the contact portions 922A and 922B and the inside of the semiconductor. At this time, more current flows in the drain electrode 912 on the source pad 921 side than the contact portion 922B closer to the source pad 921 in the drain electrode 912. On the other hand, the current flowing in the source electrode 911 increases on the drain pad 922 side from the contact portion 921B closer to the drain pad 922 in the source electrode 911. That is, the current flowing through the source electrode 911 and the drain electrode 912 is the largest in the central region 901 of the semiconductor element, and the heat generation amount of the source electrode 911 and the drain electrode 912 in the central region 901 is locally increased. Therefore, it was considered that the source electrode 911 and the drain electrode 912 in the central region 901 were deformed by heat in the central region 901.

また、上記ＧａＮ系のＨＦＥＴは、Ｓｉで作製したトランジスタよりも面積を小さくできるが、面積を小さくすると、電極と配線の構造に関して制限が多くなり、例えばソース電極９１１およびドレイン電極９１２のそれぞれの厚みを大きくするのが困難であるという問題があった。   In addition, although the area of the GaN-based HFET can be made smaller than that of a transistor made of Si, if the area is reduced, there are more restrictions on the structure of electrodes and wiring. For example, the thickness of each of the source electrode 911 and the drain electrode 912 There is a problem that it is difficult to increase the size.

そこで、本発明の課題は、電極の厚さを大きくすることなく、短絡耐量特性を向上できて、電極の熱による変形の可能性を低減できる窒化物半導体装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a nitride semiconductor device that can improve short-circuit withstand characteristics without increasing the thickness of the electrode and can reduce the possibility of deformation of the electrode due to heat.

上記課題を解決するため、本発明の窒化物半導体装置は、
基板と、
上記基板上に形成されると共に活性領域を有する窒化物半導体層と、
上記窒化物半導体層の上記活性領域上にフィンガー状に互いに平行に形成された複数のドレイン電極と、
上記窒化物半導体層の上記活性領域上に、上記複数のドレイン電極の配列方向に上記複数のドレイン電極と交互に配列するようにフィンガー状に互いに平行に形成された複数のソース電極と、
平面視において、上記ソース電極と上記ドレイン電極との間にそれぞれ形成されたゲート電極と、
上記窒化物半導体層上に、上記ソース電極、上記ドレイン電極、および上記ゲート電極を覆うように形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜上かつ上記ドレイン電極の長手方向の一方の側に形成されたソースパッドと、
上記絶縁膜上かつ上記ドレイン電極の長手方向の他方の側に形成されたドレインパッドと、
上記各ソース電極の一部の領域上に形成され、上記各ソース電極と上記ソースパッドを接続するソースコンタクト部と、
上記各ドレイン電極の一部の領域上に形成され、上記各ドレイン電極と上記ドレインパッドを接続するドレインコンタクト部と
を備え、
上記ドレインコンタクト部における上記ソースパッドの主部に最も近い端は、上記ソースコンタクト部における上記ドレインパッドの主部に最も近い端よりも上記ソースパッドの主部側に位置していることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the nitride semiconductor device of the present invention is
A substrate,
A nitride semiconductor layer formed on the substrate and having an active region;
A plurality of drain electrodes formed in parallel with each other in a finger shape on the active region of the nitride semiconductor layer;
A plurality of source electrodes formed in parallel with each other in a finger shape on the active region of the nitride semiconductor layer so as to be alternately arranged with the plurality of drain electrodes in an arrangement direction of the plurality of drain electrodes;
In a plan view, gate electrodes formed between the source electrode and the drain electrode,
An insulating film formed on the nitride semiconductor layer so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode;
A source pad formed on the insulating film and on one side in the longitudinal direction of the drain electrode;
A drain pad formed on the insulating film and on the other side in the longitudinal direction of the drain electrode;
A source contact portion formed on a part of the source electrode and connecting the source electrode and the source pad;
A drain contact portion formed on a partial region of each drain electrode, and connecting each drain electrode and the drain pad;
The end of the drain contact portion closest to the main portion of the source pad is located closer to the main portion of the source pad than the end of the source contact portion closest to the main portion of the drain pad. Yes.

この明細書で、窒化物半導体層とは、ＡlＸＩｎＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ(Ｘ≧０、Ｙ≧０、０≦Ｘ＋Ｙ＜１)で表されるＧａＮ系半導体層のことを言う。また、ＧａＮ系半導体は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどを含むものでもよい。 In this specification, the nitride semiconductor layer refers to a GaN-based semiconductor layer represented by Al X In Y Ga 1- XYN (X ≧ 0, Y ≧ 0, 0 ≦ X + Y <1). . The GaN-based semiconductor may include AlGaN, GaN, InGaN, and the like.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記ドレインコンタクト部における上記ソースパッドの主部に最も近い端は、上記ドレイン電極の長手方向の中央よりも上記ソースパッドの主部側に位置し、
上記ソースコンタクト部における上記ドレインパッドの主部に最も近い端は、上記ソース電極の長手方向の中央よりも上記ドレインパッドの主部側に位置し、
上記各ドレイン電極の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極の長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
The end closest to the main portion of the source pad in the drain contact portion is located closer to the main portion of the source pad than the center in the longitudinal direction of the drain electrode,
The end closest to the main part of the drain pad in the source contact part is located closer to the main part of the drain pad than the center in the longitudinal direction of the source electrode,
The longitudinal center position of each drain electrode and the longitudinal center position of each source electrode coincide with each other in the longitudinal direction.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記ソースコンタクト部は、上記ソース電極毎に長手方向に間隔をあけて複数形成され、上記ドレインコンタクト部は、上記ドレイン電極の長手方向に間隔をあけて複数形成され、上記各ドレイン電極の複数の上記ドレインコンタクト部のうち上記ソースパッドの主部に最も近いドレインコンタクト部は、上記各ソース電極の複数の上記ソースコンタクト部のうち上記ドレインパッドの主部に最も近いソースコンタクト部よりも上記ソースパッドの主部側に位置している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
A plurality of the source contact portions are formed at intervals in the longitudinal direction for each of the source electrodes, and a plurality of the drain contact portions are formed at intervals in the longitudinal direction of the drain electrodes. The drain contact portion closest to the main portion of the source pad among the drain contact portions is the source pad than the source contact portion closest to the main portion of the drain pad among the plurality of source contact portions of the source electrodes. It is located on the main part side.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記各ドレイン電極の複数の上記ドレインコンタクト部のうち上記ソースパッドの主部に最も近いドレインコンタクト部は、上記ドレイン電極の長手方向の中央よりも上記ソースパッドの主部側に位置し、
上記各ソース電極の複数の上記ソースコンタクト部のうち上記ドレインパッドの主部に最も近いソースコンタクト部は、上記ソース電極の長手方向の中央よりも上記ドレインパッドの主部側に位置し、
上記各ドレイン電極の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極の長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
The drain contact portion closest to the main portion of the source pad among the plurality of drain contact portions of each drain electrode is located closer to the main portion of the source pad than the center in the longitudinal direction of the drain electrode,
The source contact portion closest to the main portion of the drain pad among the plurality of source contact portions of each source electrode is located closer to the main portion side of the drain pad than the center in the longitudinal direction of the source electrode,
The longitudinal center position of each drain electrode and the longitudinal center position of each source electrode coincide with each other in the longitudinal direction.

本発明の窒化物半導体装置によれば、電極の厚さを大きくすることなく、短絡耐量特性を向上できて、電極の熱による変形の可能性を低減できる窒化物半導体装置を提供することができる。   According to the nitride semiconductor device of the present invention, it is possible to provide a nitride semiconductor device capable of improving the short-circuit withstand characteristics without increasing the thickness of the electrode and reducing the possibility of deformation of the electrode due to heat. .

図１は本発明の第１実施形態の窒化物半導体装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図２は上記第１実施形態の窒化物半導体装置の電極構造を模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the electrode structure of the nitride semiconductor device of the first embodiment. 図３は図２のIII−III線断面を示す図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図４は図２のIV−IV線断面を示す図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図５は本発明の第２実施形態の窒化物半導体装置の電極構造を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing an electrode structure of the nitride semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図６は図５のVI−VI線断面を示す図である。6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 図７は図５のVII−VII線断面を示す図である。7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 図８は本発明の第３実施形態の窒化物半導体装置の電極構造を模式的に示す平面図である。FIG. 8 is a plan view schematically showing an electrode structure of a nitride semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 図９は図８のIX−IX線断面を示す図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 図１０は図８のX−X線断面を示す図である。FIG. 10 is a view showing a cross section taken along line XX of FIG. 図１１は従来例の電極構造を模式的に示す平面図である。FIG. 11 is a plan view schematically showing a conventional electrode structure. 図１２は図１１のXII−XII線断面を示す図である。12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 図１３は図１１のXIII−XIII線断面を示す図である。13 is a view showing a cross section taken along line XIII-XIII of FIG.

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の窒化物半導体装置の断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図である。図１に示すように、この第１実施形態の窒化物半導体装置は、Ｓｉ基板１上に、窒化物半導体層２を形成している。窒化物半導体層２は、アンドープＧaＮ層と、アンドープＡlＧaＮ層とからなっている。アンドープＧaＮ層とアンドープＡlＧaＮ層との界面に２ＤＥＧ(２次元電子ガス)が発生する。窒化物半導体層２上には、絶縁膜７としての保護膜と層間絶縁膜とを順次形成している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the nitride semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. As shown in FIG. 1, the nitride semiconductor device according to the first embodiment has a nitride semiconductor layer 2 formed on a Si substrate 1. The nitride semiconductor layer 2 is composed of an undoped GaN layer and an undoped AlGaN layer. 2DEG (two-dimensional electron gas) is generated at the interface between the undoped GaN layer and the undoped AlGaN layer. A protective film as an insulating film 7 and an interlayer insulating film are sequentially formed on the nitride semiconductor layer 2.

窒化物半導体層２上に、予め設定された間隔をあけてソース電極１１とドレイン電極１２とを形成している。ソース電極１１とドレイン電極１２とは、オーミック電極として形成されている。ソース電極１１とドレイン電極１２とは、Ｔｉ層、Ａｌ層、ＴｉＮ層が順に積層されたＴｉ／Ａｌ／ＴｉＮ電極である。ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さは、２００ｎｍである。   A source electrode 11 and a drain electrode 12 are formed on the nitride semiconductor layer 2 at a predetermined interval. The source electrode 11 and the drain electrode 12 are formed as ohmic electrodes. The source electrode 11 and the drain electrode 12 are Ti / Al / TiN electrodes in which a Ti layer, an Al layer, and a TiN layer are sequentially stacked. The thickness of the source electrode 11 and the drain electrode 12 is 200 nm.

なお、窒化物半導体層２のうちのソース電極１１が形成される領域およびドレイン電極１２が形成される領域に予めリセスを形成し、これらのリセスにソース電極１１とドレイン電極１２とを形成してもよい。   Recesses are formed in advance in regions of the nitride semiconductor layer 2 where the source electrode 11 is formed and regions where the drain electrode 12 is formed, and the source electrode 11 and the drain electrode 12 are formed in these recesses. Also good.

また、ソース電極１１とドレイン電極１２との間の絶縁膜７には開口が形成され、この開口にゲート電極１３が形成されている。このゲート電極１３は、ＷＮ層、Ｗ層が順に積層されたＷＮ／Ｗ電極としており、窒化物半導体層２とショットキー接合するショットキー電極として形成されている。   An opening is formed in the insulating film 7 between the source electrode 11 and the drain electrode 12, and a gate electrode 13 is formed in this opening. The gate electrode 13 is a WN / W electrode in which a WN layer and a W layer are sequentially stacked, and is formed as a Schottky electrode that forms a Schottky junction with the nitride semiconductor layer 2.

ソース電極１１と、ドレイン電極１２と、ゲート電極１３と、これらソース電極１１，ドレイン電極１２，ゲート電極１３が形成された窒化物半導体層２の活性領域でＨＦＥＴを構成している。   An HFET is configured by the source electrode 11, the drain electrode 12, the gate electrode 13, and the active region of the nitride semiconductor layer 2 in which the source electrode 11, the drain electrode 12, and the gate electrode 13 are formed.

ここで、活性領域３とは、ゲート電極１３に印加される電圧によって、ソース電極１１とドレイン電極１２との間でキャリアが流れる窒化物半導体層２の領域である。   Here, the active region 3 is a region of the nitride semiconductor layer 2 in which carriers flow between the source electrode 11 and the drain electrode 12 by a voltage applied to the gate electrode 13.

絶縁膜７は、ソース電極１１、ドレイン電極１２およびゲート電極１３を覆うように形成されている。絶縁膜７のソース電極１１上およびドレイン電極１２上の厚さＴは、３μｍである。絶縁膜７のソース電極１１の一部の領域上には、第１のソースコンタクトホール７１が設けられている。   The insulating film 7 is formed so as to cover the source electrode 11, the drain electrode 12 and the gate electrode 13. The thickness T of the insulating film 7 on the source electrode 11 and the drain electrode 12 is 3 μm. A first source contact hole 71 is provided on a partial region of the source electrode 11 of the insulating film 7.

第１のソースコンタクトホール７１内および絶縁膜７上にソースパッド２１が設けられ、ソースパッド２１がソース電極１１に電気的に接続されている。第１のソースコンタクトホール７１内に設けられたソースパッド２１が第１のソースコンタクト部２１Ａを形成している。ソースパッド２１としては、ＴｉＮ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｔｉ／ＡｕまたはＴｉ／Ａｌなどを用いている。   A source pad 21 is provided in the first source contact hole 71 and on the insulating film 7, and the source pad 21 is electrically connected to the source electrode 11. A source pad 21 provided in the first source contact hole 71 forms a first source contact portion 21A. As the source pad 21, TiN / Al, Ti / Cu, Ti / Au, Ti / Al, or the like is used.

なお、ここでは図示しないが、絶縁膜７のドレイン電極１２の一部の領域上には、第１のソースコンタクトホール７１と同様に、第１のドレインコンタクトホールが設けられている。この第１のドレインコンタクトホール内および絶縁膜７上にドレインパッドが設けられ、ドレインパッドがドレイン電極１２に電気的に接続されている。第１のドレインコンタクトホール内に設けられたドレインパッドが第１のドレインコンタクト部を形成している。ドレインパッドとしては、ＴｉＮ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｔｉ／ＡｕまたはＴｉ／Ａｌなどを用いている。   Although not shown here, a first drain contact hole is provided on a part of the drain electrode 12 of the insulating film 7 in the same manner as the first source contact hole 71. A drain pad is provided in the first drain contact hole and on the insulating film 7, and the drain pad is electrically connected to the drain electrode 12. A drain pad provided in the first drain contact hole forms a first drain contact portion. As the drain pad, TiN / Al, Ti / Cu, Ti / Au, Ti / Al, or the like is used.

図２に示すように、Ｓｉ基板１は、平面視略長方形状を有している。ドレイン電極１２は、平面視フィンガー状に互いに平行に複数形成されている。これらのドレイン電極１２は、Ｓｉ基板１の短手方向に沿って形成されると共に、Ｓｉ基板１の長手方向に予め定められた間隔で形成されている。図３は図２のIII−III線断面図であり、図４は図２のIV−IV線断面図である。なお、図２において、窒化物半導体層２および絶縁膜７は、省略している（図３，図４参照）。   As shown in FIG. 2, the Si substrate 1 has a substantially rectangular shape in plan view. A plurality of drain electrodes 12 are formed in parallel with each other in a finger shape in plan view. These drain electrodes 12 are formed along the short direction of the Si substrate 1 and at predetermined intervals in the longitudinal direction of the Si substrate 1. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. In FIG. 2, the nitride semiconductor layer 2 and the insulating film 7 are omitted (see FIGS. 3 and 4).

ソース電極１１は、フィンガー状に互いに平行に複数形成されているフィンガー部１１Ａと、これらのフィンガー部１１Ａの長手方向の両端に連接している連接部１１Ｂ，１１Ｃとを有している。フィンガー部１１Ａは、上記複数のドレイン電極１２の配列方向に上記複数のドレイン電極１２と交互に配列するように形成されている。フィンガー部１１Ａとドレイン電極１２とは、互いに略平行に形成されている。ソース電極１１の連接部１１Ｂは、フィンガー部１１Ａの長手方向の一端にそれぞれ連なると共に、上記配列方向に延在している。一方、ソース電極１１の連接部１１Ｃは、フィンガー部１１Ａの他端にそれぞれ連なると共に、上記配列方向に延在している。   The source electrode 11 has a plurality of finger portions 11A formed in parallel with each other in a finger shape, and connecting portions 11B and 11C connected to both ends in the longitudinal direction of the finger portions 11A. The finger portions 11 </ b> A are formed so as to be alternately arranged with the plurality of drain electrodes 12 in the arrangement direction of the plurality of drain electrodes 12. The finger portion 11A and the drain electrode 12 are formed substantially parallel to each other. The connecting portion 11B of the source electrode 11 is connected to one end in the longitudinal direction of the finger portion 11A and extends in the arrangement direction. On the other hand, the connecting portion 11C of the source electrode 11 is connected to the other end of the finger portion 11A, and extends in the arrangement direction.

ソースパッド２１は、ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向の一方の側に形成されている。ドレインパッド２２は、ソースパッド２１に対して上記長手方向の他方の側に対向するように形成されている。ソースパッド２１は、主部２１１と、この主部２１１からドレインパッド２２側に突出すると共に各フィンガー部１１Ａの長手方向の一部を覆う突出部２１２とを有している。ドレインパッド２２は、主部２２１と、この主部２２１からソースパッド２１側に突出すると共に各ドレイン電極１２の長手方向の一部を覆う突出部２２２とを有している。ソースパッド２１の突出部２１２とドレインパッド２２の突出部２２２とは、フィンガー部１１Ａおよびドレイン電極１２が、フィンガー部１１Ａおよびドレイン電極１２の配列方向に交互に配列するように形成されている。   The source pad 21 is formed on one side in the longitudinal direction of the finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11. The drain pad 22 is formed to face the other side in the longitudinal direction with respect to the source pad 21. The source pad 21 has a main part 211 and a protruding part 212 that protrudes from the main part 211 toward the drain pad 22 and covers a part of each finger part 11A in the longitudinal direction. The drain pad 22 has a main portion 221 and a protruding portion 222 that protrudes from the main portion 221 toward the source pad 21 and covers a part of the drain electrode 12 in the longitudinal direction. The protruding portions 212 of the source pad 21 and the protruding portions 222 of the drain pad 22 are formed such that the finger portions 11A and the drain electrodes 12 are alternately arranged in the arrangement direction of the finger portions 11A and the drain electrodes 12.

図２および図３に示すように、第１のソースコンタクト部２１Ａ（斜線部分）は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向における一端近傍に位置している。絶縁膜７の各フィンガー部１１Ａの一部の領域上には、第２のソースコンタクトホール７２が設けられている。第２のソースコンタクトホール７２内に設けられたソースパッド２１が第２のソースコンタクト部２１Ｂ（斜線部分）を形成している。第２のソースコンタクト部２１Ｂは、第１のソースコンタクト部２１Ａに対して上記長手方向に間隔をあけて位置している。第２のソースコンタクト部２１Ｂは、各フィンガー部１１Ａの長手方向の他端側（ドレインパッド２２の主部２２１側）に、かつ、ソースパッド２１の各突出部２１２の上記長手方向における他端近傍に位置している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first source contact portion 21 </ b> A (shaded portion) is located near one end in the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11. A second source contact hole 72 is provided on a partial region of each finger portion 11 </ b> A of the insulating film 7. The source pad 21 provided in the second source contact hole 72 forms a second source contact portion 21B (shaded portion). The second source contact portion 21B is located at an interval in the longitudinal direction with respect to the first source contact portion 21A. The second source contact portion 21B is on the other end side in the longitudinal direction of each finger portion 11A (on the main portion 221 side of the drain pad 22) and in the vicinity of the other end in the longitudinal direction of each protruding portion 212 of the source pad 21. Is located.

図２および図４に示すように、第１のドレインコンタクト部２２Ａ（斜線部分）は、ドレイン電極１２の長手方向における一端近傍に位置している。絶縁膜７のドレイン電極１２の一部の領域上には、第２のドレインコンタクトホール８２が設けられている。第２のドレインコンタクトホール８２内に設けられたドレインパッド２２が第２のドレインコンタクト部２２Ｂ（斜線部分）を形成している。第２のドレインコンタクト部２２Ｂは、第１のドレインコンタクト部２２Ａに対して上記長手方向に間隔をあけて位置している。第２のドレインコンタクト部２２Ｂは、ドレイン電極１２の長手方向の他端側（ソースパッド２１の主部２１１側）に、かつ、ドレインパッド２２の各突出部２２２の上記長手方向における一方端近傍に位置している。   As shown in FIGS. 2 and 4, the first drain contact portion 22 </ b> A (shaded portion) is located near one end in the longitudinal direction of the drain electrode 12. A second drain contact hole 82 is provided on a partial region of the drain electrode 12 of the insulating film 7. The drain pad 22 provided in the second drain contact hole 82 forms a second drain contact portion 22B (shaded portion). The second drain contact portion 22B is located at an interval in the longitudinal direction with respect to the first drain contact portion 22A. The second drain contact portion 22B is on the other end side in the longitudinal direction of the drain electrode 12 (on the main portion 211 side of the source pad 21), and in the vicinity of one end in the longitudinal direction of each protrusion 222 of the drain pad 22. positioned.

図２に示すように、第１，第２のソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂおよび第１，第２のドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ平面視略長方形状を有している。第１，第２のソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂの長手方向は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向と平行である。第１，第２のドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂの長手方向は、ドレイン電極１２の長手方向と平行である。   As shown in FIG. 2, the first and second source contact portions 21A and 21B and the first and second drain contact portions 22A and 22B each have a substantially rectangular shape in plan view. The longitudinal direction of the first and second source contact portions 21 </ b> A and 21 </ b> B is parallel to the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11. The longitudinal direction of the first and second drain contact portions 22A and 22B is parallel to the longitudinal direction of the drain electrode 12.

第２のドレインコンタクト部２２Ｂは、第２のソースコンタクト部２１Ｂよりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。第２のドレインコンタクト部２２Ｂにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｂ１は、第２のソースコンタクト部２１Ｂにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｂ１よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。   The second drain contact portion 22B is located closer to the main portion 211 side of the source pad 21 than the second source contact portion 21B. The end 22B1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the second drain contact portion 22B is the main portion of the source pad 21 than the end 21B1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the second source contact portion 21B. It is located on the 211 side.

第２のドレインコンタクト部２２Ｂは、各ドレイン電極１２の長手方向の中央（直線Ｌで示す）よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。一方、第２のソースコンタクト部２１Ｂは、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向の中央（直線Ｌで示す）よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。   The second drain contact portion 22B is located on the main portion 211 side of the source pad 21 with respect to the longitudinal center of each drain electrode 12 (indicated by a straight line L). On the other hand, the second source contact portion 21 </ b> B is located closer to the main portion 221 side of the drain pad 22 than the longitudinal center (indicated by a straight line L) of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11.

また、第２のドレインコンタクト部２２Ｂの端２２Ｂ１は、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。一方、第２のソースコンタクト部２１Ｂの端２１Ｂ１は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。   Further, the end 22B1 of the second drain contact portion 22B is located on the main portion 211 side of the source pad 21 with respect to the center in the longitudinal direction of each drain electrode 12. On the other hand, the end 21 </ b> B <b> 1 of the second source contact portion 21 </ b> B is located closer to the main portion 221 side of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11.

ソース電極１１、ドレイン電極１２、およびゲート電極１３は、それぞれワイヤーボンディングにより半導体素子外へ接続されている。ソース電極１１、ドレイン電極１２、およびゲート電極１３に対してワイヤーボンディングが行われるワイヤーボンディング領域９は、基板１の長手方向の中央領域であって、ソースパッド２１の主部２１１の中央領域およびドレインパッド２２の主部２２１の中央領域に設けられている。第１，第２のソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂおよび第１，第２のドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂは、それぞれワイヤーボンディング領域９に重ならないように配置されている。このような配置によって、安定したワイヤーボンディングができるようになっている。   The source electrode 11, the drain electrode 12, and the gate electrode 13 are each connected to the outside of the semiconductor element by wire bonding. A wire bonding region 9 where wire bonding is performed to the source electrode 11, the drain electrode 12, and the gate electrode 13 is a central region in the longitudinal direction of the substrate 1, and a central region and a drain of the main portion 211 of the source pad 21. It is provided in the central region of the main part 221 of the pad 22. The first and second source contact portions 21A and 21B and the first and second drain contact portions 22A and 22B are arranged so as not to overlap the wire bonding region 9, respectively. With such an arrangement, stable wire bonding can be achieved.

この第１実施形態によれば、第２のドレインコンタクト部２２Ｂにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｂ１は、第２のソースコンタクト部２１Ｂにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｂ１よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソース電極１１とドレイン電極１２とを短絡させたとき、第２のドレインコンタクト部２２Ｂの端２２Ｂ１よりソースパッド２１の主部２１１側のドレインコンタクト部近傍領域３０２のドレイン電極１２内を流れる電流が多くなる。また、第２のソースコンタクト部２１Ｂの端２１Ｂ１よりドレインパッド２２の主部２２１側のソースコンタクト部近傍領域３０１のソース電極１１内を流れる電流が多くなる。   According to the first embodiment, the end 22B1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the second drain contact portion 22B is the end closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the second source contact portion 21B. It is located closer to the main portion 211 of the source pad 21 than 21B1. When the source electrode 11 and the drain electrode 12 are short-circuited, a large amount of current flows in the drain electrode 12 in the drain contact portion vicinity region 302 on the main portion 211 side of the source pad 21 from the end 22B1 of the second drain contact portion 22B. Become. Further, the current flowing in the source electrode 11 in the source contact portion vicinity region 301 on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the end 21B1 of the second source contact portion 21B increases.

この窒化物半導体装置では、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とがソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのを抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性を向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   In this nitride semiconductor device, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, and therefore flow in the source electrode 11 and the drain electrode 12. It is possible to suppress the current from being concentrated in a part of the region such as the center of the semiconductor element. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved without increasing the thickness of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat can be reduced.

また、ドレインコンタクト部２２Ｂの端２２Ｂ１は、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソースコンタクト部２１Ｂの端２１Ｂ１は、各ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、各ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。このため、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とは、ドレイン電極１２の長手方向において離隔しているので、ソース電極１１のフィンガー部１１Ａ内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのをより確実に抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性をより確実に向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   Further, the end 22B1 of the drain contact portion 22B is located closer to the main portion 211 of the source pad 21 than the center of each drain electrode 12 in the longitudinal direction. The end 21B1 of the source contact portion 21B is located closer to the main portion 221 side of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of the finger portion 11A of each source electrode 11. The longitudinal center position of each drain electrode 12 and the longitudinal center position of the finger portion 11A of each source electrode 11 coincide in the longitudinal direction. For this reason, since the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated in the longitudinal direction of the drain electrode 12, the current flowing in the finger portion 11A of the source electrode 11 and the drain electrode 12 is a semiconductor. Concentration in a part of the region such as the central portion of the element can be more reliably suppressed. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved more reliably without increasing the thicknesses of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat is reduced. it can.

また、ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂは、ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向に間隔をあけて形成され、ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂは、ドレイン電極１２の長手方向に間隔をあけて形成されている。このため、抵抗の大きい窒化物半導体層２上のソース電極１１およびドレイン電極１２よりも、抵抗の小さいソースパッド２１およびドレインパッド２２に、より多くの電流が流れるようにして、素子全体として抵抗を小さくすることができる。   The source contact portions 21A and 21B are formed with a space in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, and the drain contact portions 22A and 22B are formed with a space in the longitudinal direction of the drain electrode 12. Yes. For this reason, more current flows through the source pad 21 and the drain pad 22 having a lower resistance than those of the source electrode 11 and the drain electrode 12 on the nitride semiconductor layer 2 having a higher resistance, so that the resistance of the entire element is reduced. Can be small.

また、ドレインコンタクト部２２Ｂは、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソースコンタクト部２１Ｂは、各ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、各ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。このため、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とは、ドレイン電極１２の長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのをより確実に抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性をより確実に向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   Further, the drain contact portion 22B is located closer to the main portion 211 side of the source pad 21 than the center of each drain electrode 12 in the longitudinal direction. The source contact portion 21 </ b> B is located closer to the main portion 221 side of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of the finger portion 11 </ b> A of each source electrode 11. The longitudinal center position of each drain electrode 12 and the longitudinal center position of the finger portion 11A of each source electrode 11 coincide in the longitudinal direction. Therefore, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the drain electrode 12, so that the current flowing in the source electrode 11 and the drain electrode 12 is the central portion of the semiconductor element. It is possible to more reliably suppress concentration in some areas. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved more reliably without increasing the thicknesses of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat is reduced. it can.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の窒化物半導体装置を説明する。 (Second Embodiment)
Next, a nitride semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described.

図５は、上記第２実施形態の窒化物半導体装置の電極構造を模式的に示す平面図である。図６は図５のVI−VI線断面図であり、図７は図５のVII−VII線断面図である。なお、図５〜図７において、図２〜４に示した構成部と同一構成部は、図２〜図４における構成部と同一参照番号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。   FIG. 5 is a plan view schematically showing the electrode structure of the nitride semiconductor device of the second embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5 to 7, the same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are designated by the same reference numerals as those in FIGS. explain.

図５および図６に示すように、絶縁膜７の各フィンガー部１１Ａの一部の領域上であって、ソースパッド２１の突出部２１２の長手方向の中央部の領域上には、第２のソースコンタクトホール７３が設けられている。この第２のソースコンタクトホール７３内に設けられたソースパッド２１が第２のソースコンタクト部２１Ｃ（斜線部分）を形成している。第２のソースコンタクト部２１Ｃは、第１のソースコンタクト部２１Ａに対して上記長手方向に間隔をあけて位置している。第２のソースコンタクト部２１Ｃは、各フィンガー部１１Ａの長手方向の中央部に位置すると共に、ソースパッド２１の各突出部２１２の上記長手方向の中央部に位置している。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, a second region is formed on a part of each finger portion 11 </ b> A of the insulating film 7 and on a region in the central portion in the longitudinal direction of the protruding portion 212 of the source pad 21. A source contact hole 73 is provided. The source pad 21 provided in the second source contact hole 73 forms a second source contact portion 21C (shaded portion). The second source contact portion 21C is located at an interval in the longitudinal direction with respect to the first source contact portion 21A. The second source contact portion 21 </ b> C is located at the center portion in the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A and at the center portion in the longitudinal direction of each protrusion 212 of the source pad 21.

図５および図７に示すように、絶縁膜７のドレイン電極１２の一部の領域上であって、ドレインパッド２２の突出部２２２の長手方向の中央部の領域上には、第２のドレインコンタクトホール８３が設けられている。第２のドレインコンタクトホール８３内に設けられたドレインパッド２２が第２のドレインコンタクト部２２Ｃ（斜線部分）を形成している。第２のドレインコンタクト部２２Ｃは、第１のドレインコンタクト部２２Ａに対して上記長手方向に間隔をあけて位置している。第２のドレインコンタクト部２２Ｃは、ドレイン電極１２の長手方向の中央部に位置すると共に、ドレインパッド２２の各突出部２２２の上記長手方向の中央部に位置している。   As shown in FIG. 5 and FIG. 7, the second drain is formed on a part of the drain electrode 12 of the insulating film 7 and on the central part in the longitudinal direction of the protrusion 222 of the drain pad 22. A contact hole 83 is provided. A drain pad 22 provided in the second drain contact hole 83 forms a second drain contact portion 22C (shaded portion). The second drain contact portion 22C is located at an interval in the longitudinal direction with respect to the first drain contact portion 22A. The second drain contact portion 22 </ b> C is located in the center portion in the longitudinal direction of the drain electrode 12 and is located in the center portion in the longitudinal direction of each protrusion 222 of the drain pad 22.

図５に示すように、第２のソースコンタクト部２１Ｃおよび第２のドレインコンタクト部２２Ｃは、それぞれ平面視略長方形状を有している。第２のソースコンタクト部２１Ｃの長手方向は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向と平行である。第２のドレインコンタクト部２２Ｃの長手方向は、ドレイン電極１２の長手方向と平行である。   As shown in FIG. 5, each of the second source contact portion 21C and the second drain contact portion 22C has a substantially rectangular shape in plan view. The longitudinal direction of the second source contact portion 21 </ b> C is parallel to the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11. The longitudinal direction of the second drain contact portion 22 </ b> C is parallel to the longitudinal direction of the drain electrode 12.

第２のドレインコンタクト部２２Ｃにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｃ１は、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。一方、第２のソースコンタクト部２１Ｃにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｃ１は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。   The end 22C1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the second drain contact portion 22C is located closer to the main portion 211 of the source pad 21 than the center in the longitudinal direction of each drain electrode 12. On the other hand, the end 21C1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the second source contact portion 21C is located on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the center in the longitudinal direction of each finger portion 11A of the source electrode 11. ing.

この第２実施形態によれば、第２のドレインコンタクト部２２Ｃにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｃ１は、第２のソースコンタクト部２１Ｃにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｃ１よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソース電極１１とドレイン電極１２とを短絡させたとき、第２のドレインコンタクト部２２Ｃの端２２Ｃ１よりソースパッド２１の主部２１１側のドレインコンタクト部近傍領域３０２のドレイン電極１２内を流れる電流が多くなる。また、第２のソースコンタクト部２１Ｃの端２１Ｃ１よりドレインパッド２２の主部２２１側のソースコンタクト部近傍領域３０１のソース電極１１内を流れる電流が多くなる。   According to the second embodiment, the end 22C1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the second drain contact portion 22C is the end closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the second source contact portion 21C. It is located closer to the main portion 211 of the source pad 21 than 21C1. When the source electrode 11 and the drain electrode 12 are short-circuited, a large amount of current flows in the drain electrode 12 in the drain contact portion vicinity region 302 on the main portion 211 side of the source pad 21 from the end 22C1 of the second drain contact portion 22C. Become. In addition, the current flowing in the source electrode 11 in the source contact portion vicinity region 301 on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the end 21C1 of the second source contact portion 21C increases.

この窒化物半導体装置では、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とがソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのを抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性を向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   In this nitride semiconductor device, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, and therefore flow in the source electrode 11 and the drain electrode 12. It is possible to suppress the current from being concentrated in a part of the region such as the center of the semiconductor element. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved without increasing the thickness of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat can be reduced.

また、ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｃは、ソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向に間隔をあけて形成され、ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｃは、ドレイン電極１２の長手方向に間隔をあけて形成されている。このため、抵抗の大きい窒化物半導体層２上のソース電極１１およびドレイン電極１２よりも、抵抗の小さいソースパッド２１およびドレインパッド２２に、より多くの電流が流れるようにして、素子全体として抵抗を小さくすることができる。   The source contact portions 21A and 21C are formed with a space in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, and the drain contact portions 22A and 22C are formed with a space in the longitudinal direction of the drain electrode 12. Yes. For this reason, more current flows through the source pad 21 and the drain pad 22 having a lower resistance than those of the source electrode 11 and the drain electrode 12 on the nitride semiconductor layer 2 having a higher resistance, so that the resistance of the entire element is reduced. Can be small.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の窒化物半導体装置を説明する。 (Third embodiment)
Next, a nitride semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described.

図８は、上記第３実施形態の窒化物半導体装置の電極構造を模式的に示す平面図である。図９は図８のIX−IX線断面図であり、図１０は図８のX−X線断面図である。なお、図８〜図１０において、図２〜４に示した構成部と同一構成部は、図２〜図４における構成部と同一参照番号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。   FIG. 8 is a plan view schematically showing the electrode structure of the nitride semiconductor device of the third embodiment. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 8 to 10, the same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are designated by the same reference numerals as those in FIGS. explain.

図８および図９に示すように、基板１の長手方向の両端側領域であって、絶縁膜７の各フィンガー部１１Ａの一部の領域上、かつ、フィンガー部１１Ａの長手方向におけるソースパッド２１の中央部の領域上には、第３のソースコンタクトホール７４が設けられている。この第３のソースコンタクトホール７４内に設けられたソースパッド２１が第３のソースコンタクト部２１Ｄ（斜線部分）を形成している。第３のソースコンタクト部２１Ｄは、各フィンガー部１１Ａの長手方向のソースパッド２１側に位置すると共に、上記長手方向におけるソースパッド２１の中央部に位置している。   As shown in FIGS. 8 and 9, the source pad 21 is a region on both ends in the longitudinal direction of the substrate 1, on a partial region of each finger portion 11 </ b> A of the insulating film 7 and in the longitudinal direction of the finger portion 11 </ b> A. A third source contact hole 74 is provided on the central region. The source pad 21 provided in the third source contact hole 74 forms a third source contact portion 21D (shaded portion). The third source contact portion 21D is located on the source pad 21 side in the longitudinal direction of each finger portion 11A, and is located in the center portion of the source pad 21 in the longitudinal direction.

図８および図１０に示すように、基板１の長手方向の両端側領域であって、絶縁膜７のドレイン電極１２の一部の領域上、かつ、ドレイン電極１２の長手方向におけるドレインパッド２２の中央部の領域上には、第３のドレインコンタクトホール８４が設けられている。第３のドレインコンタクトホール８４内に設けられたドレインパッド２２が第３のドレインコンタクト部２２Ｄ（斜線部分）を形成している。第３のドレインコンタクト部２２Ｄは、ドレイン電極１２の長手方向のドレインパッド２２側に位置すると共に、上記長手方向におけるドレインパッド２２の中央部に位置している。   As shown in FIG. 8 and FIG. 10, the drain pads 22 in the longitudinal direction of the substrate 1, on both ends of the drain electrode 12 of the insulating film 7 and in the longitudinal direction of the drain electrode 12. A third drain contact hole 84 is provided on the central region. The drain pad 22 provided in the third drain contact hole 84 forms a third drain contact portion 22D (shaded portion). The third drain contact portion 22D is located on the drain pad 22 side in the longitudinal direction of the drain electrode 12, and is located in the center portion of the drain pad 22 in the longitudinal direction.

図８に示すように、第３のソースコンタクト部２１Ｄおよび第３のドレインコンタクト部２２Ｄは、それぞれ平面視略長方形状を有している。第３のソースコンタクト部２１Ｄの長手方向は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向と平行である。第３のドレインコンタクト部２２Ｄの長手方向は、ドレイン電極１２の長手方向と平行である。   As shown in FIG. 8, the third source contact portion 21D and the third drain contact portion 22D each have a substantially rectangular shape in plan view. The longitudinal direction of the third source contact portion 21 </ b> D is parallel to the longitudinal direction of each finger portion 11 </ b> A of the source electrode 11. The longitudinal direction of the third drain contact portion 22 </ b> D is parallel to the longitudinal direction of the drain electrode 12.

第３のドレインコンタクト部２２Ｄにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｄ１は、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。一方、第３のソースコンタクト部２１Ｄにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｄ１は、ソース電極１１の各フィンガー部１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。   The end 22D1 closest to the main part 211 of the source pad 21 in the third drain contact part 22D is located closer to the main part 211 of the source pad 21 than the center of each drain electrode 12 in the longitudinal direction. On the other hand, the end 21D1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the third source contact portion 21D is located closer to the main portion 221 of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of each finger portion 11A of the source electrode 11. ing.

この第３実施形態によれば、第３のドレインコンタクト部２２Ｄの端２２Ｄ１は、ソースコンタクト部２１Ｄの端２１Ｄ１よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソース電極１１とドレイン電極１２とを短絡させたとき、第３のドレインコンタクト部２２Ｄの端２２Ｄ１よりソースパッド２１の主部２１１側のドレインコンタクト部近傍領域３０２のドレイン電極１２内を流れる電流が多くなる。また、第３のソースコンタクト部２１Ｄの端２１Ｄ１よりドレインパッド２２の主部２２１側のソースコンタクト部近傍領域３０１のソース電極１１内を流れる電流が多くなる。   According to the third embodiment, the end 22D1 of the third drain contact portion 22D is located closer to the main portion 211 side of the source pad 21 than the end 21D1 of the source contact portion 21D. When the source electrode 11 and the drain electrode 12 are short-circuited, a large amount of current flows in the drain electrode 12 in the drain contact portion vicinity region 302 on the main portion 211 side of the source pad 21 from the end 22D1 of the third drain contact portion 22D. Become. Further, the current flowing in the source electrode 11 in the source contact portion vicinity region 301 on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the end 21D1 of the third source contact portion 21D increases.

この窒化物半導体装置では、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とがソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのを抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性を向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   In this nitride semiconductor device, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, and therefore flow in the source electrode 11 and the drain electrode 12. It is possible to suppress the current from being concentrated in a part of the region such as the center of the semiconductor element. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved without increasing the thickness of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat can be reduced.

本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。   The present invention and the embodiments are summarized as follows.

本発明の窒化物半導体装置は、
基板１と、
上記基板１上に形成されると共に活性領域３を有する窒化物半導体層２と、
上記窒化物半導体層２の上記活性領域３上にフィンガー状に互いに平行に形成された複数のドレイン電極１２と、
上記窒化物半導体層２の上記活性領域３上に、上記複数のドレイン電極１２の配列方向に上記複数のドレイン電極１２と交互に配列するようにフィンガー状に互いに平行に形成された複数のソース電極１１と、
平面視において、上記ソース電極１１と上記ドレイン電極１２との間にそれぞれ形成されたゲート電極１３と、
上記窒化物半導体層２上に、上記ソース電極１１、上記ドレイン電極１２、および上記ゲート電極１３を覆うように形成された絶縁膜７と、
上記絶縁膜７上かつ上記ドレイン電極１２の長手方向の一方の側に形成されたソースパッド２１と、
上記絶縁膜７上かつ上記ドレイン電極１２の長手方向の他方の側に形成されたドレインパッド２２と、
上記各ソース電極１１の一部の領域上に形成され、上記各ソース電極１１と上記ソースパッド２１を接続するソースコンタクト部２１Ｂと、
上記各ドレイン電極１２の一部の領域上に形成され、上記各ドレイン電極１２と上記ドレインパッド２２を接続するドレインコンタクト部２２Ｂと
を備え、
上記ドレインコンタクト部２２Ｂにおける上記ソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｂ１は、上記ソースコンタクト部２１Ｂにおける上記ドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｂ１よりも上記ソースパッド２１の主部２１１側に位置していることを特徴としている。 The nitride semiconductor device of the present invention is
Substrate 1;
A nitride semiconductor layer 2 formed on the substrate 1 and having an active region 3;
A plurality of drain electrodes 12 formed in a finger shape parallel to each other on the active region 3 of the nitride semiconductor layer 2;
A plurality of source electrodes formed in parallel with each other in a finger shape on the active region 3 of the nitride semiconductor layer 2 so as to be alternately arranged with the plurality of drain electrodes 12 in the arrangement direction of the plurality of drain electrodes 12 11 and
In plan view, gate electrodes 13 respectively formed between the source electrode 11 and the drain electrode 12;
An insulating film 7 formed on the nitride semiconductor layer 2 so as to cover the source electrode 11, the drain electrode 12, and the gate electrode 13;
A source pad 21 formed on the insulating film 7 and on one side in the longitudinal direction of the drain electrode 12;
A drain pad 22 formed on the insulating film 7 and on the other side in the longitudinal direction of the drain electrode 12;
A source contact portion 21B formed on a part of the source electrode 11 and connecting the source electrode 11 and the source pad 21;
A drain contact portion 22B formed on a part of the drain electrode 12 and connecting the drain electrode 12 and the drain pad 22;
The end 22B1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the drain contact portion 22B is the main portion 211 of the source pad 21 than the end 21B1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the source contact portion 21B. It is characterized by being located on the side.

本発明の窒化物半導体装置によれば、ドレインコンタクト部２２Ｂにおけるソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｂ１は、ソースコンタクト部２１Ｂにおけるドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｂ１よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソース電極１１とドレイン電極１２とを短絡させたとき、第２のドレインコンタクト部２２Ｂの端２２Ｂ１よりソースパッド２１の主部２１１側のドレインコンタクト部近傍領域３０２のドレイン電極１２内を流れる電流が多くなる。また、第２のソースコンタクト部２１Ｂの端２１Ｂ１よりドレインパッド２２の主部２２１側のソースコンタクト部近傍領域３０１のソース電極１１内を流れる電流が多くなる。ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とがソース電極１１のフィンガー部１１Ａの長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのを抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性を向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   According to the nitride semiconductor device of the present invention, the end 22B1 closest to the main portion 211 of the source pad 21 in the drain contact portion 22B is sourced more than the end 21B1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the source contact portion 21B. The pad 21 is located on the main portion 211 side. When the source electrode 11 and the drain electrode 12 are short-circuited, a large amount of current flows in the drain electrode 12 in the drain contact portion vicinity region 302 on the main portion 211 side of the source pad 21 from the end 22B1 of the second drain contact portion 22B. Become. Further, the current flowing in the source electrode 11 in the source contact portion vicinity region 301 on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the end 21B1 of the second source contact portion 21B increases. Since the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the finger portion 11A of the source electrode 11, the current flowing in the source electrode 11 and the drain electrode 12 is the central portion of the semiconductor element. It is possible to suppress concentration in some areas. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved without increasing the thickness of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat can be reduced.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記ドレインコンタクト部２２Ｂにおける上記ソースパッド２１の主部２１１に最も近い端２２Ｂ１は、上記各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりも上記ソースパッド２１の主部２１１側に位置し、
上記ソースコンタクト部２１Ｂにおける上記ドレインパッド２２の主部２２１に最も近い端２１Ｂ１は、上記各ソース電極１１Ａの長手方向の中央よりも上記ドレインパッド２２の主部２２１側に位置し、
上記各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
The end 22B1 closest to the main part 211 of the source pad 21 in the drain contact part 22B is located closer to the main part 211 of the source pad 21 than the center in the longitudinal direction of each drain electrode 12.
The end 21B1 closest to the main portion 221 of the drain pad 22 in the source contact portion 21B is located closer to the main portion 221 of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of each source electrode 11A.
The longitudinal center position of each drain electrode 12 and the longitudinal center position of each source electrode 11A coincide in the longitudinal direction.

上記実施形態によれば、ドレインコンタクト部２２Ｂの端２２Ｂ１は、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりも上記ソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソースコンタクト部２１Ｂの端２１Ｂ１は、各ソース電極１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、各ソース電極１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。このため、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とは、ドレイン電極１２の長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのをより確実に抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性をより確実に向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   According to the embodiment, the end 22B1 of the drain contact portion 22B is located on the main portion 211 side of the source pad 21 with respect to the center of each drain electrode 12 in the longitudinal direction. The end 21B1 of the source contact portion 21B is located closer to the main portion 221 of the drain pad 22 than the center in the longitudinal direction of each source electrode 11A. The longitudinal center position of each drain electrode 12 and the longitudinal center position of each source electrode 11A coincide in the longitudinal direction. Therefore, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the drain electrode 12, so that the current flowing in the source electrode 11 and the drain electrode 12 is the central portion of the semiconductor element. It is possible to more reliably suppress concentration in some areas. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved more reliably without increasing the thicknesses of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat is reduced. it can.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂは、上記ソース電極１１Ａの長手方向に間隔をあけて複数形成され、
上記ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂは、上記ドレイン電極１２の長手方向に間隔をあけて複数形成され、
上記各ドレイン電極１２の複数の上記ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂのうち上記ソースパッド２１の主部２１１に最も近いドレインコンタクト部２２Ｂは、上記各ソース電極１１の複数の上記ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂのうち上記ドレインパッド２２の主部２２１に最も近いソースコンタクト部２１Ｂよりも上記ソースパッド２１の主部２１１側に位置している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
A plurality of the source contact portions 21A, 21B are formed at intervals in the longitudinal direction of the source electrode 11A,
A plurality of the drain contact portions 22A and 22B are formed at intervals in the longitudinal direction of the drain electrode 12,
Among the plurality of drain contact portions 22A and 22B of each drain electrode 12, the drain contact portion 22B closest to the main portion 211 of the source pad 21 is the plurality of source contact portions 21A and 21B of each source electrode 11. Of these, the source contact portion 21B closest to the main portion 221 of the drain pad 22 is located on the main portion 211 side of the source pad 21.

上記実施形態によれば、ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂは、ソース電極１１Ａの長手方向に間隔をあけて複数形成され、ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂは、ドレイン電極１２の長手方向に間隔をあけて複数形成されている。このため、抵抗の大きい窒化物半導体層２上のソース電極１１およびドレイン電極１２よりも、抵抗の小さいソースパッド２１およびドレインパッド２２に、より多くの電流が流れるようにして、素子全体として抵抗を小さくすることができる。   According to the embodiment, a plurality of source contact portions 21A and 21B are formed at intervals in the longitudinal direction of the source electrode 11A, and a plurality of drain contact portions 22A and 22B are spaced at a distance in the longitudinal direction of the drain electrode 12. Is formed. For this reason, more current flows through the source pad 21 and the drain pad 22 having a lower resistance than those of the source electrode 11 and the drain electrode 12 on the nitride semiconductor layer 2 having a higher resistance, so that the resistance of the entire element is reduced. Can be small.

また、一実施形態の窒化物半導体装置では、
上記各ドレイン電極１２の複数の上記ドレインコンタクト部２２Ａ，２２Ｂのうち上記ソースパッド２１の主部２１１に最も近いドレインコンタクト部２２Ｂは、上記各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりも上記ソースパッド２１の主部２１１側に位置し、上記各ソース電極１１の複数の上記ソースコンタクト部２１Ａ，２１Ｂのうち上記ドレインパッド２２の主部２２１に最も近いソースコンタクト部２１Ｂは、上記各ソース電極１１Ａの長手方向の中央よりも上記ドレインパッド２２の主部２２１側に位置し、上記各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。 In the nitride semiconductor device of one embodiment,
Of the plurality of drain contact portions 22A, 22B of each drain electrode 12, the drain contact portion 22B closest to the main portion 211 of the source pad 21 is closer to the source pad 21 than the center in the longitudinal direction of each drain electrode 12. The source contact portion 21B closest to the main portion 221 of the drain pad 22 among the plurality of the source contact portions 21A and 21B of the source electrode 11 is located on the main portion 211 side of the source electrode 11 and is the length of the source electrode 11A. It is located closer to the main portion 221 of the drain pad 22 than the center in the direction, and the center position in the longitudinal direction of each drain electrode 12 and the center position in the longitudinal direction of each source electrode 11A are equal in the longitudinal direction. I'm doing it.

上記実施形態によれば、ドレインコンタクト部２２Ｂは、各ドレイン電極１２の長手方向の中央よりもソースパッド２１の主部２１１側に位置している。ソースコンタクト部２１Ｂは、各ソース電極１１Ａの長手方向の中央よりもドレインパッド２２の主部２２１側に位置している。各ドレイン電極１２の長手方向の中央の位置と、各ソース電極１１Ａの長手方向の中央の位置とが長手方向において一致している。このため、ソースコンタクト部近傍領域３０１とドレインコンタクト部近傍領域３０２とは、ドレイン電極１２の長手方向において離隔しているので、ソース電極１１内およびドレイン電極１２内を流れる電流が半導体素子の中央部など一部の領域に集中するのをより確実に抑制できる。したがって、ソース電極１１およびドレイン電極１２の厚さを大きくすることなく、窒化物半導体装置の短絡耐量特性をより確実に向上できて、ソース電極１１およびドレイン電極１２の熱による変形の可能性を低減できる。   According to the embodiment, the drain contact portion 22 </ b> B is located closer to the main portion 211 side of the source pad 21 than the center in the longitudinal direction of each drain electrode 12. The source contact portion 21B is located on the main portion 221 side of the drain pad 22 from the center in the longitudinal direction of each source electrode 11A. The longitudinal center position of each drain electrode 12 and the longitudinal center position of each source electrode 11A coincide in the longitudinal direction. Therefore, the source contact portion vicinity region 301 and the drain contact portion vicinity region 302 are separated from each other in the longitudinal direction of the drain electrode 12, so that the current flowing in the source electrode 11 and the drain electrode 12 is the central portion of the semiconductor element. It is possible to more reliably suppress concentration in some areas. Therefore, the short-circuit withstand characteristics of the nitride semiconductor device can be improved more reliably without increasing the thicknesses of the source electrode 11 and the drain electrode 12, and the possibility of deformation of the source electrode 11 and the drain electrode 12 due to heat is reduced. it can.

なお、上記第１から第３実施形態では、ソース電極１１およびドレイン電極１２は、フィンガー状の電極であったが、略短冊形の電極であってもよい。   In the first to third embodiments, the source electrode 11 and the drain electrode 12 are finger-shaped electrodes, but may be substantially strip-shaped electrodes.

また、上記第１から第３実施形態では、Ｓｉ基板１は、平面視略長方形状を有していたが、これに限らず、例えば平面視略正方形状など、他の形状であってもよい。   In the first to third embodiments, the Si substrate 1 has a substantially rectangular shape in plan view. However, the present invention is not limited thereto, and may have another shape such as a substantially square shape in plan view. .

また、上記第１から第３実施形態では、基板１としてＳｉ基板を用いたが、Ｓｉ基板に限らない。例えば、サファイヤ基板やＳｉＣ基板を用い、サファイヤ基板やＳｉＣ基板上に窒化物半導体層を成長させてもよいし、ＧａＮ基板にＡｌＧａＮ層を成長させる等のように、Ｇａ系半導体からなる基板上にＧａ系半導体層を成長させてもよい。また、適宜、バッファ層を基板と各層間に形成してもよい。また、アンドープＧａＮ層とアンドープＡｌＧａＮ層との間に、ＡｌＮで作製したヘテロ改善層を形成してもよい。また、上記アンドープＡｌＧａＮ層上にＧａＮキャップ層を形成してもよい。   In the first to third embodiments, the Si substrate is used as the substrate 1. However, the substrate is not limited to the Si substrate. For example, a sapphire substrate or SiC substrate may be used, and a nitride semiconductor layer may be grown on the sapphire substrate or SiC substrate, or an AlGaN layer may be grown on the GaN substrate. A Ga-based semiconductor layer may be grown. Further, a buffer layer may be appropriately formed between the substrate and each layer. Further, a hetero improvement layer made of AlN may be formed between the undoped GaN layer and the undoped AlGaN layer. A GaN cap layer may be formed on the undoped AlGaN layer.

また、上記第１から第３実施形態では、ソース電極１１とドレイン電極１２は、Ｔｉ／Ａｌ／ＴｉＮ電極としたが、Ｔｉ／Ａｌ電極としてもよく、Ｈｆ／Ａｌ電極としてもよく、Ｔｉ／ＡｌＣｕ／ＴｉＮ電極としてもよい。また、上記ドレイン電極およびソース電極としては、Ｔｉ／ＡｌまたはＨｆ／Ａｌ上にＮｉ／Ａｕを積層したものとしてもよく、Ｔｉ／ＡｌまたはＨｆ／Ａｌ上にＰｔ／Ａｕを積層したものとしてもよく、Ｔｉ／ＡｌまたはＨｆ／Ａｌ上にＡｕを積層したものとしてもよい。   In the first to third embodiments, the source electrode 11 and the drain electrode 12 are Ti / Al / TiN electrodes, but may be Ti / Al electrodes, Hf / Al electrodes, or Ti / AlCu. / TiN electrode may be used. The drain electrode and the source electrode may be formed by stacking Ni / Au on Ti / Al or Hf / Al, or may be formed by stacking Pt / Au on Ti / Al or Hf / Al. In addition, Au may be laminated on Ti / Al or Hf / Al.

また、上記第１から第３実施形態では、ゲート電極１３をＷＮ／Ｗで作製したが、ＴｉＮで作製してもよい。また、ゲート電極をＴｉ／ＡｕやＮｉ／Ａｕで作製してもよい。   In the first to third embodiments, the gate electrode 13 is made of WN / W, but may be made of TiN. The gate electrode may be made of Ti / Au or Ni / Au.

また、上記第１から第３実施形態では、ゲート電極１３は、ショットキー電極構造であったが、ゲート絶縁膜を窒化物半導体層との間に設けた絶縁ゲート電極構造であってもよい。   In the first to third embodiments, the gate electrode 13 has a Schottky electrode structure, but may have an insulated gate electrode structure in which a gate insulating film is provided between the nitride semiconductor layer.

また、上記第１から第３実施形態では、絶縁膜７のソース電極１１上およびドレイン電極１２上の厚さＴは、３μｍであったが、１μｍ〜５μｍにしてもよい。   In the first to third embodiments, the thickness T of the insulating film 7 on the source electrode 11 and the drain electrode 12 is 3 μm, but may be 1 μm to 5 μm.

この発明の窒化物半導体装置は、２ＤＥＧを利用するＨＦＥＴであったが、これに限らず、他の構成の電界効果トランジスタであっても同様の効果が得られる。   Although the nitride semiconductor device of the present invention is an HFET using 2DEG, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even with field effect transistors having other configurations.

この発明の窒化物半導体装置の窒化物半導体は、ＡlＸＩｎＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ(Ｘ≧０、Ｙ≧０、０≦Ｘ＋Ｙ≦１)で表されるものであればよい。 The nitride semiconductor of the nitride semiconductor device of the present invention may be any material as long as it is represented by Al X In Y Ga 1- XYN (X ≧ 0, Y ≧ 0, 0 ≦ X + Y ≦ 1).

本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

１ Ｓｉ基板
２ 窒化物半導体層
３ 活性領域
７ 絶縁膜
１１，１１Ａ ソース電極
１２ ドレイン電極
１３ ゲート電極
２１Ａ 第１のソースコンタクト部
２１Ｂ，２１Ｃ 第２のソースコンタクト部
２１Ｄ 第３のソースコンタクト部
２１Ｂ１，２１Ｃ１，２１Ｄ１ 端
２２Ａ 第１のドレインコンタクト部
２２Ｂ，２２Ｃ 第２のドレインコンタクト部
２２Ｄ 第３のドレインコンタクト部
２２Ｂ１，２２Ｃ１，２２Ｄ１ 端
２１１，２２１ 主部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate 2 Nitride semiconductor layer 3 Active region 7 Insulating film 11, 11A Source electrode 12 Drain electrode 13 Gate electrode 21A 1st source contact part 21B, 21C 2nd source contact part 21D 3rd source contact part 21B1, 21C1, 21D1 end 22A first drain contact portion 22B, 22C second drain contact portion 22D third drain contact portion 22B1, 22C1, 22D1 end 211, 221 main portion

Claims (4)

基板と、
上記基板上に形成されると共に活性領域を有する窒化物半導体層と、
上記窒化物半導体層の上記活性領域上にフィンガー状に互いに平行に形成された複数のドレイン電極と、
上記窒化物半導体層の上記活性領域上に、上記複数のドレイン電極の配列方向に上記複数のドレイン電極と交互に配列するようにフィンガー状に互いに平行に形成された複数のソース電極と、
平面視において、上記ソース電極と上記ドレイン電極との間にそれぞれ形成されたゲート電極と、
上記窒化物半導体層上に、上記ソース電極、上記ドレイン電極、および上記ゲート電極を覆うように形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜上かつ上記ドレイン電極の長手方向の一方の側に形成されたソースパッドと、
上記絶縁膜上かつ上記ドレイン電極の長手方向の他方の側に形成されたドレインパッドと、
上記各ソース電極の一部の領域上に形成され、上記各ソース電極と上記ソースパッドを接続するソースコンタクト部と、
上記各ドレイン電極の一部の領域上に形成され、上記各ドレイン電極と上記ドレインパッドを接続するドレインコンタクト部と
を備え、
上記ドレインコンタクト部における上記ソースパッドの主部に最も近い端は、上記ソースコンタクト部における上記ドレインパッドの主部に最も近い端よりも上記ソースパッドの主部側に位置していることを特徴とする窒化物半導体装置。 A substrate,
A nitride semiconductor layer formed on the substrate and having an active region;
A plurality of drain electrodes formed in parallel with each other in a finger shape on the active region of the nitride semiconductor layer;
A plurality of source electrodes formed in parallel with each other in a finger shape on the active region of the nitride semiconductor layer so as to be alternately arranged with the plurality of drain electrodes in an arrangement direction of the plurality of drain electrodes;
In a plan view, gate electrodes formed between the source electrode and the drain electrode,
An insulating film formed on the nitride semiconductor layer so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode;
A source pad formed on the insulating film and on one side in the longitudinal direction of the drain electrode;
A drain pad formed on the insulating film and on the other side in the longitudinal direction of the drain electrode;
A source contact portion formed on a part of the source electrode and connecting the source electrode and the source pad;
A drain contact portion formed on a partial region of each drain electrode, and connecting each drain electrode and the drain pad;
The end of the drain contact portion closest to the main portion of the source pad is located closer to the main portion of the source pad than the end of the source contact portion closest to the main portion of the drain pad. Nitride semiconductor device. 請求項１に記載の窒化物半導体装置において、
上記ドレインコンタクト部における上記ソースパッドの主部に最も近い端は、上記ドレイン電極の長手方向の中央よりも上記ソースパッドの主部側に位置し、
上記ソースコンタクト部における上記ドレインパッドの主部に最も近い端は、上記ソース電極の長手方向の中央よりも上記ドレインパッドの主部側に位置し、
上記各ドレイン電極の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極の長手方向の中央の位置とが長手方向において一致していることを特徴とする窒化物半導体装置。 The nitride semiconductor device according to claim 1,
The end closest to the main portion of the source pad in the drain contact portion is located closer to the main portion of the source pad than the center in the longitudinal direction of the drain electrode,
The end closest to the main part of the drain pad in the source contact part is located closer to the main part of the drain pad than the center in the longitudinal direction of the source electrode,
A nitride semiconductor device, wherein a longitudinal center position of each drain electrode and a longitudinal center position of each source electrode coincide in the longitudinal direction. 請求項１に記載の窒化物半導体装置において、
上記ソースコンタクト部は、上記ソース電極の長手方向に間隔をあけて複数形成され、
上記ドレインコンタクト部は、上記ドレイン電極の長手方向に間隔をあけて複数形成され、
上記各ドレイン電極の複数の上記ドレインコンタクト部のうち上記ソースパッドの主部に最も近いドレインコンタクト部は、上記各ソース電極の複数の上記ソースコンタクト部のうち上記ドレインパッドの主部に最も近いソースコンタクト部よりも上記ソースパッドの主部側に位置していることを特徴とする窒化物半導体装置。 The nitride semiconductor device according to claim 1,
A plurality of the source contact portions are formed at intervals in the longitudinal direction of the source electrode,
A plurality of the drain contact portions are formed at intervals in the longitudinal direction of the drain electrode,
The drain contact portion closest to the main portion of the source pad among the plurality of drain contact portions of each drain electrode is the source closest to the main portion of the drain pad among the plurality of source contact portions of each source electrode. A nitride semiconductor device, wherein the nitride semiconductor device is located closer to the main portion of the source pad than the contact portion. 請求項３に記載の窒化物半導体装置において、
上記各ドレイン電極の複数の上記ドレインコンタクト部のうち上記ソースパッドの主部に最も近いドレインコンタクト部は、上記ドレイン電極の長手方向の中央よりも上記ソースパッドの主部側に位置し、
上記各ソース電極の複数の上記ソースコンタクト部のうち上記ドレインパッドの主部に最も近いソースコンタクト部は、上記ソース電極の長手方向の中央よりも上記ドレインパッドの主部側に位置し、
上記各ドレイン電極の長手方向の中央の位置と、上記各ソース電極の長手方向の中央の位置とが長手方向において一致していることを特徴とする窒化物半導体装置。 The nitride semiconductor device according to claim 3,
The drain contact portion closest to the main portion of the source pad among the plurality of drain contact portions of each drain electrode is located closer to the main portion of the source pad than the center in the longitudinal direction of the drain electrode,
The source contact portion closest to the main portion of the drain pad among the plurality of source contact portions of each source electrode is located closer to the main portion side of the drain pad than the center in the longitudinal direction of the source electrode,
A nitride semiconductor device, wherein a longitudinal center position of each drain electrode and a longitudinal center position of each source electrode coincide in the longitudinal direction.
JP2013220376A 2013-10-23 2013-10-23 Nitride semiconductor device Pending JP2015082605A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220376A JP2015082605A (en) 2013-10-23 2013-10-23 Nitride semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220376A JP2015082605A (en) 2013-10-23 2013-10-23 Nitride semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015082605A true JP2015082605A (en) 2015-04-27

Family

ID=53013046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013220376A Pending JP2015082605A (en) 2013-10-23 2013-10-23 Nitride semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015082605A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113270487A (en) * 2020-02-14 2021-08-17 株式会社东芝 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
US11276778B2 (en) 2019-12-03 2022-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP2022147859A (en) * 2021-03-23 2022-10-06 株式会社東芝 Semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103158A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Panasonic Corp Bidirectional switch
WO2012043334A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 シャープ株式会社 Nitride semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103158A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Panasonic Corp Bidirectional switch
WO2012043334A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 シャープ株式会社 Nitride semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11276778B2 (en) 2019-12-03 2022-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
CN113270487A (en) * 2020-02-14 2021-08-17 株式会社东芝 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
CN113270487B (en) * 2020-02-14 2024-05-28 株式会社东芝 Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips
JP2022147859A (en) * 2021-03-23 2022-10-06 株式会社東芝 Semiconductor device
JP7423569B2 (en) 2021-03-23 2024-01-29 株式会社東芝 semiconductor equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11699751B2 (en) Semiconductor device
JP5649347B2 (en) Semiconductor device
JP5672756B2 (en) Semiconductor device
JP5728258B2 (en) Semiconductor device
JP5369434B2 (en) Bidirectional switch
JP5712231B2 (en) Semiconductor device
JP6043970B2 (en) Semiconductor device
JP5884094B2 (en) Nitride semiconductor device
US20170352753A1 (en) Field-effect transistor
JP6244557B2 (en) Nitride semiconductor devices
JP5948500B2 (en) Heterojunction field effect transistor
US9165922B2 (en) Semiconductor device
WO2012157480A1 (en) Field-effect transistor
US20180151675A1 (en) Field-effect transistor
JP5919521B2 (en) Nitride semiconductor device
JP2015082605A (en) Nitride semiconductor device
JP5629736B2 (en) Field effect transistor
JP2015038935A (en) Nitride semiconductor device
WO2012157482A1 (en) Field-effect transistor
JP2011142182A (en) Field-effect transistor
JP5604490B2 (en) Field effect transistor
JP6238789B2 (en) Semiconductor device
JP6298746B2 (en) Field effect transistor
JP2016072313A (en) Field effect transistor
JP2015002330A (en) Nitride semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161003

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170616

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180116