JP2021052025A - 半導体装置、半導体装置の製造方法及び電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板及び窒化物半導体層の積層構造を貫通する孔内に設けられる配線の熱膨張による変形を抑える。【解決手段】半導体装置１は、基板１０と、その表面１０ａに設けられた窒化物半導体層２０と、その表面２０ａに設けられた電極３０とを含む。基板１０には、電極３０との対向位置に、基板１０を貫通して窒化物半導体層２０に達する孔１１が設けられる。その孔１１内に、窒化物半導体層２０を貫通して電極３０に達する複数の孔２１が設けられる。孔１１内及び複数の孔２１内に、電極３０に接続される配線４０が設けられる。孔１１内の窒化物半導体層２０には、複数の孔２１が設けられることで、梁状に残存部２２が形成される。残存部２２により、電極３０との接続部付近における配線４０の、電極３０側への熱膨張による変形を抑える。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法及び電子装置に関する。

半導体基板上の窒化物半導層の表面側にエッチングストッパーとなる金属層を設け、半導体基板及び窒化物半導体層の積層構造を貫通して金属層に達する孔を形成し、その孔内に金属層と接続される配線を形成する、所謂ビア配線構造の形成技術が知られている。半導体基板及び窒化物半導体層の積層構造を貫通する孔の形成に関し、半導体基板を貫通する第１孔と、その第１孔の中央部に位置し、窒化物半導体層を貫通し、第１孔よりも小さい径を有する第２孔とを形成する技術が知られている。

特開２０１３−１９１７６３号公報

上記のようなビア配線構造では、用いられる材料の特性上、半導体装置の製造過程や製造後に加えられる熱によって、半導体基板及び窒化物半導体層の積層構造を貫通する孔内に設けられた配線が、エッチングストッパーの金属層側に熱膨張して変形する場合がある。孔内の配線の、金属層側への熱膨張による変形が大きくなると、孔の内壁からの配線の剥離等が生じ、ビア配線構造を備える半導体装置の歩留まりの低下、品質の低下を招く恐れがある。

１つの側面では、本発明は、孔内に設けられる配線の熱による変形を抑えることを目的とする。

１つの態様では、基板と、前記基板の第１面に設けられた窒化物半導体層と、前記窒化物半導体層の、前記基板とは反対側の第２面に設けられた第１電極と、前記基板の、前記第１電極との対向位置に設けられ、前記基板を貫通し、前記窒化物半導体層に達する第１孔と、前記第１孔内の前記窒化物半導体層に設けられ、前記窒化物半導体層を貫通し、前記第１電極に達する複数の第２孔と、前記第１孔内及び前記複数の第２孔内に設けられ、前記第１電極に接続された配線とを含む半導体装置が提供される。

また、１つの対象では、上記のような半導体装置の製造方法、上記のような半導体装置を備える電子装置が提供される。

１つの側面では、孔内に設けられる配線の熱による変形を抑えることが可能になる。

第１の実施の形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の一例のレイアウトについて説明する図である。 半導体装置の別の例のレイアウトについて説明する図である。 半導体装置で起こり得る状況について説明する図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置で起こり得る状況について説明する図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の構成例について説明する図（その１）である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の構成例について説明する図（その２）である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の構成例について説明する図（その３）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の一例について説明する図（その１）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の一例について説明する図（その２）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その１）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その２）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その３）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その４）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その５）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その６）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その７）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その８）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その９）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その１０）である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図（その１１）である。 第３の実施の形態に係る半導体パッケージの一例について説明する図である。 第４の実施の形態に係る力率改善回路の一例について説明する図である。 第５の実施の形態に係る電源装置の一例について説明する図である。 第６の実施の形態に係る増幅器の一例について説明する図である。

［第１の実施の形態］
図１は第１の実施の形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。図１（Ａ）には、半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示している。図１（Ｂ）には、半導体装置の一例の一方の側（基板の側）から見た要部平面図を模式的に示している。図１（Ａ）は、図１（Ｂ）のI-I断面に相当する図である。

図１に示す半導体装置１は、基板１０、窒化物半導体層２０、電極３０及び配線４０を有する。
基板１０には、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板が用いられる。このほか、基板１０には、シリコン（Ｓｉ）基板、サファイヤ基板、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）基板、ダイヤモンド基板等が用いられてもよい。基板１０には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、電極３０との対向位置に、基板１０を貫通して窒化物半導体層２０に達する孔１１、ここでは一例として１つの孔１１が設けられる。

窒化物半導体層２０は、図１（Ａ）に示すように、基板１０の表面１０ａに設けられる。窒化物半導体層２０には、例えば、ＧａＮが用いられる。このほか、窒化物半導体層２０には、アルミニウムガリウムナイトライド（ＡｌＧａＮ）、インジウムガリウムナイトライド（ＩｎＧａＮ）、インジウムアルミニウムガリウムナイトライド（ＩｎＡｌＧａＮ）、インジウムアルミニウムナイトライド（ＩｎＡｌＮ）、アルミニウムナイトライド（ＡｌＮ）等の窒化物半導体が用いられてもよい。窒化物半導体層２０は、１種の窒化物半導体の単層構造であってもよいし、１種又は２種以上の窒化物半導体の積層構造であってもよい。窒化物半導体層２０は、例えば、基板１０上に、エピタキシャル成長のような結晶成長技術を用いて、形成される。基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、窒化物半導体層２０を貫通して電極３０に達する複数の孔２１、ここでは一例として２つの孔２１が設けられる。一対の孔２１の間には、窒化物半導体層２０の残存部２２が形成される。

電極３０は、図１（Ａ）に示すように、窒化物半導体層２０の表面２０ａ（基板１０とは反対側の面）に設けられる。電極３０には、金属が用いられる。電極３０には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）が用いられる。このほか、電極３０には、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属が用いられてもよい。電極３０は、１種の金属の単層構造であってもよいし、１種又は２種以上の金属の積層構造であってもよい。電極３０は、窒化物半導体層２０に対してオーミック接続されるように設けられてもよい。電極３０は、半導体装置１に対して電気信号を入力又は出力するための電極としての機能のほか、窒化物半導体層２０の複数の孔２１を、後述のようにエッチング技術を用いて形成する際の、エッチングストッパーとしての機能を備える。電極３０は、例えば、半導体装置１に設けられるトランジスタのソースに接続される電極（ソース電極）、或いはそのような電極から引き出されるように設けられた電極である。

配線４０は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、基板１０の裏面１０ｂ（窒化物半導体層２０が設けられる表面１０ａとは反対側の面）、並びに基板１０の孔１１及び窒化物半導体層２０の複数の孔２１の内面（内壁面及び底面）に設けられる。配線４０には、金属が用いられる。配線４０には、例えば、Ａｕが用いられる。このほか、配線４０には、銅（Ｃｕ）、Ａｌ等の金属が用いられてもよい。配線４０は、１種の金属の単層構造であってもよいし、１種又は２種以上の金属の積層構造であってもよい。配線４０は、連通する基板１０の孔１１及び窒化物半導体層２０の複数の孔２１の内面に形成されて、電極３０に接続される。尚、図１（Ｂ）は、半導体装置１の、配線４０が形成される面側から見た要部平面模式図である。

半導体装置１では、基板１０の裏面１０ｂの配線４０と、基板１０の表面１０ａ側（窒化物半導体層２０の表面２０ａ）の電極３０とが、基板１０の孔１１内及び窒化物半導体層２０の複数の孔２１内の配線４０を通じて、電気的に接続される。

図２は第１の実施の形態に係る半導体装置の一例のレイアウトについて説明する図である。図２には、半導体装置の一例の一方の側（基板の側）から見た要部平面図を模式的に示している。

図２は、上記図１（Ｂ）に示した半導体装置１から配線４０を取り除いたものを、基板１０（その裏面１０ｂ）側から見た時の要部平面模式図である。半導体装置１には、図２に示すように、基板１０の表面１０ａ側に形成される電極３０との対向位置に、基板１０を貫通して窒化物半導体層２０に達する孔１１が設けられる。このような基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、窒化物半導体層２０を貫通して電極３０に達する複数の孔２１、この例では２つの孔２１が設けられる。図２に示すような、上記配線４０が形成されていない状態の半導体装置１では、基板１０の孔１１の底に、窒化物半導体層２０の一部が露出し、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０の、その複数の孔２１の各々の底に、電極３０が露出する。

基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、複数の孔２１が設けられることで、基板１０の孔１１と電極３０との間には、窒化物半導体層２０の一部が残存する。基板１０の孔１１内に残存する窒化物半導体層２０には、基板１０の孔１１の異なる縁部間に梁状に残存する部位（残存部）２２が設けられる。即ち、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、孔１１の一の縁部１１ａから、窒化物半導体層２０の複数の孔２１のうちの一対の間（この例では２つの孔２１の間）を通って、基板１０の孔１１の他の縁部１１ｂまで延在する残存部２２が設けられる。残存部２２は、例えば、平面視で、孔１１の中心Ｏを挟んで対向する縁部１１ａ，１１ｂ間に、その中心Ｏを通るライン状に、設けられる。換言すれば、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、そのような残存部２２が設けられるように、複数の孔２１が設けられる。

半導体装置１では、図２に示すような、基板１０の孔１１内及び窒化物半導体層２０の複数の孔２１内に、図１に示すような、電極３０に接続される配線４０が設けられる。そして、図１に示すように、基板１０の裏面１０ｂに設けられる配線４０と、基板１０の表面１０ａ側に設けられる電極３０とが、基板１０の孔１１内及び窒化物半導体層２０の複数の孔２１内に設けられる配線４０を通じて、電気的に接続される。半導体装置１では、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、上記のような残存部２２が設けられる。これにより、半導体装置１では、その製造過程や製造後に熱が加えられるような場合でも、電極３０との接続部付近における配線４０の、電極３０側への熱膨張による変形に起因した、孔２１の内面からの剥離等が抑えられる。

ここで、上記のような残存部２２を設けない半導体装置で起こり得る状況について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は半導体装置の別の例のレイアウトについて説明する図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）にはそれぞれ、半導体装置の一例の一方の側（基板の側）から見た要部平面図を模式的に示している。また、図４は半導体装置で起こり得る状況について説明する図である。図４（Ａ）には、加熱前の半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示し、図４（Ｂ）には、加熱時の半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示している。

例えば、基板１０と電極３０との間の窒化物半導体層２０には、図３（Ａ）に示す半導体装置１Ａのような、基板１０の孔１１と同等のサイズの１つの孔２１Ａを設けることが考えられる。或いは、図３（Ｂ）に示す半導体装置１Ｂのような、基板１０の孔１１よりも小さいサイズの１つの孔２１Ｂを設けることも考えられる。一例として、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、図３（Ｂ）に示すようなサイズの孔２１Ｂを設けた半導体装置１Ｂを図示している。

半導体装置１Ｂでは、図４（Ａ）に示すように、基板１０の裏面１０ｂ、並びに基板１０の孔１１及び窒化物半導体層２０の孔２１Ｂの内面（内壁面及び底面）に、配線４０が設けられる。基板１０の裏面１０ｂに設けられる配線４０と、基板１０の表面１０ａ側に設けられる電極３０とが、基板１０の孔１１内及び窒化物半導体層２０の孔２１Ｂ内に設けられる配線４０を通じて、電気的に接続される。

図４（Ａ）に示すような半導体装置１Ｂには、図４（Ｂ）に示すように、その製造過程や製造後に熱２が加えられ得る。半導体装置１Ｂでは、このように熱２が加えられた際、基板１０、窒化物半導体層２０、電極３０及び配線４０に用いられている材料の特性上、変形が生じる場合がある。例えば、半導体装置１Ｂでは、ＳｉＣ基板等が用いられる基板１０や、ＧａＮ等が用いられる窒化物半導体層２０の熱膨張係数に比べて、Ａｌ等が用いられる電極３０や、Ａｕ等が用いられる配線４０の熱膨張係数の方が大きくなる。そのため、図４（Ｂ）に示すように、熱２が加えられた際、基板１０や窒化物半導体層２０に比べて熱膨張係数が大きくなる配線４０及び電極３０に、熱膨張による比較的大きな変形が生じ得る。更に、窒化物半導体層２０との密着性が比較的弱く、比較的柔らかいＡｌ等が用いられる電極３０には、その熱膨張による変形、孔２１Ｂ内から熱膨張する配線４０の押し上げ（図４（Ｂ）に太矢印で図示）による変形が生じ得る。

熱２が加えられた際、例えば、電極３０との接続部付近（例えば図４（Ｂ）に示すＰ部）における配線４０の、電極３０側への熱膨張による変形、そのような配線４０の変形に伴う電極３０の変形が大きくなると、窒化物半導体層２０の孔２１Ｂの周辺に、比較的大きな応力が生じ易くなる。このような比較的大きな変形及び応力が生じると、窒化物半導体層２０の孔２１Ｂの内壁面と配線４０との間、若しくは窒化物半導体層２０の表面２０ａと電極３０との間、又はそれらの両方に、剥離３が生じることが起こり得る。配線４０や電極３０の剥離３が生じてしまうと、半導体装置１Ｂの歩留まりの低下、品質の低下を招く可能性が高まってしまう。

図５は第１の実施の形態に係る半導体装置で起こり得る状況について説明する図である。図５（Ａ）には、加熱前の半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示し、図５（Ｂ）には、加熱時の半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示している。

上記のような半導体装置１Ｂ（図３及び図４）に対し、第１の実施の形態の半導体装置１（図１及び図２）では、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、複数の孔２１、一例として２つの孔２１が設けられる。これにより、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に、一の縁部１１ａから、隣接する２つの孔２１の間を通って他の縁部１１ｂまで延在する、梁状の残存部２２が設けられる。半導体装置１では、このような残存部２２が設けられていることで、図５（Ａ）に示す加熱前の状態から、その製造過程や製造後に、図５（Ｂ）に示すように熱２が加えられた際にも、配線４０の電極３０側への熱膨張による変形が抑えられる。

上記図４（Ａ）に示した半導体装置１Ｂのように、基板１０の孔１１内に、比較的大きな１つの孔２１Ｂが設けられていると、図４（Ｂ）に示したように、配線４０の電極３０側への変形が大きくなり易い。そのため、窒化物半導体層２０の孔２１Ｂの内壁面から配線４０が剥離したり、窒化物半導体層２０の表面２０ａから電極３０が剥離したりすることが起こり得る。

これに対し、図５（Ａ）に示した半導体装置１では、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に複数の孔２１を設け、それらの間に残存部２２を形成している。
ここで、残存部２２は、窒化物半導体層２０に設けられる複数の孔２１の間に存在し、周囲の窒化物半導体層２０から連続した部位であって、周囲の窒化物半導体層２０から孤立したものではない。残存部２２を一部に含む窒化物半導体層２０は、例えば、基板１０上に結晶成長されて形成されるため、基板１０との密着性は良好であり、また、ＧａＮやＡｌＧａＮ等が用いられる窒化物半導体層２０は、それ自体が硬質であり、機械的強度が高い。

このような窒化物半導体層２０の一部である残存部２２が、基板１０の孔１１内の対向する縁部１１ａ，１１ｂ間に、梁状に設けられる（図２）。そのため、半導体装置１において、電極３０との接続部付近の配線４０であって基板１０の孔１１の底面位置に相当する窒化物半導体層２０表面の配線４０（配線４０ａ）は、基板１０と良好に密着され且つ硬質の窒化物半導体層２０の一部である残存部２２によって、電極３０側への熱膨張による変形が押え込まれる。

更に、半導体装置１では、残存部２２を形成している複数の孔２１内に配線４０が設けられ、複数の孔２１内の配線４０が電極３０と接続されるため、残存部２２がない場合に比べて、配線４０と電極３０との接続面積が小さくなる。そのため、個々の孔２１において電極３０と接続される配線４０（配線４０ｂ）の、電極３０側への熱膨張による変形が、小さく抑えられる。

半導体装置１では、接続部付近（例えば図５（Ｂ）に示すＱ部）の配線４０の電極３０側への変形が抑えられることで、窒化物半導体層２０の孔２１の内壁面と配線４０との間、若しくは窒化物半導体層２０の表面２０ａと電極３０との間、又はそれらの両方において、剥離が効果的に抑えられる。これにより、半導体装置１の歩留まりの低下、品質の低下が効果的に抑えられる。

一例として、半導体装置１Ｂ及び半導体装置１について、加熱時の配線４０の電極３０側への熱膨張による変形をシミュレーションした結果について述べる。シミュレーションでは、基板１０にＳｉＣを用い、窒化物半導体層２０にＧａＮを用い、電極３０にＡｌを主体とするＴｉとＡｌの積層体を用い、配線４０にＡｕを用いている。各材料の熱膨張係数［μｍ／（ｍ／Ｋ）］（２５℃）は、ＳｉＣを４．３とし、ＧａＮを３．２とし、Ｔｉを８．６とし、Ａｌを２３．１とし、Ａｕを１４．２としている。半導体装置１Ｂの上記図４（Ｂ）に示したＰ部（接続部付近）、及び半導体装置１の上記図５（Ｂ）に示したＱ部（接続部付近）について、それぞれ２５℃から２９０℃まで加熱した時の、配線４０の電極３０側への熱膨張による変形をシミュレーションした。シミュレーションの結果、半導体装置１のＱ部（図５（Ｂ））では、半導体装置１ＢのＰ部（図４（Ａ））に比べて、加熱時の配線４０の電極３０側への変形量が約３３％減少することが確認された。

以上説明したように、第１の実施の形態の半導体装置１では、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に複数の孔２１が設けられ、それによって残存部２２が形成される。半導体装置１では、このような残存部２２が形成されることで、加熱時にも、接続部付近における配線４０の電極３０側への熱膨張による変形、それによる配線４０若しくは電極３０又はそれらの両方の剥離が効果的に抑えられる。これにより、配線４０や電極３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１が実現される。

尚、半導体装置１において、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に設ける複数の孔２１、及びそれによって形成される残存部２２は、各種個数、形状及び配置とすることができる。

図６〜図８は第１の実施の形態に係る半導体装置の構成例について説明する図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）並びに図８（Ａ）〜図８（Ｃ）にはそれぞれ、半導体装置の一例の一方の側（基板の側）から見た要部平面図を模式的に示している。

図６（Ａ）には、上記図２に示した２つの孔２１に相当するものを図示している。基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、この図６（Ａ）に示すように、平面視で、中央部の残存部２２のエッジと円弧状のエッジとで囲まれた孔２１を２つ、設けることができる。残存部２２は、例えば、図６（Ａ）に示すように、平面視で、基板１０の孔１１の一の縁部１１ａから、窒化物半導体層２０の２つの孔２１の間を通って、基板１０の孔１１の一の縁部１１ａに対向する他の縁部１１ｂまで延在するように、設けられる。この時、残存部２２は、平面視でライン状であって、基板１０の孔１１の中心Ｏを通るように、設けられる。即ち、残存部２２は、基板１０の孔１１の中心Ｏを挟んで対向する縁部１１ａ，１１ｂ間を結ぶ梁状に、設けられる。このような梁状の残存部２２により、電極３０との接続部付近における配線４０の電極３０側への変形が効果的に押え込まれ、配線４０や電極３０の剥離が効果的に抑えられる。

基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図６（Ｂ）に示すように、平面視で扇状の孔２１を４つ、設けることもできる。この例では、基板１０の孔１１の中心Ｏを挟んで対向する縁部１１ａ，１１ｂ間を結ぶ梁状の残存部２２と、基板１０の孔１１の中心Ｏを挟んで対向する縁部１１ｃ，１１ｄ間を結ぶ梁状の残存部２２とが直交し、平面十字形状となっている。このような梁状の残存部２２により、基板１０の孔１１内における窒化物半導体層２０の強度が高められ、配線４０の電極３０側への変形が一層効果的に抑えられ、配線４０や電極３０の剥離が一層効果的に抑えられる。

また、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図７（Ａ）に示すように、平面視で帯状の孔２１を平行に２つ、設けることもできる。尚、帯状の各孔２１は、必ずしも平面矩形状であることを要しない。窒化物半導体層２０の帯状の２つの孔２１の間に、基板１０の孔１１の対向する縁部１１ａ，１１ｂ間を結ぶ梁状の残存部２２が設けられる。残存部２２は、平面視でライン状であって、基板１０の孔１１の中心Ｏを通るように、設けられる。このような梁状の残存部２２により、配線４０の電極３０側への変形が効果的に抑えられ、配線４０や電極３０の剥離が効果的に抑えられる。

基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図７（Ｂ）に示すように、平面視で帯状の孔２１を平行に３つ、設けることもできる。窒化物半導体層２０の帯状の３つの孔２１のうち、隣接する一対の孔２１の間（２箇所）にそれぞれ、基板１０の孔１１の対向する縁部間を結ぶ梁状の残存部２２が設けられる。このように残存部２２は、必ずしも基板１０の孔１１の中心Ｏを挟んで対向する縁部間を梁状に結ぶように設けられることを要しない。図７（Ｂ）に示すような残存部２２によっても、配線４０の電極３０側への変形が残存部２２によって効果的に抑えられ、配線４０や電極３０の剥離が効果的に抑えられる。

基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図７（Ｃ）に示すように、平面視で帯状の孔２１が平行に４つ、設けられてもよい。隣接する一対の孔２１の間（３箇所）にそれぞれ、基板１０の孔１１の対向する縁部間を結ぶ梁状の残存部２２が設けられる。図７（Ｃ）に示すような残存部２２によっても、配線４０の電極３０側への変形が残存部２２によって効果的に抑えられ、配線４０や電極３０の剥離が効果的に抑えられる。

また、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図８（Ａ）に示すように、平面視で円状の孔２１を２つ、設けることもできる。窒化物半導体層２０の円状の２つの孔２１の間に、基板１０の孔１１の対向する縁部１１ａ，１１ｂ間を結ぶ梁状の残存部２２が設けられる。このほか、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０には、例えば、図８（Ｂ）に示すように、平面視で円状の孔２１が３つ設けられてもよいし、図８（Ｃ）に示すように、平面視で円状の孔２１が４つ設けられてもよい。残存部２２は、必ずしも対向する縁部１１ａ，１１ｂ間を直線状に結ぶものであることを要しない。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すような残存部２２によっても、配線４０の電極３０側への変形が残存部２２で効果的に抑えられ、配線４０や電極３０の剥離が効果的に抑えられる。

半導体装置１において、基板１０の孔１１内の窒化物半導体層２０に設ける孔２１の個数、形状及び配置は、上記図６（Ａ）及び図６（Ｂ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）並びに図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に例示したようなものには限定されない。複数の孔２１が設けられることで残存部２２が形成され、それによって配線４０の電極３０側への変形、それによる配線４０や電極３０の剥離が抑えられるものであれば、各種個数、形状及び配置で複数の孔２１を設けることができる。この場合、複数の孔２１は、必ずしも互いに同じ形状（外形及びサイズ）であることを要しない。

［第２の実施の形態］
ここでは、上記第１の実施の形態で述べたような構成を含む半導体装置の具体例を、第２の実施の形態として説明する。

図９及び図１０は第２の実施の形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。図９には、半導体装置の一例の要部断面図を模式的に示している。図１０（Ａ）には、半導体装置の一例の表面側（パッシベーション膜側）から見た要部平面図を模式的に示している。図１０（Ｂ）には、半導体装置の一例の裏面側（基板側）から見た要部平面図を模式的に示している。図９は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）のIX-IX断面に相当する図である。

図９並びに図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す半導体装置１００は、高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor；ＨＥＭＴ）の一例である。半導体装置１００は、基板１１０、窒化物半導体層１２０、ゲート電極１５０、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０を含む。半導体装置１００は更に、パッシベーション膜１７０、配線１５１、配線１３１、配線１６１及び配線１４０を含む。

基板１１０には、例えば、ＳｉＣ基板が用いられる。基板１１０には、このほか、Ｓｉ基板、サファイヤ基板、ＧａＮ基板、ダイヤモンド基板等が用いられてもよい。
窒化物半導体層１２０は、図９に示すように、基板１１０の表面１１０ａに設けられる。窒化物半導体層１２０には、基板１１０上に設けられるチャネル層１２０Ａと、チャネル層１２０Ａ上に設けられるバリア層１２０Ｂとが含まれる。

チャネル層１２０Ａには、窒化物半導体、例えば、ＧａＮが用いられる。このほか、チャネル層１２０Ａには、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ等の窒化物半導体が用いられてもよい。チャネル層１２０Ａは、１種の窒化物半導体の単層構造であってもよいし、１種又は２種以上の窒化物半導体の積層構造であってもよい。チャネル層１２０Ａには、例えば、アンドープの窒化物半導体が用いられる。チャネル層１２０Ａは、有機金属気相成長（Metal Organic Vaper Phase Epitaxy；ＭＯＶＰＥ、又はMetal Organic Chemical Vapor Deposition；ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法等を用いて、基板１１０上に形成される。チャネル層１２０Ａは、電子走行層とも称される。

バリア層１２０Ｂには、窒化物半導体、例えば、ＡｌＧａＮが用いられる。このほか、バリア層１２０Ｂには、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＮ等の窒化物半導体が用いられてもよい。バリア層１２０Ｂは、１種の窒化物半導体の単層構造であってもよいし、１種又は２種以上の窒化物半導体の積層構造であってもよい。バリア層１２０Ｂには、例えば、Ｓｉ等を用いてｎ型にドーピングされた窒化物半導体が用いられる。バリア層１２０Ｂには、アンドープの窒化物半導体が用いられてもよい。バリア層１２０Ｂは、ＭＯＶＰＥ法等を用いて、チャネル層１２０Ａ上に形成される。バリア層１２０Ｂは、電子供給層とも称される。

ここで、チャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂには、バンドギャップの異なる窒化物半導体が用いられる。チャネル層１２０Ａ上に、それよりもバンドギャップの大きい窒化物半導体を用いたバリア層１２０Ｂが設けられることで、バンド不連続を有するヘテロ接合構造が形成される。フェルミ準位がチャネル層１２０Ａとバリア層１２０Ｂとの接合界面の伝導帯よりも上（高エネルギー側）となるようにすることで、接合界面近傍のチャネル層１２０Ａに、２次元電子ガス（Two Dimensional Electron Gas；２ＤＥＧ）が生成される。チャネル層１２０Ａ上に、それよりも格子定数の大きい窒化物半導体を用いたバリア層１２０Ｂが設けられることで、バリア層１２０Ｂにピエゾ分極が発生する。バリア層１２０Ｂに用いられる窒化物半導体の自発分極、及びその格子定数に起因して発生するピエゾ分極により、バリア層１２０Ｂとの接合界面近傍のチャネル層１２０Ａに高濃度の２ＤＥＧが生成される。チャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂには、このような２ＤＥＧが生成されるような組み合わせの窒化物半導体が用いられる。

窒化物半導体層１２０には、チャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂに加えて、更に別の層が含まれてもよい。例えば、窒化物半導体層１２０には、基板１１０の表面１１０ａとチャネル層１２０Ａとの間に設けられ、ＡｌＮやＡｌＧａＮ等が用いられるバッファ層（図示せず）が含まれてもよい。このほか、窒化物半導体層１２０には、バリア層１２０Ｂ上に設けられ、ＧａＮ等が用いられるキャップ層（図示せず）が含まれてもよい。

ゲート電極１５０は、図９に示すように、窒化物半導体層１２０（図９の例ではバリア層１２０Ｂ）の表面１２０ａに設けられる。ゲート電極１５０と窒化物半導体層１２０との間には、酸化物、窒化物又は酸窒化物等の保護膜が介在されてもよい。ゲート電極１５０は、ショットキー電極として機能する。ゲート電極１５０には、金属が用いられる。例えば、ゲート電極１５０として、Ｎｉとその上に設けられたＡｕとを有する金属電極が設けられる。ゲート電極１５０は、蒸着法等を用いて形成される。

ソース電極１３０及びドレイン電極１６０は、図９に示すように、窒化物半導体層１２０（図９の例ではバリア層１２０Ｂ）の表面１２０ａの、ゲート電極１５０を挟んだその両側に、設けられる。ソース電極１３０及びドレイン電極１６０は、オーミック電極として機能する。ソース電極１３０及びドレイン電極１６０には、金属が用いられる。例えば、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０として、Ｔｉとその上に設けられたＡｌとを有する金属電極が設けられる。ソース電極１３０及びドレイン電極１６０は、蒸着法等を用いて形成される。

パッシベーション膜１７０は、図９及び図１０（Ａ）に示すように、ゲート電極１５０、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０が設けられた窒化物半導体層１２０の表面１２０ａに設けられる。パッシベーション膜１７０には、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の絶縁膜が用いられる。パッシベーション膜１７０は、ＣＶＤ法等を用いて形成される。

配線１５１、配線１３１及び配線１６１はそれぞれ、図９及び図１０（Ａ）に示すように、パッシベーション膜１７０を貫通し、ゲート電極１５０、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０に接続されるように、設けられる。尚、図９には、ゲート電極１５０に接続される配線１５１（図１０（Ａ））は図示されない。配線１５１、配線１３１及び配線１６１には、金属が用いられる。例えば、配線１５１、配線１３１及び配線１６１として、Ａｕ配線が設けられる。このほか、配線１５１、配線１３１及び配線１６１には、Ｃｕ、Ａｌ等が用いられてもよい。図９に示すように、配線１３１とソース電極１３０との間、及び配線１６１とドレイン電極１６０との間にはそれぞれ、Ｔｉ、Ｃｕ等が用いられたシード層１３２及びシード層１６２が介在されてもよい。ここでは図示を省略するが、配線１５１（図１０（Ａ））とゲート電極１５０との間にも同様に、シード層が介在されてもよい。

上記のような半導体装置１００において、基板１１０には、図９及び図１０（Ｂ）に示すように、ソース電極１３０との対向位置に、基板１１０の裏面１１０ｂと表面１１０ａとの間を貫通し、窒化物半導体層１２０に達する孔１１１が設けられる。基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０には、図９及び図１０（Ｂ）に示すように、窒化物半導体層１２０を貫通してソース電極１３０に達する複数（この例では２つ）の孔１２１が設けられる。図１０（Ｂ）には一例として、上記図２及び図６（Ａ）に示したような、円弧状のエッジを有する２つの孔１２１を図示している。基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０の、２つの孔１２１の間に、基板１１０の孔１１１の中心Ｏを通る梁状の残存部１２２が形成される。

基板１１０の裏面１１０ｂ、その裏面１１０ｂから窒化物半導体層１２０まで延びる孔１１１内、及びその孔１１１内にあってソース電極１３０まで延びる窒化物半導体層１２０の２つの孔１２１内に、図９及び図１０（Ｂ）に示すように、配線１４０が設けられる。配線１４０には、金属が用いられる。例えば、配線１４０として、Ａｕ配線が設けられる。このほか、配線１４０には、Ｃｕ、Ａｌ等が用いられてもよい。配線１４０は、図９に示すように、Ｔｉ、Ｃｕ等が用いられたシード層１４２上に設けられてもよい。図１０（Ｂ）には、基板１１０の裏面１１０ｂを覆うように配線１４０を設けた例を図示するが、基板１１０の裏面１１０ｂに設けられる配線１４０は、所定の形状にパターニングされていてもよい。

基板１１０の裏面１１０ｂに設けられる配線１４０と、基板１１０の表面１１０ａ側（窒化物半導体層１２０の表面１２０ａ）に設けられるソース電極１３０とが、孔１１１内及び２つの孔１２１内に設けられる配線１４０を通じて、電気的に接続される。

尚、孔１１１内及び２つの孔１２１内に設けられる配線１４０を、「ビア配線」とも称する。また、このように、孔１１１内及び２つの孔１２１内に設けられる配線１４０を通じて、基板１１０の裏面１１０ｂの配線１４０とソース電極１３０とが電気的に接続される構造を、「ビア配線構造」とも称する。

半導体装置１００では、ソース電極１３０とドレイン電極１６０との間に電圧が印加され、それらの間の窒化物半導体層１２０内に生成される２ＤＥＧの電子の流れ（電流のオン／オフ）が、ゲート電極１５０の電界で制御され、トランジスタの動作が実現される。

半導体装置１００では、上記のように、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に２つの孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。そのため、半導体装置１００がその製造過程や製造後に加熱された時にも、ソース電極１３０との接続部付近における配線１４０の、ソース電極１３０側への熱膨張による変形、それによる配線１４０若しくはソース電極１３０又はそれらの両方の剥離が抑えられる。即ち、接続部付近の配線１４０のソース電極１３０側への変形が、窒化物半導体層１２０の残存部１２２によって押え込まれ、配線１４０やソース電極１３０と窒化物半導体層１２０との間に剥離が生じることが抑えられる。これにより、配線１４０やソース電極１３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。

続いて、上記のような構成を有する半導体装置１００の形成方法について説明する。
図１１〜図２１は第２の実施の形態に係る半導体装置の形成方法の一例について説明する図である。

ここでは、半導体装置１００の形成における、上記のようなビア配線構造の形成を中心に説明する。半導体装置１００の形成では、上記のようなビア配線構造の形成に先立ち、ＨＥＭＴを備える構造体（以下「ＨＥＭＴ構造体」と称する）が形成される。

ＨＥＭＴ構造体の形成では、例えば、基板１１０上に、ＭＯＶＰＥ法等を用いて、窒化物半導体層１２０のチャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂが順次結晶成長される。ここで、基板１１０には、例えば、寄生容量の低減のため、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度の比較的厚いＳｉＣ基板が用いられる。このような基板１１０上に、例えば、厚さ１μｍ〜３μｍ程度の窒化物半導体層１２０が結晶成長される。窒化物半導体層１２０としては、例えば、ＧａＮのチャネル層１２０Ａ、及びｎ型ＡｌＧａＮのバリア層１２０Ｂが結晶成長される。窒化物半導体層１２０にバッファ層やキャップ層が含まれる場合には、そのような層が、ＭＯＶＰＥ法等を用いて、チャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂと共に結晶成長される。

ＭＯＶＰＥ法を用いた各層の成長において、ガリウム（Ｇａ）源にはトリメチルガリウム（Tri-Methyl-Gallium；ＴＭＧａ）が用いられる。Ａｌ源にはトリメチルアルミニウム（Tri-Methyl-Aluminum；ＴＭＡｌ）が用いられる。インジウム（Ｉｎ）源にはトリメチルインジウム（Tri-Methyl-Indium；ＴＭＩｎ）が用いられる。窒素（Ｎ）源にはアンモニア（ＮＨ_３）が用いられる。ｎ型不純物としてＳｉをドープする場合、そのＳｉ源にはシラン（ＳｉＨ_４）が用いられる。結晶成長させる窒化物半導体に応じて、原料のガスの供給と停止（切り替え）、供給時の流量（他原料との混合比）が設定され、所定の圧力及び温度の下で結晶成長が行われる。

尚、このような結晶成長によって基板１１０上に積層される窒化物半導体とその基板１１０との間の密着性は良好であり、また、このような結晶成長によって積層される窒化物半導体同士の間の密着性も良好である。

各層の結晶成長後、窒化物半導体層１２０上の所定の位置に、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０が形成される。例えば、フォトリソグラフィ技術、蒸着技術及びリフトオフ技術を用いて、電極用金属が形成される。その後、例えば、窒素（Ｎ_２）等の不活性ガス雰囲気中で熱処理が行われ、電極用金属がオーミック接続される。これにより、窒化物半導体層１２０上に、オーミック電極として機能するソース電極１３０及びドレイン電極１６０が形成される。また、窒化物半導体層１２０上の、ソース電極１３０とドレイン電極１６０との間の所定の位置に、ゲート電極１５０が形成される。例えば、フォトリソグラフィ技術、蒸着技術及びリフトオフ技術を用いて、電極用金属が形成され、ゲート電極１５０が形成される。

ソース電極１３０及びドレイン電極１６０並びにゲート電極１５０の形成後、例えば、プラズマＣＶＤ法等を用いて、パッシベーション膜１７０が形成される。そして、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０並びにゲート電極１５０の各々に通じる開口部が形成される。形成された開口部を通じて、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０並びにゲート電極１５０の各々に接続される配線１３１及び配線１６１並びに配線１５１が形成される。

このような方法が用いられ、半導体装置１００のＨＥＭＴ構造体が形成される。即ち、基板１１０の表面１１０ａに窒化物半導体層１２０が形成され、その表面１２０ａにソース電極１３０、ドレイン電極１６０、ゲート電極１５０及びパッシベーション膜１７０が形成され、更に、配線１３１、配線１６１及び配線１５１が形成された、ＨＥＭＴ構造体（図９）が形成される。その後、形成されたそのＨＥＭＴ構造体に対し、ビア配線構造の形成が行われる。以下、図１１〜図２１を参照し、ビア配線構造の形成について説明する。尚、便宜上、図１１〜図２１には、ＨＥＭＴ構造体のうち、ビア配線構造を形成する領域を部分的に図示している。

図１１は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第１の工程の一例について説明する図である。図１１（Ａ）には、第１の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１１（Ｂ）には、第１の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１１（Ａ）は、図１１（Ｂ）のXI-XI断面に相当する図である。

ビア配線構造の形成では、まず、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、基板１１０の裏面１１０ｂ上に、孔１１１を形成する領域に開口部１８０ａを有するメタルマスク１８０が形成される。メタルマスク１８０には、例えば、Ｎｉ又はＣｕが用いられる。メタルマスク１８０は、例えば、めっき法を用いて形成される。メタルマスク１８０の開口部１８０ａは、基板１１０の表面１１０ａ側に設けられるソース電極１３０との対向位置に設けられる。開口部１８０ａのサイズは、例えば、直径８０μｍ〜１００μｍ程度に設定される。

図１２は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第２の工程の一例について説明する図である。図１２（Ａ）には、第２の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１２（Ｂ）には、第２の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１２（Ａ）は、図１２（Ｂ）のXII-XII断面に相当する図である。

メタルマスク１８０の形成後、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、メタルマスク１８０をマスクにした反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）により、その開口部１８０ａの基板１１０がエッチングされ、孔１１１が形成される。基板１１０のＲＩＥには、例えば、塩素（Ｃｌ）系ガス又はフッ素（Ｆ）系ガスが用いられる。このようなガスを用いたＲＩＥにより、メタルマスク１８０の開口部１８０ａの基板１１０が、その裏面１１０ｂから窒化物半導体層１２０が露出するまでエッチングされる。これにより、基板１１０の、メタルマスク１８０の開口部１８０ａの位置、即ち、ソース電極１３０との対向位置に、孔１１１が形成される。例えば、開口部１８０ａのサイズに応じて、直径８０μｍ〜１００μｍ程度の孔１１１が形成される。前述のように寄生容量の低減目的で用いられる比較的厚い基板１１０に対してそれを貫通する孔１１１を形成する場合には、エッチングのアスペクト比を確保するため、このような比較的大きな直径の孔１１１が形成される。

ここで、メタルマスク１８０を用い、その開口部１８０ａの基板１１０をエッチングし、更に窒化物半導体層１２０をエッチングしてソース電極１３０に達する孔を形成すると、エッチング時のソース電極１３０に対する熱的、機械的なダメージが大きくなり易い。メタルマスク１８０を用い、その開口部１８０ａの基板１１０を、窒化物半導体層１２０までエッチングして孔１１１の形成を行うようにすることで、窒化物半導体層１２０によってソース電極１３０がエッチングから保護される。これにより、エッチング時のソース電極１３０に対する熱的、機械的なダメージが抑えられる。

図１３は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第３の工程の一例について説明する図である。図１３（Ａ）には、第３の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１３（Ｂ）には、第３の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１３（Ａ）は、図１３（Ｂ）のXIII-XIII断面に相当する図である。

基板１１０の孔１１１の形成後、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、メタルマスク１８０が除去される。メタルマスク１８０の除去は、例えば、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）系の薬液を用いて行われる。メタルマスク１８０が除去されることで、孔１１１が形成された基板１１０の裏面１１０ｂが露出する。

図１４は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第４の工程の一例について説明する図である。図１４（Ａ）には、第４の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１４（Ｂ）には、第４の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１４（Ａ）は、図１４（Ｂ）のXIV-XIV断面に相当する図である。

メタルマスク１８０の除去後、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、基板１１０の裏面１１０ｂ上、基板１１０の孔１１１内、及び孔１１１の底面の窒化物半導体層１２０上に、レジストマスク１８１が形成される。レジストマスク１８１には、孔１１１内の窒化物半導体層１２０に後述（図１５）のようにして複数の孔１２１を形成する領域に、複数の開口部１８１ａが設けられる。この例では、２つの開口部１８１ａを有するレジストマスク１８１を図示している。レジストマスク１８１の開口部１８１ａは、例えば、ステッパー露光又は電子ビーム（Electron Beam；ＥＢ）露光によって形成される。レジストマスク１８１の開口部１８１ａには、窒化物半導体層１２０の一部が露出する。

図１５は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第５の工程の一例について説明する図である。図１５（Ａ）には、第５の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１５（Ｂ）には、第５の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１５（Ａ）は、図１５（Ｂ）のXV-XV断面に相当する図である。

レジストマスク１８１の形成後、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、レジストマスク１８１をマスクにしたＲＩＥにより、その開口部１８１ａの窒化物半導体層１２０がエッチングされ、２つの孔１２１が形成される。窒化物半導体層１２０のＲＩＥには、例えば、Ｃｌ系ガス又はＦ系ガスが用いられる。このようなガスを用いたＲＩＥにより、レジストマスク１８１の開口部１８１ａの窒化物半導体層１２０が、ソース電極１３０が露出するまでエッチングされる。これにより、レジストマスク１８１の開口部１８１ａの位置、即ち、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、ソース電極１３０に通じる２つの孔１２１が形成される。例えば、基板１１０に、前述のような直径８０μｍ〜１００μｍ程度の孔１１１が形成される場合、その孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、幅が数十μｍ程度の孔１２１が形成される。このようにして２つの孔１２１が形成されることで、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、残存部１２２が形成される。

ここで、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、ソース電極１３０に達する比較的大きな孔（例えば上記図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示したような孔２１Ａ，２１Ｂ）を形成する場合には、エッチングされる窒化物半導体層１２０の面積が比較的大きくなる。そのため、エッチング時のソース電極１３０に対する熱的、機械的なダメージが大きくなり易い。これに対し、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、ソース電極１３０に達する比較的小さな２つの孔１２１を形成する場合には、エッチングされる窒化物半導体層１２０の面積が比較的小さくなる。そのため、エッチング時のソース電極１３０に対する熱的、機械的なダメージが抑えられる。

図１６は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第６の工程の一例について説明する図である。図１６（Ａ）には、第６の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１６（Ｂ）には、第６の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１６（Ａ）は、図１６（Ｂ）のXVI-XVI断面に相当する図である。

窒化物半導体層１２０の孔１２１及び残存部１２２の形成後、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、レジストマスク１８１が除去される。レジストマスク１８１の除去は、例えば、有機系の薬液を用いて行われる。レジストマスク１８１が除去されることで、基板１１０の裏面１１０ｂ及び孔１１１、その孔１１１内の窒化物半導体層１２０（残存部１２２等）及び２つの孔１２１、並びにそれら２つの孔１２１内のソース電極１３０が露出する。

図１７は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第７の工程の一例について説明する図である。図１７（Ａ）には、第７の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１７（Ｂ）には、第７の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１７（Ａ）は、図１７（Ｂ）のXVII-XVII断面に相当する図である。

レジストマスク１８１の除去後、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、基板１１０の裏面１１０ｂ上及びその孔１１１内、並びにその孔１１１内の窒化物半導体層１２０に設けられた２つの孔１２１内に、シード層１４２が形成される。例えば、後述（図１９）のようにして形成する配線１４０として、Ａｕ配線を形成する場合には、そのシード層１４２として、スパッタ法を用い、Ｔｉとその上に設けられたＡｕとの積層膜（Ｔｉ／Ａｕ）が形成される。後述（図１９）のようにして形成する配線１４０として、Ｃｕ配線を形成する場合には、そのシード層１４２として、スパッタ法を用い、Ｔｉとその上に設けられたＣｕとの積層膜（Ｔｉ／Ｃｕ）が形成される。

図１８は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第８の工程の一例について説明する図である。図１８（Ａ）には、第８の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１８（Ｂ）には、第８の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１８（Ａ）は、図１８（Ｂ）のXVIII-XVIII断面に相当する図である。

シード層１４２の形成後、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、後述（図１９）のようにして所定のパターン形状の配線１４０を形成する領域に、所定のパターン形状の開口部１８２ａを有する、レジストマスク１８２が形成される。レジストマスク１８２の開口部１８２ａは、例えば、ステッパー露光又はＥＢ露光によって形成される。レジストマスク１８２の開口部１８２ａには、シード層１４２が露出する。

図１９は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第９の工程の一例について説明する図である。図１９（Ａ）には、第９の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図１９（Ｂ）には、第９の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図１９（Ａ）は、図１９（Ｂ）のXIX-XIX断面に相当する図である。

レジストマスク１８２の形成後、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、レジストマスク１８２の開口部１８２ａのシード層１４２上に、めっき法を用いて、配線１４０が形成される。例えば、シード層１４２としてＴｉ／Ａｕが形成されている場合には、そのシード層１４２上に、Ａｕの電解めっきにより、配線１４０としてＡｕ配線が形成される。シード層１４２としてＴｉ／Ｃｕが形成されている場合には、そのシード層１４２上に、Ｃｕの電解めっきにより、配線１４０としてＣｕ配線が形成される。このような方法により、基板１１０の裏面１１０ｂ上及びその孔１１１内、並びにその孔１１１内の窒化物半導体層１２０に設けられた２つの孔１２１内のシード層１４２上に、所定のパターン形状を有する配線１４０が形成される。ここでは配線１４０の一例として、窒化物半導体層１２０の２つの孔１２１内及び基板１１０の孔１１１内から基板１１０の裏面１１０ｂ上まで連続した配線１４０ａ、並びに基板１１０の裏面１１０ｂ上にのみ形成された配線１４０ｂを図示している。

図２０は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第１０の工程の一例について説明する図である。図２０（Ａ）には、第１０の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図２０（Ｂ）には、第１０の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図２０（Ａ）は、図２０（Ｂ）のXX-XX断面に相当する図である。

配線１４０の形成後、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、レジストマスク１８２が除去される。レジストマスク１８２の除去は、例えば、有機系の薬液を用いて行われる。レジストマスク１８２が除去された領域には、配線１４０が形成されていないシード層１４２が露出する。

図２１は第２の実施の形態に係る半導体装置形成の第１１の工程の一例について説明する図である。図２１（Ａ）には、第１１の工程の一例の要部断面図を模式的に示し、図２１（Ｂ）には、第１１の工程の一例の要部平面図を模式的に示している。図２１（Ａ）は、図２１（Ｂ）のXXI-XXI断面に相当する図である。

レジストマスク１８２の除去後、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示すように、レジストマスク１８２の除去によって露出したシード層１４２が除去される。シード層１４２の除去は、例えば、アルゴン（Ａｒ）イオンビームを用いたＡｒイオンミリングによって行われる。露出したシード層１４２が除去されることで、異なる領域に形成された配線１４０間が電気的に分離される。例えば、この例では、窒化物半導体層１２０の２つの孔１２１内及び基板１１０の孔１１１内から基板１１０の裏面１１０ｂ上まで連続した配線１４０ａと、基板１１０の裏面１１０ｂ上にのみ形成された配線１４０ｂとの間が、電気的に分離される。

図１１〜図２１に示すような方法が用いられ、孔１１１内及び２つの孔１２１内に設けられる配線１４０（配線１４０ａの一部）を通じて、裏面１１０ｂの配線１４０（配線１４０ａの一部）とソース電極１３０とが電気的に接続されるビア配線構造が形成される。予め形成されるＨＥＭＴ構造体に対し、このような方法を用いてビア配線構造が形成され、半導体装置１００が形成される。

尚、半導体装置１００のＨＥＭＴ構造体に関し、ここでは、チャネル層１２０Ａに単層構造のＧａＮを用い、バリア層１２０Ｂに単層構造のｎ型ＡｌＧａＮを用いる例を示したが、チャネル層１２０Ａ及びバリア層１２０Ｂの構造は、この例には限定されない。例えば、チャネル層１２０Ａには、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ等の窒化物半導体が用いられてもよく、１種の窒化物半導体の単層構造が用いられてもよいし、１種又は２種以上の窒化物半導体の積層構造が用いられてもよい。また、バリア層１２０Ｂには、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＮ等の窒化物半導体が用いられてもよく、１種の窒化物半導体の単層構造が用いられてもよいし、１種又は２種以上の窒化物半導体の積層構造が用いられてもよい。

また、バリア層１２０Ｂ上にキャップ層を設ける場合には、キャップ層として、例えば、バリア層１２０Ｂを覆うようにＧａＮ層を設けることができる。これにより、バリア層１２０Ｂが保護される。このほか、キャップ層として、ゲート電極１５０の直下に位置するように、ｐ型不純物を含有するＧａＮ（ｐ型ＧａＮ）、又はＩｎＧａＮを設けることもできる。ゲート電極１５０の直下にｐ型ＧａＮが設けられると、その固定電荷により、ゲート電極１５０の下方のチャネル層１２０Ａとバリア層１２０Ｂとの接合界面の伝導帯が押し上げられ、２ＤＥＧの生成が抑えられる。ゲート電極１５０の直下にＩｎＧａＮが設けられると、それに発生するピエゾ分極により、ゲート電極１５０の下方のチャネル層１２０Ａとバリア層１２０Ｂとの接合界面の伝導帯が押し上げられ、２ＤＥＧの生成が抑えられる。ゲート電極１５０の直下にｐ型ＧａＮ又はＩｎＧａＮが設けられることで、所謂ノーマリオフ型のＨＥＭＴが実現される。

また、ゲート電極１５０、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０に用いる金属の種類及び層構造は上記の例に限定されるものではなく、それらの形成方法も上記の例に限定されるものではない。ゲート電極１５０、ソース電極１３０及びドレイン電極１６０にはそれぞれ、単層構造が用いられてもよいし、積層構造が用いられてもよい。ソース電極１３０及びドレイン電極１６０の形成時には、それらの電極用金属の形成によってオーミック接続が実現されるようであれば、必ずしも上記のような熱処理が行われることを要しない。ゲート電極１５０の形成時には、その電極用金属の形成後、更に熱処理が行われてもよい。

また、ゲート電極１５０をソース電極１３０に近付けて配置するか、或いはソース電極１３０をゲート電極１５０に近付けて配置する、いわゆる非対称構造を採用し、ゲート電極１５０とドレイン電極１６０との間の電界の緩和、耐圧の向上が図られてもよい。

また、上記図１１及び図１２には、メタルマスク１８０を用いて基板１１０に孔１１１を形成した後、そのメタルマスク１８０を除去する例を示したが、孔１１１の形成後、メタルマスク１８０を除去せずに残すこともできる。基板１１０の裏面１１０ｂに残されるメタルマスク１８０は、例えば、グランド（ＧＮＤ）電位とされるＧＮＤプレーン層や、半導体装置１００の裏面電極等として利用することができる。基板１１０の裏面１１０ｂにメタルマスク１８０を残す場合には、上記図１７に示したシード層１４２の形成後、上記図１９に示した配線１４０の形成を行えばよく、上記図１８、図２０及び図２１に示した工程を省略することができる。

また、ここでは、基板１１０にＳｉＣ基板を用いる例を示したが、電界効果トランジスタの機能を持つ構造部に窒化物半導体が用いられていれば、他の基板材料が用いられてもよい。基板１１０は、半絶縁性であってもよいし、導電性であってもよい。基板１１０には、半絶縁性ＳｉＣ基板、導電性ＳｉＣ基板、Ｓｉ基板、サファイヤ基板、ＧａＮ基板、ダイヤモンド基板等を用いることができる。

上記のような半導体装置１００のビア配線構造では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に２つの孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。これにより、接続部付近における配線１４０の、ソース電極１３０側への熱膨張による変形が、残存部１２２によって抑えられる。

ここで、基板１１０の孔１１１内の残存部１２２は、孔１１１外の窒化物半導体層１２０から連続する部位である。窒化物半導体層１２０は、基板１１０上に結晶成長されるため、基板１１０との密着性は良く、また、窒化物半導体層１２０は、それ自体が硬質で機械的強度が高い。基板１１０の孔１１１内に、このような窒化物半導体層１２０の残存部１２２に設けられることで、接続部付近の配線１４０の、ソース電極１３０側への熱膨張による変形が、残存部１２２で押え込まれるか或いは小さく抑えられる。

これにより、窒化物半導体層１２０の孔１２１の内壁面と配線１４０との間、若しくは窒化物半導体層１２０の表面１２０ａとソース電極１３０との間、又はそれらの両方において、剥離が効果的に抑えられる。そのような剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。

また、上記のような半導体装置１００のビア配線構造では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に対し、ソース電極１３０に達する２つの孔１２１が形成され、それら２つの孔１２１内に配線１４０が形成される。たとえ２つの孔１２１のうちのいずれか一方で配線１４０とソース電極１３０との接続不良が生じたとしても、残りの一方で配線１４０とソース電極１３０との接続が確保されていれば、それらの間の電気的な接続は実現される。半導体装置１００では、加熱時の配線１４０の変形に起因した剥離による歩留まりの低下が抑えられるほか、配線１４０とソース電極１３０との間の接続不良による歩留まりの低下も抑えられる。

以上述べた半導体装置１００において、孔１２１の個数、形状及び配置は、上記のものに限定されない。複数の孔１２１が設けられることで残存部１２２が形成され、それによって配線１４０のソース電極１３０側への変形、それによる配線１４０やソース電極１３０の剥離が抑えられるものであれば、各種個数、形状及び配置で複数の孔１２１を設けることができる。この場合、複数の孔１２１は、必ずしも互いに同じ形状（外形及びサイズ）であることを要しない。

また、以上述べた半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１の内面、及び窒化物半導体層１２０の複数の孔１２１の内面に沿って、配線１４０となるＡｕ等の金属を設ける構造、所謂コンフォーマルビア構造の例を示した。このほか、孔１１１内及び複数の孔１２１内に、Ｃｕ等の金属を充填した構造、所謂フィルドビア構造が採用されてもよい。フィルドビア構造とされる場合にも、窒化物半導体層１２０に複数の孔１２１を設けることで形成される残存部１２２により、孔１２１内に充填される金属について、上記同様、加熱時のソース電極１３０側への熱膨張による変形を抑える効果が得られる。

また、以上述べた半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に、ソース電極１３０に達する複数の孔１２１を設ける例を示した。このほか、窒化物半導体層１２０の表面１２０ａに、ソース電極１３０から外側へ引き出された電極をエッチングストッパーとして別途設け、当該電極に達するように複数の孔１２１を設けてもよい。

以上、第１及び第２の実施の形態で述べたような構成を有する半導体装置１，１００等は、各種電子装置に適用することができる。一例として、上記のような構成を有する半導体装置を、半導体パッケージ、力率改善回路、電源装置及び増幅器に適用する場合について、以下に説明する。

［第３の実施の形態］
ここでは、上記のような構成を有する半導体装置の、半導体パッケージへの適用例を、第３の実施の形態として説明する。

図２２は第３の実施の形態に係る半導体パッケージの一例について説明する図である。図２２には、半導体パッケージの一例の要部平面図を模式的に示している。
図２２に示す半導体パッケージ２００は、ディスクリートパッケージの一例である。半導体パッケージ２００は、例えば、上記第２の実施の形態で述べた半導体装置１００、半導体装置１００が搭載されたリードフレーム２１０、及びそれらを封止する樹脂２２０を含む。

半導体装置１００は、リードフレーム２１０のダイパッド２１０ａ上にダイアタッチ材等（図示せず）を用いて搭載される。半導体装置１００には、上記ゲート電極１５０に接続されたパッド１５０ａ、ソース電極１３０に接続されたパッド１３０ａ、及びドレイン電極１６０に接続されたパッド１６０ａが設けられる。パッド１５０ａ、パッド１３０ａ及びパッド１６０ａはそれぞれ、Ａｌ等のワイヤ２３０を用いてリードフレーム２１０のゲートリード２１１、ソースリード２１２及びドレインリード２１３に接続される。ゲートリード２１１、ソースリード２１２及びドレインリード２１３の各一部が露出するように、リードフレーム２１０とそれに搭載された半導体装置１００及びそれらを接続するワイヤ２３０が、樹脂２２０で封止される。

例えば、上記第２の実施の形態で述べたような半導体装置１００が用いられ、図２２に示すような構成を有する半導体パッケージ２００が得られる。上記のように、半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に複数の孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。この残存部１２２により、半導体装置１００の加熱時にも、接続部付近の配線１４０のソース電極１３０側への熱膨張による変形、それによる配線１４０若しくはソース電極１３０又はそれらの両方の剥離が抑えられる。これにより、配線１４０やソース電極１３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。このような半導体装置１００が用いられ、高品質の半導体パッケージ２００が実現される。

［第４の実施の形態］
ここでは、上記のような構成を有する半導体装置の、力率改善回路への適用例を、第４の実施の形態として説明する。

図２３は第４の実施の形態に係る力率改善回路の一例について説明する図である。図２３には、力率改善回路の一例の等価回路図を示している。
図２３に示す力率改善（Power Factor Correction；ＰＦＣ）回路３００は、スイッチ素子３１０、ダイオード３２０、チョークコイル３３０、コンデンサ３４０、コンデンサ３５０、ダイオードブリッジ３６０及び交流電源３７０（ＡＣ）を含む。

ＰＦＣ回路３００において、スイッチ素子３１０のドレイン電極と、ダイオード３２０のアノード端子及びチョークコイル３３０の一端子とが接続される。スイッチ素子３１０のソース電極と、コンデンサ３４０の一端子及びコンデンサ３５０の一端子とが接続される。コンデンサ３４０の他端子とチョークコイル３３０の他端子とが接続される。コンデンサ３５０の他端子とダイオード３２０のカソード端子とが接続される。また、スイッチ素子３１０のゲート電極には、ゲートドライバが接続される。コンデンサ３４０の両端子間には、ダイオードブリッジ３６０を介して交流電源３７０が接続され、コンデンサ３５０の両端子間から直流電源（ＤＣ）が取り出される。

例えば、このような構成を有するＰＦＣ回路３００のスイッチ素子３１０に、上記第２の実施の形態で述べたような半導体装置１００が用いられる。上記のように、半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に複数の孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。この残存部１２２により、半導体装置１００の加熱時にも、接続部付近の配線１４０のソース電極１３０側への熱膨張による変形、それによる配線１４０若しくはソース電極１３０又はそれらの両方の剥離が抑えられる。これにより、配線１４０やソース電極１３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。このような半導体装置１００が用いられ、高品質のＰＦＣ回路３００が実現される。

［第５の実施の形態］
ここでは、上記のような構成を有する半導体装置の、電源装置への適用例を、第５の実施の形態として説明する。

図２４は第５の実施の形態に係る電源装置の一例について説明する図である。図２４には、電源装置の一例の等価回路図を示している。
図２４に示す電源装置４００は、高圧の一次側回路４１０及び低圧の二次側回路４２０、並びに一次側回路４１０と二次側回路４２０との間に設けられるトランス４３０を含む。一次側回路４１０には、上記第４の実施の形態で述べたようなＰＦＣ回路３００、及びＰＦＣ回路３００のコンデンサ３５０の両端子間に接続されたインバータ回路、例えば、フルブリッジインバータ回路４４０が含まれる。フルブリッジインバータ回路４４０には、複数（ここでは一例として４つ）のスイッチ素子４４１、スイッチ素子４４２、スイッチ素子４４３及びスイッチ素子４４４が含まれる。二次側回路４２０には、複数（ここでは一例として３つ）のスイッチ素子４２１、スイッチ素子４２２及びスイッチ素子４２３が含まれる。

例えば、このような構成を有する電源装置４００の、一次側回路４１０に含まれるＰＦＣ回路３００のスイッチ素子３１０、及びフルブリッジインバータ回路４４０のスイッチ素子４４１〜４４４に、上記第２の実施の形態で述べたような半導体装置１００が用いられる。例えば、電源装置４００の、二次側回路４２０のスイッチ素子４２１〜４２３には、シリコンを用いた通常のＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）型ＦＥＴが用いられる。上記のように、半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に複数の孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。この残存部１２２により、半導体装置１００の加熱時にも、接続部付近の配線１４０のソース電極１３０側への熱膨張による変形、それによる配線１４０若しくはソース電極１３０又はそれらの両方の剥離が抑えられる。これにより、配線１４０やソース電極１３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。このような半導体装置１００が用いられ、高品質の電源装置４００が実現される。

［第６の実施の形態］
ここでは、上記のような構成を有する半導体装置の、増幅器への適用例を、第６の実施の形態として説明する。

図２５は第６の実施の形態に係る増幅器の一例について説明する図である。図２５には、増幅器の一例の等価回路図を示している。
図２５に示す増幅器５００は、ディジタルプレディストーション回路５１０、ミキサー５２０、ミキサー５３０及びパワーアンプ５４０を含む。

ディジタルプレディストーション回路５１０は、入力信号の非線形歪みを補償する。ミキサー５２０は、非線形歪みが補償された入力信号ＳＩと交流信号とをミキシングする。パワーアンプ５４０は、入力信号ＳＩが交流信号とミキシングされた信号を増幅する。増幅器５００では、例えば、スイッチの切り替えにより、出力信号ＳＯをミキサー５３０で交流信号とミキシングしてディジタルプレディストーション回路５１０に送出することができる。増幅器５００は、高周波増幅器、高出力増幅器として使用することができる。

例えば、このような構成を有する増幅器５００のパワーアンプ５４０に、上記第２の実施の形態で述べたような半導体装置１００が用いられる。上記のように、半導体装置１００では、基板１１０の孔１１１内の窒化物半導体層１２０に複数の孔１２１が設けられ、それによって残存部１２２が形成される。この残存部１２２により、半導体装置１００の加熱時にも、接続部付近の配線１４０のソース電極１３０側への熱膨張による変形、それによる配線１４０若しくはソース電極１３０又はそれらの両方の剥離が抑えられる。これにより、配線１４０やソース電極１３０の剥離に起因した歩留まりの低下、品質の低下が抑えられる、半導体装置１００が実現される。このような半導体装置１００が用いられ、高品質の増幅器５００が実現される。

上記半導体装置１００等を適用した各種電子装置（上記第３〜第６の実施の形態で述べた半導体パッケージ２００、ＰＦＣ回路３００、電源装置４００及び増幅器５００等）は、各種電子機器に搭載することができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に搭載することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１００ 半導体装置
２ 熱
３ 剥離
１０，１１０ 基板
１０ａ，２０ａ，１１０ａ，１２０ａ 表面
１０ｂ，１１０ｂ 裏面
１１，２１，２１Ａ，２１Ｂ，１１１，１２１ 孔
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 縁部
２０，１２０ 窒化物半導体層
２２，１２２ 残存部
３０ 電極
４０，４０ａ，４０ｂ，１３１，１４０，１４０ａ，１４０ｂ，１５１，１６１ 配線
１２０Ａ チャネル層
１２０Ｂ バリア層
１３０ ソース電極
１３０ａ，１５０ａ，１６０ａ パッド
１３２，１４２，１６２ シード層
１５０ ゲート電極
１６０ ドレイン電極
１７０ パッシベーション膜
１８０ メタルマスク
１８０ａ，１８１ａ，１８２ａ 開口部
１８１，１８２ レジストマスク
２００ 半導体パッケージ
２１０ リードフレーム
２１０ａ ダイパッド
２１１ ゲートリード
２１２ ソースリード
２１３ ドレインリード
２２０ 樹脂
２３０ ワイヤ
３００ ＰＦＣ回路
３１０，４２１，４２２，４２３，４４１，４４２，４４３，４４４ スイッチ素子
３２０ ダイオード
３３０ チョークコイル
３４０，３５０ コンデンサ
３６０ ダイオードブリッジ
３７０ 交流電源
４００ 電源装置
４１０ 一次側回路
４２０ 二次側回路
４３０ トランス
４４０ フルブリッジインバータ回路
５００ 増幅器
５１０ ディジタルプレディストーション回路
５２０，５３０ ミキサー
５４０ パワーアンプ

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板の第１面に設けられた窒化物半導体層と、
   前記窒化物半導体層の、前記基板とは反対側の第２面に設けられた第１電極と、
   前記基板の、前記第１電極との対向位置に設けられ、前記基板を貫通し、前記窒化物半導体層に達する第１孔と、
   前記第１孔内の前記窒化物半導体層に設けられ、前記窒化物半導体層を貫通し、前記第１電極に達する複数の第２孔と、
   前記第１孔内及び前記複数の第２孔内に設けられ、前記第１電極に接続された配線と
   を含むことを特徴とする半導体装置。
2. 前記第１孔内の前記窒化物半導体層は、平面視で、前記第１孔の第１縁部から、前記複数の第２孔のうちの一対の間を通って、前記第１孔の前記第１縁部とは異なる第２縁部まで延在する第１部位を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記第１部位は、平面視で、ライン状に延在することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記第１部位は、平面視で、前記第１孔の中心を通ることを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置。
5. 前記窒化物半導体層の前記第２面の、前記第１電極とは異なる位置に設けられた第２電極と、
   前記窒化物半導体層の前記第２面の、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられたゲート電極と
   を含み、
   前記窒化物半導体層は、
   第１窒化物半導体を含有するチャネル層と、
   前記チャネル層に積層され、前記第１窒化物半導体とは異なる第２窒化物半導体を含有するバリア層と
   を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
6. 基板と、
   前記基板の第１面に設けられた窒化物半導体層と、
   前記窒化物半導体層の、前記基板とは反対側の第２面に設けられた第１電極と
   を有する構造体に対し、
   前記基板の、前記第１電極との対向位置に、前記基板を貫通し、前記窒化物半導体層に達する第１孔を形成する工程と、
   前記第１孔内の前記窒化物半導体層に、前記窒化物半導体層を貫通し、前記第１電極に達する複数の第２孔を形成する工程と、
   前記第１孔内及び前記複数の第２孔内に、前記第１電極に接続される配線を形成する工程と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 基板と、
   前記基板の第１面に設けられた窒化物半導体層と、
   前記窒化物半導体層の、前記基板とは反対側の第２面に設けられた第１電極と、
   前記基板の、前記第１電極との対向位置に設けられ、前記基板を貫通し、前記窒化物半導体層に達する第１孔と、
   前記第１孔内の前記窒化物半導体層に設けられ、前記窒化物半導体層を貫通し、前記第１電極に達する複数の第２孔と、
   前記第１孔内及び前記複数の第２孔内に設けられ、前記第１電極に接続された配線と
   を含む半導体装置を備えることを特徴とする電子装置。

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