JP6443281B2 - 半導体装置およびその製造方法ならびに電力変換装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の形態は、半導体装置であって、
半導体層と、
前記半導体層の上に形成され、ピンホールを有し、前記半導体層にショットキー接触するショットキー電極と、
電気絶縁性を有し、前記ピンホールに充填されるとともに前記ピンホールから突出した絶縁部と、
導電性を有し、前記ショットキー電極および前記絶縁部の上に形成された配線電極と
を備える。
また、本発明は、以下の形態としても実現できる。
図1は、半導体装置100の構成を模式的に示す断面図である。図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。図1のXYZ軸のうち、X軸は、図1の紙面左から紙面右に向かう軸である。+X軸方向は、紙面右に向かう方向であり、−X軸方向は、紙面左に向かう方向である。図1のXYZ軸のうち、Y軸は、図1の紙面手前から紙面奥に向かう軸である。+Y軸方向は、紙面奥に向かう方向であり、−Y軸方向は、紙面手前に向かう方向である。図1のXYZ軸のうち、Z軸は、図1の紙面下から紙面上に向かう軸である。+Z軸方向は、紙面上に向かう方向であり、−Z軸方向は、紙面下に向かう方向である。図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。
図9は、第2実施形態における半導体装置200の構成を模式的に示す断面図である。図9には、図1と同様に、相互に直交するXYZ軸が図示されている。
図13は、電力変換装置10の構成を示す説明図である。電力変換装置10は、交流電源Eから負荷Rに供給される電力を変換する装置である。電力変換装置10は、交流電源Eの力率を改善する力率改善回路の構成部品として、制御回路20と、トランジスタTRと、4つのダイオードD1と、コイルLと、ダイオードD2と、キャパシタCとを備える。本実施形態では、ダイオードD1,D2は、第1実施形態の半導体装置100と同様である。他の実施形態では、ダイオードD1,D2は、第2実施形態の半導体装置200と同様であってもよい。
本発明は、上述した実施形態、実施例および変形例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、実施形態、実施例および変形例における技術的特徴のうち、発明の概要の欄に記載した各形態における技術的特徴に対応するものは、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えおよび組み合わせを行うことが可能である。また、本明細書中に必須なものとして説明されていない技術的特徴については、適宜、削除することが可能である。
20…制御回路
100…半導体装置
100a〜100f…半導体装置
110…基板
110a…表面
110b…裏面
120…半導体層
150…ショットキー電極
155…ピンホール
170…配線電極
172…バリア層
180…絶縁部
180p…絶縁膜
190…裏面電極
200…半導体装置
200d,200e,200f…半導体装置
280…絶縁部
282…部位
810…フォトレジスト
810ep…露光領域
Claims (15)
- 半導体装置であって、
半導体層と、
前記半導体層の上に形成され、ピンホールを有し、前記半導体層にショットキー接触するショットキー電極と、
電気絶縁性を有し、前記ピンホールに充填されるとともに前記ピンホールから突出した絶縁部と、
導電性を有し、前記ショットキー電極および前記絶縁部の上に形成された配線電極と
を備える半導体装置。 - 前記絶縁部は、前記ショットキー電極の上に広がる部位を有する、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記半導体層は、窒化ガリウム(GaN)および炭化ケイ素(SiC)の少なくとも一方から主に成る、請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ショットキー電極は、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)およびイリジウム(Ir)の少なくとも1つから主に成る、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記絶縁部は、酸化ケイ素(SiO2)、窒化ケイ素(SiN)および酸化アルミニウム(Al2O3)の少なくとも1つから主に成る、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記配線電極は、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびタンタル(Ta)の少なくとも1つから主に成るバリア層を、前記ショットキー電極との間に含む、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の半導体装置。
- 半導体装置の製造方法であって、
半導体層を形成する工程と、
前記半導体層にショットキー接触するショットキー電極を、前記半導体層の上に形成する工程と、
電気絶縁性を有する絶縁膜を、前記ショットキー電極の上に形成しつつ、前記絶縁膜の一部を、前記ショットキー電極に存在するピンホールに充填する工程と、
フォトレジストを前記絶縁膜の上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程を終えた後、前記半導体層の面うち前記ショットキー電極が形成されている面とは反対側に位置する裏面から、前記半導体層および前記絶縁膜を透過するとともに前記ショットキー電極に遮断される電磁波を照射することによって、前記フォトレジストを露光する露光工程と、
前記露光工程を終えた後、前記フォトレジストのうち前記電磁波によって露光した露光領域を残して、前記フォトレジストを除去する現像工程と、
前記現像工程を終えた後、前記露光領域をマスクとして用いて、前記絶縁膜をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程を終えた後、前記露光領域を除去する除去工程と、
前記除去工程を終えた後、前記ショットキー電極の上から、前記絶縁膜の部位のうち前記エッチング工程で残された絶縁部の上にわたって、導電性を有する配線電極を形成する工程と
を備える、半導体装置の製造方法。 - 前記絶縁膜を形成する工程は、前記絶縁膜の元となるスピンオングラス材料を塗布する工程を含む、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記露光工程は、前記塗布工程を終えた後、前記裏面に直交する方向に対して傾斜する複数の照射方向で、前記裏面から前記電磁波を照射することによって前記フォトレジストを露光する、請求項7または請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記エッチング工程は、前記現像工程を終えた後、前記露光領域をマスクとして用いて、前記絶縁膜をドライエッチングする、請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体層を形成する工程は、窒化ガリウム(GaN)および炭化ケイ素(SiC)の少なくとも一方から主に成る前記半導体層を形成する、請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ショットキー電極を形成する工程は、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)およびイリジウム(Ir)の少なくとも1つから主に成る前記ショットキー電極を形成する、請求項7から請求項11までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記絶縁膜を形成する工程は、酸化ケイ素(SiO2)、窒化ケイ素(SiN)および酸化アルミニウム(Al2O3)の少なくとも1つから主に成る前記絶縁膜を形成する、請求項7から請求項12までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記配線電極を形成する工程は、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびタンタル(Ta)の少なくとも1つから主に成るバリア層を、前記配線電極の一部として前記ショットキー電極の上に形成する工程を含む、請求項7から請求項13までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の半導体装置を備える電力変換装置。
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