JP7366576B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
半導体装置において、安定した動作が望まれる。
特開2015-177016号公報
本発明の実施形態は、安定した動作が得られる半導体装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、半導体層は、第1電極、第2電極、第3電極、第4電極、半導体層、第1延在導電層、第1電極接続部、第2電極接続部及び絶縁部材を含む。前記第1~第4電極は、第1方向に沿って延びる。前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある。前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う。第1延在導電層は、前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続される。前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある。前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿う。前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある。前記第1電極接続部は、前記第1電極と電気的に接続される。前記第2電極接続部は、前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続される。前記第1方向における前記第2電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある。前記絶縁部材は、第1絶縁部分を含む。前記第1絶縁部分は、前記第3方向において前記第1電極の一部と、前記第2電極接続部と、の間にある。
図1(a)~図1(c)は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。 図2(a)~図2(c)は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。 図3(a)及び図3(b)は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図4は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図5は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図6(a)~図6(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。 図7(a)~図7(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。 図8(a)~図8(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図9(a)~図9(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図10は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図11は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図12(a)及び図12(b)は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。 図13は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図14は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図15は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図16は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図17は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図18は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図19は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図20は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1実施形態)
図1(a)~図1(c)、及び、図2(a)~図2(c)は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
図1(a)は、図1(b)の矢印AAからみた平面図である。図1(b)は、図1(a)のA1-A2線断面図である。図1(c)は、図1(a)のB1-B2線断面図である。図2(a)は、図1(a)のC1-C2線断面図である。図2(b)は、図1(a)のD1-D2線断面図である。図2(c)は、図1(a)のE1-E2線断面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、実施形態に係る半導体装置110は、半導体層10、第1電極51、第2電極52、第3電極53、第4電極54、第1延在導電層51E、第1電極接続部51C、第2電極接続部52C及び絶縁部材80を含む。
この例では、半導体層10は、基板15(例えばシリコン基板)の上に設けられる。半導体層10は、例えば、第1半導体領域11及び第2半導体領域12を含む。第1半導体領域11は、基板15と第2半導体領域12との間にある。第1半導体領域11は、例えば、Alx1Ga1-x1N(0≦x1<1)を含む。第1半導体領域11は、例えばGaNを含む。第2半導体領域12は、例えば、Alx2Ga1-x2N(0<x2≦1、x1<x2)を含む。第2半導体領域12は、例えばAlGaNを含む。実施形態において、第1半導体領域11と基板15との間にバッファ層など(図1(b)などでは図示しない)が設けられても良い。第1半導体領域11と第2半導体領域12との間にAlN層(図1(b)などでは図示しない)が設けられても良い。
図1(a)に示すように、半導体層10は、第1領域10A、第2領域10B及び第3領域10Cを含んでも良い。第1領域10Aは、例えば、アクティブ領域である。第2領域10Bは、1つの接続領域である。第3領域10Cは、別の接続領域である。第1方向D1において、第2領域10Bと第3領域10Cとの間に第1領域10Aがある。第2領域10Bは、例えば、1つの素子分離領域に対応する。第3領域10Cは、例えば、1つの素子分離領域に対応する。
第1電極51、第2電極52、第3電極53及び第4電極54は、第1方向D1に沿って延びる。第1電極51、第2電極52、第3電極53及び第4電極54は、互いに実質的に平行である。
第1方向D1をY軸方向とする。Y軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Y軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をZ軸方向とする。
第2方向D2は、第1方向D1と交差する。以下では、第2方向D2をX軸方向とする。
図1(a)及び図1(b)に示すように、第2方向D2における第1電極51の位置は、第2方向D2における第2電極52の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
この例では、複数の第1電極51、複数の第2電極52、及び、複数の第3電極53が設けられる。図1(a)に示すように、例えば、複数の第1電極51の1つの第2方向D2における位置は、複数の第2電極52の1つの第2方向D2における位置と、複数の第3電極53の1つの第2方向D2における位置と、の間にある。
図1(b)に示すように、半導体層10から第1電極51への方向、半導体層10から第2電極52への方向、及び、半導体層10から第3電極53への方向は、第3方向D3に沿う。第3方向D3は、第1方向D1及び第2方向D2を含む第1平面(例えば、X-Y平面)と交差する。以下では、第3方向D3をZ軸方向とする。
図1(b)及び図2(a)に示すように、第1延在導電層51Eは、第1方向D1に沿って延びる。第1延在導電層51Eは、第1電極51と電気的に接続される。第1電極51は、第3方向D3において、半導体層10と第1延在導電層51Eとの間にある。
図1(b)及び図2()に示すように、この例では、第1中間導電層51Mが設けられる。第1中間導電層51Mにより、第1延在導電層51Eは、第1電極51と電気的に接続される。この例では、接続導電部51Evにより、第1延在導電層51Eが第1中間導電層51Mと電気的に接続される。この例では、接続導電部51Mvにより、第1中間導電層51Mが第1電極51と電気的に接続される。第1電極51、接続導電部51Mv、第1中間導電層51M、接続導電部51Ev及び第1延在導電層51Eのそれぞれの間の境界は明確でも、不明確でも良い。これらの部分の少なくとも一部が、実質的に一体的でも良い。
図1(b)に示すように、第1延在導電層51Eから第4電極54への方向は、第2方向D2に沿う。第2方向D2における第4電極54の位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の前記位置と、の間にある。
図1(a)及び図2(a)に示すように、第1電極接続部51Cは、第1電極51と電気的に接続される。例えば、第1電極接続部51Cは、第1電極51の端部51eと電気的に接続される。
図1(a)及び図2(b)に示すように、第2電極接続部52Cは、第2電極52及び第4電極54と電気的に接続される。例えば、第2電極接続部52Cは、第2電極52の端部52e、及び、第4電極54の端部54eと電気的に接続される。
図1(a)に示すように、第1方向D1における第2電極接続部52Cの位置は、第1方向D1における第1電極接続部51Cの位置と、第1方向D1における第3電極53の位置と、の間にある。
図1(a)に示すように、この例では、第3電極接続部53Cがさらに設けられている。第3電極接続部53Cは、第3電極53の端部53eと電気的に接続される。
第2電極接続部52Cの第1方向D1における位置は、第1電極接続部51Cの第1方向D1における位置と、第3電極接続部53Cの第1方向D1における位置と、の間にある。
第1電極接続部51C及び第2電極接続部52Cは、第2領域10Bに設けられる。第3電極接続部53Cは、第3領域10Cに設けられる。
例えば、第1電極接続部51Cは、複数の第1電極51を電気的に接続する。例えば、第2電極接続部52Cは、複数の第2電極52を電気的に接続する。例えば、第3電極接続部53Cは、複数の第3電極53を電気的に接続する。例えば、第1電極接続部51C、第2電極接続部52C、及び、第3電極接続部53Cは、第2方向D2に沿って延びる。
図1(c)及び図2(a)に示すように、絶縁部材80は、第1絶縁部分80aを含む。半導体装置110においては、第1絶縁部分80aは、第3方向D3において、第1電極51の一部51pと、第2電極接続部52Cと、の間にある。これにより、第1電極51と第2電極接続部52Cとは、互いに電気的に絶縁される。
第1電極51は、例えば、ゲート電極として、機能する。第2電極52は、例えば、ソース電極として、機能する。第3電極53は、例えば、ドレイン電極として、機能する。半導体装置110は、例えば、トランジスタである。第4電極54は、例えば、フィールドプレートとして機能する。フィールドプレートにより、電界の集中が抑制でき、より安定した動作が得られる。
半導体装置110においては、第1電極51と電気的に接続される第1延在導電層51Eが設けられる。これにより、第1電極51(例えばゲート電極)の抵抗を低くできる。これにより、ゲート遅延が抑制できる。安定した動作が得やすくなる。
さらに、上記のように、絶縁部材80の第1絶縁部分80aにより、下層の第1電極51と、上層の第2電極接続部52Cと、が互いに電気的に絶縁される。これにより、第4電極54を第2電極52と電気的に接続する領域(例えば、第2領域10B)の面積を小さくできる。実施形態においては、装置のサイズを小さく維持できる。例えば、ソースドレイン間の寄生容量を小さくできる。そして、第4電極54をフィールドプレートとして機能させ、電界集中を抑制できる。第1延在導電層51Eにより、ゲート抵抗を低くできる。これにより、ゲート遅延が抑制できる。安定した動作が得られる。実施形態によれば、安定した動作が得られる半導体装置を提供できる。
図2(a)に示すように、絶縁部材80は、第2絶縁部分80bをさらに含んでも良い。第2絶縁部分80bは、第2電極接続部52Cと第1延在導電層51Eとの間にある。
図2(a)に示すように、絶縁部材80は、第3絶縁部分80cをさらに含んでも良い。第3絶縁部分80cは、第2電極接続部52Cと第1電極接続部51Cとの間にある。
図1(b)に示すように、絶縁部材80は、第4絶縁部分80dをさらに含んでも良い。第4絶縁部分80dは、半導体層10と第4電極54との間にある。
図1(b)に示すように、絶縁部材80は、第5絶縁部分80eをさらに含んでも良い。第絶縁部分80eは、第1延在導電層51Eと第4電極54との間にある。
図1(b)に示すように、この例では、第1中間導電層51Mの一部は、第3電極53側に向けて延びている。第1中間導電層51Mの少なくとも一部は、第3方向D3において第1電極51と第1延在導電層51Eとの間にある。第1中間導電層51Mは、第1端部51Maを含む。第1中間導電層51Mは、第2端部51Mbを含んでも良い。第2端部51Mbから第1端部51Maへの方向は、第2方向D2に沿う。第2方向D2における第1端部51Maの位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。この例では、第2方向D2における第4電極54の位置は、第2方向における第1端部51Maの位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。第4電極54の少なくとも一部は、第3方向D3において、第1中間導電層51Mと重なっていても良い。例えば、第4電極54は、第3方向D3において、第1端部51Maと重なっていても良い。
このような突出した第1端部51Maを含む第1中間導電層51Mは、例えば、フィールドプレートとして機能する。電界の集中が抑制でき、より安定した動作が得られる。
図1(b)及び図2(b)に示すように、第2延在導電層52E及び第2中間導電層52Mが設けられても良い。第2中間導電層52Mは、第3方向D3において、第2電極52と第2延在導電層52Eとの間にある。第2電極52、第2中間導電層52M及び第2延在導電層52Eは、互いに電気的に接続される。
図1(b)に示すように、第3延在導電層53E及び第3中間導電層53Mが設けられても良い。第3中間導電層53Mは、第3方向D3において、第3電極53と第3延在導電層53Eとの間にある。第3電極53、第3中間導電層53M及び第3延在導電層53Eは、互いに電気的に接続される。
図1(b)に示すように、半導体装置110は、例えば、第1導電層50a、第2導電層50b、第3導電層50c及び第4導電層50dを含む。例えば、第3方向D3における第1導電層50aの位置は、第3方向D3における半導体層10の位置と、第3方向D3における第4導電層50dの位置と、の間にある。第3方向D3における第2導電層50bの位置は、第3方向D3における第1導電層50aの位置と、第3方向D3における第4導電層50dの位置と、の間にある。第3方向D3における第3導電層50cの位置は、第3方向D3における第2導電層50bの位置と、第3方向D3における第4導電層50dの位置と、の間にある。
例えば、第1導電層50aにより、第2電極52及び第3電極53が形成される。第2導電層50bにより、第1電極51が形成される。第3導電層50cにより、第1中間導電層51M、第2中間導電層52M及び第3中間導電層53Mが形成される。第4導電層50dにより、第4電極54、第1延在導電層51E、第2延在導電層52E及び第3延在導電層53Eが形成される。
第1導電層50a及び第3導電層50cは、一体的に形成されても良い。第2電極52及び第2中間導電層52Mは、一体的に形成されても良い。第1導電層50a及び第3導電層50cは、シームレスで繋がっても良い。第2電極52及び第2中間導電層52Mは、シームレスで繋がっても良い。
図2(b)及び図2(c)に示すように、この例では、第1電極接続部51Cは、第2導電層50bの一部、第3導電層50cの一部、及び、第4導電層50dの一部を含む。
図1(b)に示すように、絶縁部材80は、第1絶縁層81、第2絶縁層82及び第3絶縁層83を含む。これらの絶縁層の間の境界は明確でも、不明確でも良い。例えば、第3方向D3における第1絶縁層81の位置は、第3方向D3における半導体層10の位置と、第3方向D3における第3絶縁層83の位置と、の間にある。例えば、第3方向D3における第2絶縁層82の位置は、第3方向D3における第1絶縁層81の位置と、第3方向D3における第3絶縁層83の位置と、の間にある。
図1(c)に示すように、この例では、絶縁部材80の第1絶縁部分80aは、第2絶縁層82の一部に対応する。
図2(a)に示すように、第2絶縁部分80b及び第3絶縁部分80cは、第3絶縁層83の一部に対応する。
図1(b)に示すように、この例では、第4絶縁部分80dは、第1絶縁層81の一部及び第2絶縁層82の一部に対応する。
図1(b)に示すように、第5絶縁部分80eは、第3絶縁層83の一部に対応する。
図1(b)に示すように、この例では、半導体装置110は、絶縁膜85を含む。絶縁膜85は、半導体層10と第1電極51との間に設けられる。絶縁膜85は、例えば、ゲート絶縁膜として機能する。
以下、実施形態に係る半導体装置のいくつかの例について説明する。以下においては、上記の半導体装置110と異なる部分について説明する。
図3(a)及び図3(b)は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
これらの図は、図1(a)のA1-A2線断面に対応する断面図である。
図3(a)に示すように、実施形態に係る半導体装置110aは、中間電極51Nを含む。中間電極51Nは、第2電極52と電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、第2電極接続部52C(図3(a)の破線)により行われる。
第3方向D3における中間電極51Nの位置は、第3方向D3における第1電極51の位置と、第3方向D3における第1延在導電層51Eの位置と、の間にある。例えば、中間電極51Nは、第3導電層50cにより形成される。例えば、中間電極51Nは、第1方向D1に沿って延びる。
第2方向D2における中間電極51Nの位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
中間電極51Nは、例えば、フィールドプレートとして機能する。半導体装置110aにおいては、例えば、2つのフィールドプレート(中間電極51N及び第4電極54)が設けられる。これにより、電界の集中がより抑制できる。例えば、ゲート-ドレイン間の容量を小さくできる。より安定した動作が得られる。
図3(a)に示すように、絶縁部材80は、第6絶縁部分80fを含んでも良い。第6絶縁部分80fは、第1中間導電層51Mと中間電極51Nとの間に設けられる。第6絶縁部分80fは、例えば、第絶縁層82の一部である。
図3(b)に示すように、実施形態に係る半導体装置110bにおいても、中間電極51Nが設けられる。半導体装置110bにおいては、接続部54vが設けられる。接続部54vは、中間電極51Nを第4電極54と電気的に接続する。例えば、第4電極54は、第2電極接続部52C(図3(b)の破線)により、第2電極52に電気的に接続される。中間電極51Nが、第2電極接続部52Cにより、第2電極52に電気的に接続されても良い。これにより、ソース抵抗を小さくできる。
図4及び図5は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
これらの図は、図1(a)の1-2線断面に対応する断面図である。
図4に示すように、実施形態に係る半導体装置111においては、絶縁部材80の第1絶縁部分80aの少なくとも一部は、第1中間導電層51M(または第3導電層50c)と、第2電極接続部52Cと、の間にある。第1中間導電層51M(または第3導電層50c)により、第1電極51は、第1電極接続部51Cに電気的に接続される。
図5に示すように、実施形態に係る半導体装置112においては、絶縁部材80の第1絶縁部分80aの少なくとも一部は、第1電極51と、第1中間導電層51M(または第3導電層50c)と、の間にある。
半導体装置111及び112においても、電気的な接続領域(例えば、第2領域10B)の面積を小さくでき、装置のサイズを小さく維持できる。フィールドプレートにより、電界の集中を抑制できる。例えば、ソースドレイン間の寄生容量を小さくできる。第1延在導電層51Eにより、ゲート抵抗を低くできる。実施形態によれば、安定した動作が得られる半導体装置を提供できる。
(第2実施形態)
図6(a)~図6(c)、及び、図7(a)~図7(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
図6(a)は、図6(b)の矢印AAからみた平面図である。図6(b)は、図6(a)のA1-A2線断面図である。図6(c)は、図6(a)のB1-B2線断面図である。図7(a)は、図6(a)のC1-C2線断面図である。図7(b)は、図6(a)のD1-D2線断面図である。図7(c)は、図6(a)のE1-E2線断面図である。
図6(a)及び図6(b)に示すように、実施形態に係る半導体装置120も、半導体層10、第1電極51、第2電極52、第3電極53、第4電極54、第1延在導電層51E、第2延在導電層52E、第1電極接続部51C、第2電極接続部52C及び絶縁部材80を含む。
第1~第4電極51~54は、第1方向D1(例えばY軸方向)に沿って延びる。
第2方向D2は、第1方向D1と交差する。第2方向D2は、例えば、X軸方向である。第3方向D3は、第1方向D1及び第2方向D2を含む第1平面(X-Y平面)と交差する。第3方向D3は、例えば、Z軸方向である。
第2方向D2における第1電極51の位置は、第2方向D2における第2電極52の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
図6(b)に示すように、半導体層10から第1電極51への方向、半導体層10から第2電極52への方向、及び、半導体層10から第3電極53への方向は、第3方向D3に沿う。
第1延在導電層51Eは、第1方向D1に沿って延び、第1電極51と電気的に接続される。第1電極51は、第3方向D3において、半導体層10と第1延在導電層51Eとの間にある。
第1延在導電層51Eから第4電極54への方向は、第2方向D2に沿う。第2方向D2における第4電極54の位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
第2延在導電層52Eは、第1方向D1に沿って延び、第2電極52と電気的に接続される。第2電極52は、第3方向D3において、半導体層10と第2延在導電層52Eとの間にある。
第1電極接続部51Cは、第1電極51と電気的に接続される(図7(a)参照)。第2電極接続部52Cは、第2電極52及び第4電極54と電気的に接続される(図7(b)及び図7(c)参照)。
図6(a)に示すように、第1方向D1における第1電極接続部51Cの位置は、第1方向D1における第2電極接続部52Cの位置と、第1方向D1における第3電極53の位置と、の間にある。第1電極接続部51C及び第2電極接続部52Cは、例えば、第2領域10Bに設けられる(図6(a)参照)。
このように、半導体装置120においては、第1電極接続部51C及び第2電極接続部52Cの第1方向D1における位置関係が、半導体装置110におけるそれとは異なる。
図7(b)に示すように、半導体装置120において、絶縁部材80は、第1絶縁部分80aを含む。図6(c)及び図7(b)に示すように、第1絶縁部分80aは、第3方向D3において、第1電極接続部51Cと、第2延在導電層52Eの一部52Epと、の間にある。第1絶縁部分80aは、例えば、第2絶縁層82の一部である。
半導体装置120においては、絶縁部材80の第1絶縁部分80aにより、下層の第1電極接続部51Cと、上層の第2延在導電層52Eと、が互いに電気的に絶縁される。これにより、例えば、電気的な接続領域(例えば、第2領域10B)の面積を小さくでき、装置のサイズを小さく維持できる。第電極54によるフィールドプレートにより、電界の集中を抑制できる。例えば、ソースドレイン間の寄生容量を小さくできる。第1延在導電層51Eにより、ゲート抵抗を低くできる。実施形態によれば、安定した動作が得られる半導体装置を提供できる。
図7(c)に示すように、絶縁部材80は、第2絶縁部分80bをさらに含んでも良い。第2絶縁部分80bは、第1電極接続部51Cと、第4電極54の一部54pと、の間にある。第2絶縁部分80bは、例えば、第2絶縁層82の一部である。
図7(a)に示すように、絶縁部材80は、第3絶縁部分80cをさらに含んでも良い。第3絶縁部分80cは、第1方向D1において、第2電極接続部52Cと第1延在導電層51Eとの間にある。第1電極接続部51Cは、第3方向D3において、半導体層10と第3絶縁部分80cとの間にある。第3絶縁部分80cは、例えば、第3絶縁層83の一部である。
図6(b)に示すように、絶縁部材80は、第4絶縁部分80dをさらに含んでも良い。第4絶縁部分80dは、半導体層10と第4電極5との間にある。第4絶縁部分80dは、第2絶縁層82の一部である。
図6(b)に示すように、絶縁部材80は、第5絶縁部分80eをさらに含んでも良い。第5絶縁部分80eは、第1延在導電層51Eと第4電極54との間にある。第5絶縁部分80eは、第3絶縁層83の一部である。
図6(b)に示すように、半導体装置120は、第1中間導電層51Mをさらに含んでも良い。第1中間導電層51Mの少なくとも一部は、第3方向D3において第1電極51と第1延在導電層51Eとの間にある。第1中間導電層51Mは、第1端部51Maを含む。第2方向D2における第1端部51Maの位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。第1中間導電層51Mが、第3電極53の側に突出している。第1中間導電層51Mは、フィールドプレートとして機能する。これにより、電界集中がより抑制できる。より安定した動作が得られる。
図7(b)に示すように、半導体装置120において、第1電極接続部51Cは、第2導電層50bにより形成される。実施形態において、第1電極接続部51Cは、第1導電層50aにより形成されても良い。
図8(a)~図8(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図8(a)は、図6(a)のB1-B2線断面に対応する断面図である。図8(b)は、図6(a)のD1-D2線断面に対応する断面図である。図8(c)は、図6(a)のE1-E2線断面に対応する断面図である。
図8(a)~図8(c)に示すように、この例においては、第1電極接続部51Cは、第1接続導電層51Ca及び第2接続導電層51Cbを含む。図8(a)に示すように、第1接続導電層51Caから第1中間導電層51Mへの方向は、上記の第1平面(X-Y平面)に沿う。図8(b)に示すように、第1接続導電層51Caから第2中間導電層52Mへの方向は、上記の第1平面(X-Y平面)に沿う。第1接続導電層51Ca、第1中間導電層51M及び第2中間導電層52Mは、例えば、第3導電層50cの少なくとも一部である。
図8(a)及び図8(b)に示すように、第2接続導電層51Cbは、半導体層10と第1接続導電層51Caとの間にある。例えば、図8(b)に示すように、第2接続導電層51Cbから第2電極52への方向は、第1平面(X-Y平面)に沿う。第2接続導電層51Cbから第1電極51への方向は、第1平面(X-Y平面)に沿っても良い。第2接続導電層51Cbは、例えば、第1導電層50aの少なくとも一部である。第2接続導電層51Cbは、例えば、第2導電層50bの少なくとも一部でも良い。
図9(a)~図9(c)は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図9(a)は、図6(a)のB1-B2線断面に対応する断面図である。図9(b)は、図6(a)のD1-D2線断面に対応する断面図である。図9(c)は、図6(a)のE1-E2線断面に対応する断面図である。
図9(a)~図9(c)に示すように、この例においては、第1電極接続部51Cは、第1接続導電層51Caを含む。この場合も、第1接続導電層51Caから第1中間導電層51Mへの方向は、上記の第1平面(X-Y平面)に沿う。図9(b)に示すように、第1接続導電層51Caから第2中間導電層52Mへの方向は、上記の第1平面(X-Y平面)に沿う。第1接続導電層51Ca、第1中間導電層51M及び第2中間導電層52Mは、例えば、第3導電層50cの少なくとも一部である。
図9(b)及び図9(c)に示すように、絶縁部材80の一部80pは、第3方向D3において、半導体層10と第1接続導電層51Caとの間にある。
半導体装置121及び122においても、装置のサイズを小さく維持できる。電界の集中を抑制できる。例えば、ソースドレイン間の寄生容量を小さくできる。第1延在導電層51Eにより、ゲート抵抗を低くできる。安定した動作が得られる。
半導体装置120~122においても、半導体装置110a及び110bに関して説明した構成が適用されても良い。例えば、第2電極52と電気的に接続された中間電極51N(図3(a)及び図3(b))が設けられても良い。第3方向D3における中間電極51Nの位置は、第3方向D3における第1電極51の位置と、第3方向D3における第1延在導電層51Eの位置と、の間にある。第2方向D2における中間電極51Nの位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。例えば、接続部54v(図3(b)参照)が設けられても良い。接続部54vは、中間電極51Nを第4電極54と電気的に接続する。
第2実施形態に係る半導体装置において、第1実施形態に関して説明した構成を適応しても良い。
図10及び図11は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
これらの図は、図1(a)または図6(a)のA1-A2線断面に対応する断面図である。
図10に示すように、実施形態に係る半導体装置130においては、第1電極51の一部(例えば、下端)から第1半導体領域11への方向は、第2方向D2に沿う。例えば、第1電極51は、トレンチ型のゲート電極である。これにより、例えばしきい値電圧を高くすることができる。例えば、ノーマリオフ動作が得られる。
この例では、中間絶縁膜86が設けられている。中間絶縁膜86は、絶縁膜85と半導体層10との間に設けられる。例えば、中間絶縁膜86は、シリコン及び窒素を含む。絶縁膜85は、例えば、シリコン及び酸素を含む。中間絶縁膜86により、半導体層10が保護される。安定した特性を得やすくなる。
図11に示すように、半導体装置131は、半導体膜13をさらに含んでも良い。第3半導体膜13は、半導体層10と第電極5との間に設けられる。半導体膜13は、例えば、Alx3Ga1-x3N(0≦x3≦1)を含む。半導体膜13は、例えば、Mg、Zn及びCよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素をさらに含む。第1元素は、p形不純物として機能する。半導体膜13が設けられる場合、絶縁膜85は、省略されても良い。
半導体装置130及び131に関して説明した構成が、第1実施形態または第2実施形態に係る半導体装置、及び、それらの変形の半導体装置に適用されても良い。
(第3実施形態)
図12(a)及び図12(b)は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
図13~図20は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図12(a)及び図12(b)は、図13の矢印ABからみたときの平面図である。図12(b)は、後述する第1~第3パッド61~63を除去したときの平面図である。図13は、図12(b)のG1-G2線断面図である。図14は、図12(b)のH1-H2線断面図である。図15は、図12(b)のI1-I2線断面図である。図16は、図12(b)のJ1-J2線断面図である。図17は、図12(b)のK1-K2線断面図である。図18は、図12(b)のL1-L2線断面図である。図19は、図12(b)のM1-M2線断面図である。図20は、図12(b)のN1-N2線断面図である。
図12(a)及び図12(b)に示すように、実施形態に係る半導体装置150は、第1電極51、第2電極52、第3電極53、半導体層10及び第1パッド部61を含む。この例では、半導体装置150は、第2パッド部62及び第3パッド部63をさらに含む。
図14に示すように、半導体装置150は、第1接続部材71及び第2接続部材72をさらに含む。
図12(a)及び図12(b)に示すように、第1電極51、第2電極52、第3電極53及び第4電極54は、第1方向D1に沿って延びる。第1方向D1は、例えば、Y軸方向である。Y軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。X軸方向及びY軸方向に対して垂直な方向をZ軸方向とする。
第1方向D1と交差する1つの方向を第2方向D2とする。第1方向D1及び第2方向D2を含む平面と交差する1つの方向を第3方向D3とする。第2方向D2は、例えば、X軸方向である。第3方向D3は、例えば、Z軸方向である。
第1電極51の第1方向D1に沿う長さは、第1電極51の第2方向D2に沿う長さよりも長い。第1電極51の第1方向D1に沿う長さは、第1電極51の第3方向D3に沿う長さよりも長い。
第2電極52の第1方向D1に沿う長さは、第2電極52の第2方向D2に沿う長さよりも長い。第2電極52の第1方向D1に沿う長さは、第2電極52の第3方向D3に沿う長さよりも長い。
第3電極53の第1方向D1に沿う長さは、第3電極53の第2方向D2に沿う長さよりも長い。第3電極53の第1方向D1に沿う長さは、第3電極53の第3方向D3に沿う長さよりも長い。
第4電極54の第1方向D1に沿う長さは、第4電極54の第2方向D2に沿う長さよりも長い。第4電極54の第1方向D1に沿う長さは、第4電極54の第3方向D3に沿う長さよりも長い。
第2方向D2における第1電極51の位置は、第2方向D2における第2電極52の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
第2方向D2における第4電極54の位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。
図13に示すように、半導体層10から第1電極51への方向、半導体層10から第2電極52への方向、半導体層10から第3電極53への方向、及び、半導体層10から第4電極54への方向は、第3方向D3に沿う。
半導体層10は、例えば、第1半導体領域11及び第2半導体領域12を含む。第2半導体領域12は、第1半導体領域11と、第1電極51との間にある。この例では、基板15が設けられている。第1半導体領域11は、基板15と第2半導体領域12との間にある。第1半導体領域11は、例えば、Alx1Ga1-x1N(0≦x1<1)を含む。第1半導体領域11は、例えばGaNを含む。第2半導体領域12は、例えば、Alx2Ga1-x2N(0<x2≦1、x1<x2)を含む。
図14に示すように、第1電極51の第1電極部分ep1、第2電極52の第2電極部分ep2、第3電極53の第3電極部分ep3及び第4電極54の第4電極部分ep4は、半導体層10と第1パッド部61との間にある。
図14に示すように、第1接続部材71は、第1パッド部61と第2電極52との間に設けられる。第1接続部材71は、第1パッド部61を第2電極52と電気的に接続する。この例では、第1接続部材71は、第2延在導電層52E及び第2中間導電層52Mを介して、第2電極52と電気的に接続される。
第2接続部材72は、第1パッド部61と第4電極54との間に設けられる。第2接続部材72は、第1パッド部61を第4電極54と電気的に接続する。例えば、第2延在導電層52Eから第4電極54への方向は、第2方向D2に沿う。
第1電極51は、例えば、ゲート電極として、機能する。第2電極52は、例えば、ソース電極として、機能する。第3電極53は、例えば、ドレイン電極として、機能する。半導体装置110は、例えば、トランジスタである。
第1パッド部61により、第4電極54は、第2電極52と電気的に接続される。第4電極54は、例えば、フィールドプレートとして機能する。フィールドプレートにより、電界の集中が抑制でき、より安定した動作が得られる。
第1パッド部61は、Z軸方向において、第1~第4電極51~54と重なる。第1パッド部61は、Z軸方向において、半導体層10の第1領域10Aと重なる(図12(b)参照)。第1領域10Aは、例えば、アクティブ領域である。第1パッド部61は、例えば、ソース用パッド部として機能する。パッド部としての領域が省略できる。
図12(b)及び図16に示すように、第2パッド部62と第3パッド部63との間においては、パッド部が設けられていない。
図18に示すように、第1接続部材71の第1方向D1に沿う長さを長さ71yとする。図14に示すように、第1接続部材71の第2方向D2に沿う長さを長さ71xとする。図14及び図18に示すように、第1接続部材71の第3方向D3に沿う長さを長さ71zとする。例えば、第1接続部材71の第1方向D1に沿う長さ71yは、第1接続部材71の第2方向D2に沿う長さ71xよりも長い。第1接続部材71の第3方向D3に沿う長さ71zは、第1接続部材71の第2方向D2に沿う長さ71xよりも長くても良い。
図20に示すように、第2接続部材72の第1方向D1に沿う長さを長さ72yとする。図14に示すように、第2接続部材72の第2方向D2に沿う長さを長さ72xとする。図14及び図20に示すように、第2接続部材72の第3方向D3に沿う長さを長さ72zとする。例えば、第2接続部材72の第1方向D1に沿う長さ72yは、第2接続部材72の第2方向D2に沿う長さ72xよりも長い。第2接続部材72の第3方向D3に沿う長さ72zは、第2接続部材72の第2方向D2に沿う長さ72xよりも長くても良い。
図12(a)に示すように、第1パッド部61の第2方向D2に沿う長さを長さ61xとする。第1パッド部61の第1方向D1に沿う長さを長さ61yとする。図14に示すように、第1パッド部61の第3方向D3に沿う長さを長さ61zとする。1つの例において、長さ61xは、長さ61yよりも長い。例えば、長さ61zは、長さ61xよりも短い。
図13に示すように、半導体装置150は、第2パッド部62及び第3接続部材73を含む。第1電極51の第5電極部分ep5、第2電極52の第6電極部分ep6、第3電極53の第7電極部分ep7、及び、第4電極54の第8電極部分ep8は、半導体層10と第2パッド部62との間にある。
第3接続部材73は、第2パッド部62と第1電極51との間に設けられる。第3接続部材3は、第2パッド部62を第1電極51と電気的に接続する。この例では、第3接続部材7は、第1延在導電層51E及び第1中間導電層51Mを介して、第1電極51と電気的に接続される。
第1中間導電層51Mにより、第1延在導電層51Eは、第1電極51と電気的に接続される。この例では、接続導電部51Evにより、第1延在導電層51Eが第1中間導電層51Mと電気的に接続される。この例では、接続導電部51Mvにより、第1中間導電層51Mが第1電極51と電気的に接続される。第1電極51、接続導電部51Mv、第1中間導電層51M、接続導電部51Ev及び第1延在導電層51Eのそれぞれの間の境界は明確でも、不明確でも良い。これらの部分の少なくとも一部が、実質的に一体的でも良い。
例えば、第1中間導電層51Mは、第1端部51Maを含む。第1中間導電層51Mは、第2端部51Mbを含んでも良い。第2端部51Mbから第1端部51Maへの方向は、第2方向D2に沿う。第2方向D2における第1端部51Maの位置は、第2方向D2における第1電極51の位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。この例では、第2方向D2における第4電極54の位置は、第2方向における第1端部51Maの位置と、第2方向D2における第3電極53の位置と、の間にある。第4電極54の少なくとも一部は、第3方向D3において、第1中間導電層51Mと重なっていても良い。例えば、第4電極54は、第3方向D3において、第1端部51Maと重なっていても良い。
第2パッド部62は、Z軸方向において、第1~第4電極51~54と重なる。第2パッド部62は、Z軸方向において、半導体層10の第1領域10Aと重なる(図12(b)参照)。第2パッド部62は、例えば、ゲート用パッド部として機能する。パッド部としての領域が省略できる。
図12に示すように、第1パッド部61から第2パッド部62への方向は、第1方向D1に沿う。
図17に示すように、第3接続部材73の第1方向D1に沿う長さを長さ73yとする。図13に示すように、第3接続部材73の第2方向D2に沿う長さを長さ73xとする。図13及び図17に示すように、第3接続部材73の第3方向D3に沿う長さを長さ73zとする。例えば、長さ73yは、長さ73xよりも長い。例えば、長さ73zは、長さ73xよりも長くても良い。
図12(a)に示すように、第2パッド部62の第2方向D2に沿う長さを長さ62xとする。第2パッド部62の第1方向D1に沿う長さを長さ62yとする。図13及び図17に示すように、第2パッド部62の第3方向D3に沿う長さを長さ62zとする。1つの例において、長さ62xは、長さ62yよりも長くても良い。例えば、長さ62zは、長さ62yよりも短い。
図15に示すように、半導体装置150は、第3パッド部63及び第4接続部材74を含む。第1電極51の第9電極部分ep9、第2電極52の第10電極部分ep10、第3電極53の第11電極部分ep11、及び、第4電極54の第12極部分ep12は、半導体層10と第3パッド部63との間にある。
第4接続部材74は、第3パッド部63と第3電極53との間に設けられる。第4接続部材74は、第3パッド部63を第3電極53と電気的に接続する。この例では、第4接続部材74は、第3延在導電層53E及び第3中間導電層53Mを介して、第3電極53と電気的に接続される。
第3パッド部63は、Z軸方向において、第1~第4電極51~54と重なる。第3パッド部63は、Z軸方向において、半導体層10の第1領域10Aと重なる(図12(b)参照)。第3パッド部63は、例えば、ドレイン用パッド部として機能する。パッド部としての領域が省略できる。例えば、第3パッド部63と基板15との間の寄生容量を小さくできる。例えば、スイッチング動作が安定する。
図12(a)に示すように、例えば、第1パッド部61から第3パッド部63への方向は、第1方向D1に沿う。例えば、第2パッド部62は、第1方向D1において、第1パッド部61と第3パッド部63との間にある。
図19に示すように、第4接続部材74の第1方向D1に沿う長さを長さ74yとする。図15に示すように、第4接続部材74の第2方向D2に沿う長さを長さ74xとする。図15及び図19に示すように、第4接続部材74の第3方向D3に沿う長さを長さ74zとする。例えば、長さ74yは、長さ74xよりも長い。例えば、長さ74zは、長さ74xよりも長い。
図12(a)に示すように、第3パッド部63の第2方向D2に沿う長さを長さ63xとする。第3パッド部63の第1方向D1に沿う長さを長さ63yとする。図15及び図19に示すように、第3パッド部63の第3方向D3に沿う長さを長さ63zとする。1つの例において、長さ63xは、長さ63yよりも長い。例えば、長さ63zは、長さ63yよりも短い。
第3実施形態において、第1実施形態または第2実施形態に関して説明した構成が適用できる。例えば、半導体装置150は、絶縁部材80を含む。半導体装置150は、例えば、第1~第3絶縁層81~83を含む。第3実施形態において、第3絶縁層83は、樹脂を含んでも良い。樹脂は、例えば、ポリイミドを含む。半導体装置10は、絶縁膜85を含んでも良い。絶縁膜85は、例えば、半導体層10と第1電極51との間に設けられる。半導体装置150は、例えば、第1~第4導電層50a~50dを含んでも良い。半導体装置130及び131に関して説明した構成が、第3実施形態に係る半導体装置及びその変形の半導体装置に適用されても良い。
以下、半導体装置に含まれる材料の例について説明する。
第1電極51は、例えば、TiN、WN、TaN、Ni、Au及びPtよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2電極52及び第3電極53は、例えば、Ti、Al及びTaよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第4電極54、及び、第1~第3延在導電層51E~53Eは、例えば、Al、Cu、Au及びAgよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第1~第3中間導電層51M~53Mは、例えば、Al、Cu、Au及びAgよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
第1絶縁層81、第2絶縁層82及び第3絶縁層83の少なくともいずれかは、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び、酸化アルミニウムからなる群から選択された少なくとも1つを含む。第3絶縁層83は、例えば、ポリイミドを含んでも良い。絶縁膜85は、例えば、酸化シリコンを含む。
実施形態は、以下の構成(例えば、技術案)を含む。
(構成1)
第1方向に沿って延びる第1電極と、
前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、前記半導体層から前記第3電極への方向、及び、前記半導体層から前記第4電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
第1パッド部であって、前記第1電極の第1電極部分、前記第2電極の第2電極部分、前記第3電極の第3電極部分及び前記第4電極の第4電極部分は、前記半導体層と前記第1パッド部との間にある、前記第1パッド部と、
前記第1パッド部と前記第2電極との間に設けられ、前記第1パッド部を前記第2電極と電気的に接続する第1接続部材と、
前記第1パッド部と前記第4電極との間に設けられ、前記第1パッド部を前記第4電極と電気的に接続する第2接続部材と、
を備えた、半導体装置。
(構成2)
前記第1接続部材の前記第1方向に沿う長さは、前記第1接続部材の前記第2方向に沿う長さよりも長い、構成1記載の半導体装置。
(構成3)
前記第1接続部材の前記第3方向に沿う長さは、前記第1接続部材の前記第2方向に沿う前記長さよりも長い、構成2記載の半導体装置。
(構成4)
前記第2接続部材の前記第1方向に沿う長さは、前記第2接続部材の前記第2方向に沿う長さよりも長い、構成1~3のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成5)
前記第2接続部材の前記第3方向に沿う長さは、前記第2接続部材の前記第2方向に沿う前記長さよりも長い、構成4記載の半導体装置。
(構成6)
前記第1パッド部の前記第2方向に沿う長さは、前記第1パッド部の前記第1方向に沿う長さよりも長い、構成1~5のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成7)
前記第1パッド部の前記第3方向に沿う長さは、前記第1パッド部の前記第1方向に沿う前記長さよりも短い、構成6記載の半導体装置。
(構成8)
第2パッド部と、
第3接続部材と、
をさらに備え、
前記第1電極の第5電極部分、前記第2電極の第6電極部分、前記第3電極の第7電極部分及び前記第4電極の第8電極部分は、前記半導体層と前記第2パッド部との間にあり、
前記第3接続部材は、前記第2パッド部と前記第1電極との間に設けられ、前記第2パッド部を前記第1電極と電気的に接続する、構成1~4のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成9)
前記第1パッド部から前記第2パッド部への方向は、前記第1方向に沿う、構成8記載の半導体装置。
(構成10)
前記第3接続部材の前記第1方向に沿う長さは、前記第3接続部材の前記第2方向に沿う長さよりも長い、構成8または9に記載の半導体装置。
(構成11)
前記第3接続部材の前記第3方向に沿う長さは、前記第3接続部材の前記第2方向に沿う前記長さよりも長い、構成10記載の半導体装置。
(構成12)
前記第2パッド部の前記第2方向に沿う長さは、前記第2パッド部の前記第1方向に沿う長さよりも長い、構成8~11のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成13)
前記第2パッド部の前記第3方向に沿う長さは、前記第2パッド部の前記第1方向に沿う前記長さよりも短い、構成12記載の半導体装置。
(構成14)
第3パッド部と、
第4接続部材と、
をさらに備え、
前記第1電極の第9電極部分、前記第2電極の第10電極部分、前記第3電極の第11電極部分及び前記第4電極の第12極部分は、前記半導体層と前記第3パッド部との間にあり、
前記第4接続部材は、前記第3パッド部と前記第3電極との間に設けられ、前記第3パッド部を前記第3電極と電気的に接続する、構成1~13のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成15)
前記第1パッド部から前記第3パッド部への方向は、前記第1方向に沿う、構成14記載の半導体装置。
(構成16)
前記第2パッド部は、前記第1方向において、前記第1パッド部と前記第3パッド部との間にある、構成14または15に記載の半導体装置。
(構成17)
前記第4接続部材の前記第1方向に沿う長さは、前記第4接続部材の前記第2方向に沿う長さよりも長い、構成14~16のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成18)
前記第4接続部材の前記第3方向に沿う長さは、前記第4接続部材の前記第2方向に沿う前記長さよりも長い、構成17記載の半導体装置。
(構成19)
前記第3パッド部の前記第2方向に沿う長さは、前記第3パッド部の前記第1方向に沿う長さよりも長い、構成14~18のいずれか1つに記載の半導体装置。
(構成20)
前記第3パッド部の前記第3方向に沿う長さは、前記第3パッド部の前記第1方向に沿う前記長さよりも短い、構成19記載の半導体装置。
実施形態によれば、安定した動作が得られる半導体装置が提供できる。
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる半導体層、電極、導電層、絶縁層、絶縁部材及び基板などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…半導体層、 10A~10C…第1~第3領域、 11、12…第1、第2半導体領域、 13…半導体膜、 15…基板、 50a~50d…第1~第4導電層、 51~54…第1~第4電極、 51C~53C…第1~第3電極接続部、 51Ca、51Cb…第1、第2接続導電層、 51E~53E…第1~第3延在導電層、 51Ev…接続導電部、 51M~53M…第1~第3中間導電層、 51Ma…第1端部、 51Mb…第2端部、 51Mv…接続導電部、 51N…中間電極、 51e~54e…端部、 51p…一部、 52Ep…一部、 54p…一部、 54v…接続部、 61~63…第1~第3パッド部、 71~73…第1~第4接続部材、 80…絶縁部材、 80a~80f…第1~第6絶縁部分、 80p…一部、 81~83…第1~第3絶縁層、 85…絶縁膜、 86…中間絶縁膜、 110、110a、110b、111、112、120、121、122、130、131、150…半導体装置、 AA…矢印、 D1~D3…第1~第3方向、 ep1~ep12…第1~第12接続部材

Claims (19)

  1. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続された第1延在導電層であって、前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある、前記第1延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    前記第1電極と電気的に接続された第1電極接続部と、
    前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続された第2電極接続部であって、前記第1方向における前記第2電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第2電極接続部と、
    第1絶縁部分を含む絶縁部材であって、前記第1絶縁部分は、前記第3方向において前記第1電極の一部と、前記第2電極接続部と、の間にある、前記絶縁部材と、
    を備え
    前記絶縁部材は、第3絶縁部分をさらに含み、
    前記第3絶縁部分は、前記第2電極接続部と前記第1電極接続部との間にある、半導体装置。
  2. 前記絶縁部材は、第2絶縁部分をさらに含み、
    前記第2絶縁部分は、前記第2電極接続部と前記第1延在導電層との間にある、請求項1記載の半導体装置。
  3. 第1中間導電層をさらに備え、
    前記第1中間導電層の少なくとも一部は、前記第3方向において前記第1電極と前記第1延在導電層との間にあり、
    前記第1中間導電層は、第1端部を含み、
    前記第2方向における前記第1端部の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記第1絶縁部分の少なくとも一部は、前記第1中間導電層と前記第2電極接続部との間にある、請求項記載の半導体装置。
  5. 前記第1絶縁部分の少なくとも一部は、前記第1電極と前記第1中間導電層との間にある、請求項記載の半導体装置。
  6. 前記第2電極と電気的に接続された中間電極をさらに備え、
    前記第3方向における前記中間電極の位置は、前記第3方向における前記第1電極の位置と、前記第3方向における前記第1延在導電層の位置と、の間にあり、
    前記第2方向における前記中間電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、請求項1~のいずれか1つに記載の半導体装置。
  7. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続された第1延在導電層であって、前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある、前記第1延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    前記第1電極と電気的に接続された第1電極接続部と、
    前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続された第2電極接続部であって、前記第1方向における前記第2電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第2電極接続部と、
    第1絶縁部分を含む絶縁部材であって、前記第1絶縁部分は、前記第3方向において前記第1電極の一部と、前記第2電極接続部と、の間にある、前記絶縁部材と、
    前記第2電極と電気的に接続された中間電極と、
    を備え
    前記第3方向における前記中間電極の位置は、前記第3方向における前記第1電極の位置と、前記第3方向における前記第1延在導電層の位置と、の間にあり、
    前記第2方向における前記中間電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、半導体装置。
  8. 前記中間電極を前記第4電極と電気的に接続する接続部をさらに備えた、請求項6または記載の半導体装置。
  9. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続された第1延在導電層であって、前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある、前記第1延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    前記第1電極と電気的に接続された第1電極接続部と、
    前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続された第2電極接続部であって、前記第1方向における前記第2電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第2電極接続部と、
    第1絶縁部分を含む絶縁部材であって、前記第1絶縁部分は、前記第3方向において前記第1電極の一部と、前記第2電極接続部と、の間にある、前記絶縁部材と、
    第1中間導電層と、
    を備え
    前記第1中間導電層の少なくとも一部は、前記第3方向において前記第1電極と前記第1延在導電層との間にあり、
    前記第1中間導電層は、第1端部を含み、
    前記第2方向における前記第1端部の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にあり、
    前記第1絶縁部分の少なくとも一部は、前記第1中間導電層と前記第2電極接続部との間にある、半導体装置。
  10. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続された第1延在導電層であって、前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある、前記第1延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    前記第1電極と電気的に接続された第1電極接続部と、
    前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続された第2電極接続部であって、前記第1方向における前記第2電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第2電極接続部と、
    第1絶縁部分を含む絶縁部材であって、前記第1絶縁部分は、前記第3方向において前記第1電極の一部と、前記第2電極接続部と、の間にある、前記絶縁部材と、
    第1中間導電層と、
    を備え
    前記第1中間導電層の少なくとも一部は、前記第3方向において前記第1電極と前記第1延在導電層との間にあり、
    前記第1中間導電層は、第1端部を含み、
    前記第2方向における前記第1端部の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にあり、
    前記第1絶縁部分の少なくとも一部は、前記第1電極と前記第1中間導電層との間にある、半導体装置。
  11. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、及び、前記半導体層から前記第3電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第1電極と電気的に接続された第1延在導電層であって、前記第1電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1延在導電層との間にある、前記第1延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延び前記第2電極と電気的に接続された第2延在導電層であって、前記第2電極は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第2延在導電層との間にある、前記第2延在導電層と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第1延在導電層から前記第4電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    前記第1電極と電気的に接続された第1電極接続部と、
    前記第2電極及び前記第4電極と電気的に接続された第2電極接続部であって、前記第1方向における前記第1電極接続部の位置は、前記第1方向における前記第2電極接続部の位置と、前記第1方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第1電極接続部と、
    第1絶縁部分を含む絶縁部材であって、前記第1絶縁部分は、前記第3方向において、前記第1電極接続部と、前記第2延在導電層の一部と、の間にある、前記絶縁部材と、
    を備え
    前記絶縁部材は、第3絶縁部分をさらに含み、
    前記第3絶縁部分は、前記第1方向において、前記第2電極接続部と前記第1延在導電層との間にあり、
    前記第1電極接続部は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第3絶縁部分との間にある、半導体装置。
  12. 前記絶縁部材は、第2絶縁部分をさらに含み、
    前記第2絶縁部分は、前記第1電極接続部と、前記第4電極の一部と、の間にある、請求項11記載の半導体装置。
  13. 第1中間導電層をさらに備え、
    前記第1中間導電層の少なくとも一部は、前記第3方向において前記第1電極と前記第1延在導電層との間にあり、
    前記第1中間導電層は、第1端部を含み、
    前記第2方向における前記第1端部の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、請求項11または12に記載の半導体装置。
  14. 前記第1電極接続部は、第1接続導電層を含み、
    前記第1接続導電層から前記第1中間導電層への方向は、前記第1平面に沿う、請求項1記載の半導体装置。
  15. 前記第1電極接続部は、第2接続導電層をさらに含み、
    前記第2接続導電層は、前記半導体層と前記第1接続導電層との間にある、請求項1記載の半導体装置。
  16. 前記第2接続導電層から前記第2電極への方向は、前記第1平面に沿う、請求項1記載の半導体装置。
  17. 前記絶縁部材の一部は、前記第3方向において、前記半導体層と前記第1接続導電層との間にある、請求項1~1のいずれか1つに記載の半導体装置。
  18. 前記第2電極と電気的に接続された中間電極をさらに備え、
    前記第3方向における前記中間電極の位置は、前記第3方向における前記第1電極の位置と、前記第3方向における前記第1延在導電層の位置と、の間にあり、
    前記第2方向における前記中間電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、請求項11~1のいずれか1つに記載の半導体装置。
  19. 第1方向に沿って延びる第1電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第2電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第3電極であって、前記第1方向と交差する第2方向における前記第1電極の位置は、前記第2方向における前記第2電極の位置と、前記第2方向における前記第3電極の位置と、の間にある、前記第3電極と、
    前記第1方向に沿って延びる第4電極であって、前記第2方向における前記第4電極の位置は、前記第2方向における前記第1電極の前記位置と、前記第2方向における前記第3電極の前記位置と、の間にある、前記第4電極と、
    半導体層であって、前記半導体層から前記第1電極への方向、前記半導体層から前記第2電極への方向、前記半導体層から前記第3電極への方向、及び、前記半導体層から前記第4電極への方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む第1平面と交差する第3方向に沿う、前記半導体層と、
    第1パッド部であって、前記第1電極の第1電極部分、前記第2電極の第2電極部分、前記第3電極の第3電極部分及び前記第4電極の第4電極部分は、前記半導体層と前記第1パッド部との間にある、前記第1パッド部と、
    前記第1パッド部と前記第2電極との間に設けられ、前記第1パッド部を前記第2電極と電気的に接続する第1接続部材と、
    前記第1パッド部と前記第4電極との間に設けられ、前記第1パッド部を前記第4電極と電気的に接続する第2接続部材と、
    第2パッド部と、
    第3接続部材と、
    第3パッド部と、
    第4接続部材と、
    を備え
    前記第1電極の第5電極部分、前記第2電極の第6電極部分、前記第3電極の第7電極部分及び前記第4電極の第8電極部分は、前記半導体層と前記第2パッド部との間にあり、
    前記第3接続部材は、前記第2パッド部と前記第1電極との間に設けられ、前記第2パッド部を前記第1電極と電気的に接続し、
    前記第1電極の第9電極部分、前記第2電極の第10電極部分、前記第3電極の第11電極部分及び前記第4電極の第12電極部分は、前記半導体層と前記第3パッド部との間にあり、
    前記第4接続部材は、前記第3パッド部と前記第3電極との間に設けられ、前記第3パッド部を前記第3電極と電気的に接続し、
    前記第2パッド部は、前記第1方向において、前記第1パッド部と前記第3パッド部との間にある、半導体装置。
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