氮化物半导体装置的制作方法

文档序号:14011013阅读:165来源:国知局
氮化物半导体装置的制作方法

关联申请的相互参照

本申请基于2015年7月14日提出的日本专利申请第2015-140825号,这里引用其记载内容。

本发明涉及使用氮化镓(以下称作gan)等氮化物半导体的氮化物半导体装置。



背景技术:

以往,在专利文献1中,公开了一种在具有多个沟道的氮化物半导体装置中实现常截止(normallyoff)且低导通电阻的技术。具体而言,通过做成在gan层之上反复形成有algan层和gan层的异质结体的构造,形成了自然超结(naturalsuperjunction)构造(以下称作nsj构造)。并且,具备到达nsj构造中的最下层的algan层的第1栅极构造部、和到达比其靠上层的algan层的第2栅极构造部,并且在夹着第1栅极构造部及第2栅极构造部的两侧配置有由n型区域构成的源极区域及漏极区域。

在这样构成的氮化物半导体装置中,栅极构造部被设为mos构造。并且,由于与gan层及algan层的异质结体的导带相比,第1栅极构造部中具备的第1栅极电极和栅极绝缘膜的静电势较低,所以异质界面的载流子消失,进行常截止动作。此外,通过具备多层的异质结,能够使二维电子气(以下称作2deg)的生成量较多,降低导通电阻。并且,根据极化效应,不论异质结体的层叠数如何,都能够得到希望的关态耐压(off-breakdownvoltage)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-98284号公报

发明概要

但是,在如上述那样构成的氮化物半导体装置中,为了进行常截止动作而做成mos构造的栅极构造部,而为了确保栅极绝缘膜的寿命,需使栅极-漏极间距离lgd较长而降低电场,例如,如果考虑栅极绝缘膜的寿命,则必须设为不到3mv/cm的电场强度。因此,无法将该部分的电阻充分降低,导通电阻有可能变高。

此外,即使是满足栅极绝缘膜的寿命的电场,也由于作为电场而言是较高的,所以为了确保电流截断性而需要使栅极长lg较长。栅极构造部与形成2deg的部分相比沟道迁移率低约1位数,由于使栅极长lg较长而带来的对导通电阻的影响较大。

此外,如果使在多层的异质结中分别产生的各2deg层为足够的电子浓度,则同时也产生二维空穴气(以下称作2dhg)。但是,由于在mos构造中无法进行空穴的出入,所以在截止时空穴积存在栅极横侧而产生高电场,高阻止耐压的实现有可能变得困难。



技术实现要素:

本发明鉴于上述点,目的在于提供一种能够确保高阻止耐压并且实现更低导通电阻化的氮化物半导体装置。

根据本发明的一技术方案,氮化物半导体装置具备横型的开关器件。开关器件具有基板、沟道形成层、源极区域、漏极区域和栅极区域。基板由半绝缘体或半导体构成。在沟道形成层中,在基板上形成有构成电子行进层的第1氮化物半导体层,并且,在第1氮化物半导体层之上层叠有由禁带宽度比第1氮化物半导体层大、构成电子供给部的至少一个第2氮化物半导体层、和禁带宽度比至少一个第2氮化物半导体层小的至少一个第3氮化物半导体层形成的异质结构造。源极区域及漏极区域在基板的平面方向的一个方向上相互离开而配置,并形成为,从沟道形成层的表面到达第1氮化物半导体层。栅极区域配置在源极区域与漏极区域之间,由p型半导体层构成。开关器件,在第1氮化物半导体层与至少一个第2氮化物半导体层的界面处的第1氮化物半导体层侧感应二维电子气载流子,并且,在至少一个第2氮化物半导体层与位于该至少一个第2氮化物半导体层的上层的至少一个第3氮化物半导体层之间感应二维空穴气,在源极区域与漏极区域之间流过电流。栅极区域在基板的平面方向上在与源极区域及漏极区域的排列方向垂直的方向上被分割为多个。

在这样的结构中,在截止状态时,能够成为既没有电子也没有空穴的耗尽状态。该状态是电流截断状态即阻止状态,成为即使对漏极区域作用高电压也不流过电流的状态。并且,在导通状态下,栅极区域及其附近以外被高密度的2deg的电子充满。因此,以导通电阻充分低的状态成为源极-漏极间导通的导通状态。此时,由于能够做成电流不是流过高电阻率的mos构造沟道而是流过低效率的非常低的2deg层的构造,所以与mos构造相比能够降低导通电阻。

附图说明

关于本发明的上述目的及其他目的、特征及优点,一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得明确。

图1是有关本发明的第1实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图2是表示在图1的ii-ii’线上、在截止时在gan层、algan层及gan层的界面处蓄积的电荷的状况的剖视图。

图3是表示在图1的ii-ii’线上、在导通时在gan层、algan层及gan层的界面处蓄积的电荷的状况的剖视图。

图4是表示有关第1实施方式的氮化物半导体装置的制造工序的剖视图。

图5是有关本发明的第2实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图6a是有关本发明的第3实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图6b是表示在图6a的vib-vib’线上、在导通时在gan层、algan层及gan层的界面处蓄积的电荷的状况的剖视图。

图7是有关本发明的第4实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图8是有关本发明的第5实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图9是有关本发明的第6实施方式的氮化物半导体装置的截面立体图。

图10是图9所示的氮化物半导体装置的等价电路图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式彼此中,对于相互相同或等同的部分赋予相同的标号而进行说明。

(第1实施方式)

对本发明的第1实施方式进行说明。在本实施方式中,说明具有将以gan为主成分的化合物半导体用作氮化物半导体的gan器件的氮化物半导体装置。

如图1所示,有关本实施方式的氮化物半导体装置具备横型的开关元件。在图1中,仅表示了开关元件的1个单元(cell),但实际上通过将例如以图1的纸面左端为中心线左右对称地布局而成的单元形成多个而构成开关元件。该开关元件设图1的左右方向为x方向、设进深方向为y方向、设上下方向为z方向而如以下这样构成。

横型的开关元件形成为,使用在基板1中的与xy平面平行的表面上在z方向上依次层叠了gan层2、algan层3及gan层4的构造作为化合物半导体基板。gan层2、4构成电子行进层,分别相当于第1、第3氮化物半导体层。algan层3更详细地讲是由alxga1-xn(0<x≤1)构成的。与第1、第3氮化物半导体层相比,algan层3的禁带宽度大,构成电子供给部,相当于第2氮化物半导体层。将由这些gan层2、algan层3及gan层4形成的异质结构造作为沟道形成层,在由gan层2和algan层3形成的gan/algan界面的gan层2侧,通过压电效应及极化效应感应出2deg载流子。

基板1由si(111)等半导体材料构成。在该基板1之上形成有缓冲层1a。并且,在该缓冲层1a之上,形成有相当于第1gan层的gan层2,进而,在gan层2之上,形成有以algan层3和相当于第2gan层的gan层4为组的层叠构造。这里,设基板1为si(111),但也可以由sic或蓝宝石基板、aln等半绝缘基板构成。

缓冲层1a是为了使gan层2的结晶性良好而根据需要形成的,由algan-gan超晶格层等构成。这里的结晶性是指gan层2中的缺陷、位错等,对电气特性及光学特性带来影响。在能够在基板1之上结晶性良好地形成gan层2的情况下,也可以不形成缓冲层1a。

gan层2、algan层3及gan层4例如通过异质外延生长而形成。关于这些各层的厚度,设为生成1组以上的2deg、2dhg对和相同数量的正负的极化电荷(即+极化和-极化)、并且在耗尽化时也作为整体而大致满足中性条件的厚度。

即,在这些各层中的gan层2与algan层3的边界位置产生正的极化电荷,在algan层3与gan层4的边界位置产生负的极化电荷。并且,在本实施方式的情况下,如果使algan层3的膜厚为一定值以上,则在gan层2与algan层3的边界位置附近的gan层2中形成2deg,在与之成对的algan层3与gan层4的边界位置附近的gan层4中形成2dhg。

具体而言,algan层3的膜厚即z方向尺寸被设定为10nm以上且200nm以下,优选的是被设定为30nm以上且120nm以下。如果使algan层3的膜厚不到10nm,则2deg面密度变得比8×1012cm-2小而成为元件的导通电阻的增大原因。另一方面,如果algan层3的膜厚超过200nm,则伴随着应变缓和的位错密度增大而元件特性的偏差变大,引起制造成品率的极端减少。典型的是,缺陷密度成为1×1011cm-2以上。此外,如果使algan层3的膜厚为30nm以上且120nm以下,则不发生上述的材料的本质性问题,是高浓度的2deg且低缺陷密度,所以是优选的。

此外,形成在algan层3之上的gan层4的厚度也基于相同的理由而需要在与上述相同的膜厚范围中进行设计。特别是,如果设为40nm~100nm的范围,则由于在与形成2deg和2deg的界面成对的gan/algan界面处以与2deg相同的级(order)形成2dhg而成为理想的nsj构造,元件的高耐压化变得容易,是更优选的。

此外,algan层3与gan层4的膜厚比algan/gan被设为algan/gan≤5,优选的是被设为algan/gan≤2。如果膜厚比algan/gan超过5,则algan层3发生晶格缓和,不有效地产生2deg及2dhg而成为高电阻。此外,如果将膜厚比algan/gan设为1/2以上且2以下,则接续最下层的gan的晶格常数而不显著地应变缓和地形成algan/gan层叠构造,位错及缺陷密度被较低地抑制为1×1011cm-2以下,所以是优选的。

关于化合物半导体基板的比电阻值,只要根据作为目的的器件的特性,通过构成化合物半导体基板的各层的杂质浓度任意地调整就可以。

形成了从该化合物半导体基板的表面到达沟道形成层中的最靠基板1侧的层即最下层的gan层2、并且不到达基板1之程度的深度的凹部5。在本实施方式的情况下,凹部5在y方向上等间隔地、换言之周期性地形成有多个。各凹部5被设为xy平面中的截面形状为四边形的四角柱状,相对的二边分别与x方向及y方向平行。

在该各凹部5内形成有由构成栅极的p型半导体层构成的p+-gan层6。因此,p+-gan层6也与凹部5同样,在y方向上以等间隔周期性地配置。换言之,p+-gan层6其栅极区域在y方向上被分割为多个。p+-gan层6的杂质浓度被设定为例如1×1018cm-3以上。通过这样设定p+-gan层6的杂质浓度,除了使p+-gan层6作为栅极发挥功能以外,还能够抑制穿通漏电流。

关于作为凹部5或p+-gan层6的间隔的栅极间隔w,设定为p+-gan层6与构成后述的源极区域的n+-gan层9之间的栅极-源极间距离lgs与p+-gan层6的x方向长度lgx之和即lgs+lgx以下。这里,使栅极间隔w相对于距离lgs+lgx的比为0.25~1。例如,在将距离lgs+lgx设为2μm的情况下,将栅极间隔w设为0.5~2μm。

此外,在将p+-gan层6夹着的两侧,也形成有从化合物半导体基板的表面到达最下层的gan层2且不到达基板1之程度的深度的凹部7、8。在这些各凹部7、8内,具备由构成源极区域及漏极区域的n型的半导体层形成的n+-gan层9、10。n+-gan层9、10都形成在从p+-gan层6离开的位置,在y方向上延伸设置。

另外,元件耐压由栅极-漏极间距离lgd决定,但只要按照希望的元件耐压进行尺寸设计就可以。此外,在p+-gan层6、n+-gan层9、10之上形成有未图示的栅极电极、源极电极及漏极电极,这些各电极相对于p+-gan层6、n+-gan层9、10进行欧姆接触。

如以上这样,构成有关本实施方式的具备横型的开关元件的氮化物半导体装置。这样构成的横型的开关元件如以下这样动作。

首先,参照图2对截止状态进行说明。在将向p+-gan层6施加的栅极电压vg设为负电压的情况下,即,在使栅极电压vg比源极区域、漏极区域更向负侧上升的情况下,2dhg的空穴对应于栅极电压vg而被从栅极区域吸出而减小。同时,2deg的电子被从源极区域、漏极区域吸出而同样减小。并且,如果使栅极电压vg的负电压变大,则如图2所示,成为电子及空穴都没有的耗尽状态。该状态是电流截断状态即阻止状态,成为即使对漏极区域作用高电压也不流过电流的状态。

接着,参照图3对导通状态进行说明。在对p+-gan层6没有施加栅极电压vg的情况下,由p+-gan层6构成的栅极区域及其附近以外如图3所示那样被高密度的2deg的电子充满。因此,以导通电阻充分低的状态成为源极-漏极间导通的导通状态。此时,能够成为电流不是在高电阻率的mos构造沟道中流动而是在低效率的非常低的2deg层中流动的构造,所以与mos构造相比能够降低导通电阻。此外,关于栅极间隔w,也只要基于栅极-源极间距离lgs和p+-gan层6的x方向长度lgx的和即lgs+lgx来设定就可以,由于能够设定为比较宽的间隔,所以能够使不流过电流的无效区域较窄,能够将该部分的电阻增加抑制在最小限度。因而,能够进一步降低导通电阻。

这样,能够做成能够确保高阻止耐压并且实现更低导通电阻化的氮化物半导体装置。

此外,在对栅极区域施加负电压而整体的2deg、2dhg枯竭的情况下,由于正负的极化电荷量平衡,所以x方向的电场除了栅极区域附近及漏极区域附近以外大致均匀。在得到希望的耐压的基础上能够将栅极-漏极间距离lgd最缩短的情况是像这样电场均匀的情况。由于这样能够设为电场均匀的状态,栅极-漏极间距离lgd被缩短,能够降低相应的电阻成分,所以能够进一步降低导通电阻。

进而,在本实施方式中,将栅极区域分割为多个,并且将其栅极间隔w设为栅极-源极间距离lgs与p+-gan层6的x方向长度lgx的和即lgs+lgx以下。因此,在阻止状态下,即使起因于漏极电压的电场要进入到栅极区域间,也能够抑制该进入。因而,能够防止起因于漏极电压的电场穿过栅极区域间而到达源极区域,能够防止穿通电流在漏极-源极间流动而破坏阻止状态。

此外,由于栅极区域是仅由没有栅极绝缘膜的半导体形成的构造,即不是mos构造,所以能够不受截止状态下的绝缘膜寿命制约地缩短栅极-漏极间距离lgd。因而,能够进一步降低导通电阻。

并且,由于像这样栅极区域是仅由半导体形成的构造,所以能够实现空穴的进出。因而,在截止时不会有过剩的空穴被蓄积到栅极区域附近而产生高电场的情况,所以能够不发生由此带来的耐压劣化。

接着,参照图4对有关本实施方式的横型的开关元件的制造方法进行说明。

〔图4(a)所示的工序〕

准备具有在由si(111)构成的基板1的表面上隔着缓冲层1a而依次层叠有gan层2、algan层3及gan层4的构造的化合物半导体基板。例如,在基板1的表面,通过mocvd(metalorganicchemicalvapordeposition:有机金属气相沉积)法或设为超高纯度、高精度的mbe(molecularbeamepitaxy:分子束外延)法等,形成gan层2、algan层3及gan层4。

〔图4(b)所示的工序〕

在gan层4的表面,形成由氧化膜(sio2)或氮化膜(sin)等构成的掩模20后,将掩模20布图而使p+-gan层6的计划形成区域开口。例如,在掩模20的表面形成未图示的抗蚀剂,经光刻工序将抗蚀剂布图后,使用该抗蚀剂将掩模20布图。然后,通过进行使用掩模20的干式蚀刻工序,将algan层3及gan层4蚀刻,形成到达位于最下层的gan层2的凹部5。

〔图4(c)所示的工序〕

进而,在由掩模20将algan层3的表面覆盖的状态下有选择地使gan层外延生长(以下称作选择外延)。由此,直到位于最表面的gan层4的位置以将凹部5内填埋的方式将p+-gan层6选择外延。这样,由于通过选择外延形成p+-gan层6,所以能够将p+-gan层6仅形成在凹部5内。

〔图4(d)所示的工序〕

从掩模20之上、或在将掩模20除去后,新形成掩模21,将掩模20、21布图,在n+-gan层9、10的计划形成区域中使掩模20、21开口。关于掩模21,例如用与掩模20相同的材质构成,通过与掩模20同样的方法布图。并且,通过进行使用掩模20、21的干式蚀刻工序,将algan层3及gan层4蚀刻,形成到达位于最下层的gan层2的凹部7、8。

〔图4(e)所示的工序〕

进而,在由掩模21将gan层4的表面覆盖的状态下将gan层选择外延。由此,直到位于最表面的gan层4的位置以将凹部7、8内填埋的方式形成n+-gan层9、10。这样,由于通过选择外延形成n+-gan层9、10,所以能够将它们仅形成在凹部7、8内。

关于之后的工序没有图示,但进行在将掩模20、21除去后以将p+-gan层6及n+-gan层9、10覆盖的方式形成层间绝缘膜之后、将层间绝缘膜布图而形成接触孔的层间绝缘膜形成工序。进而,进行通过接触孔形成栅极电极、源极电极及漏极电极的电极形成工序。这样,本实施方式的具备开关元件的氮化物半导体装置完成。

(第2实施方式)

对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式相对于第1实施方式变更了化合物半导体基板的结构,具体而言变更了沟道形成层的结构。关于其他,本实施方式与第1实施方式是同样的,所以仅对与第1实施方式不同的部分进行说明。

如图5所示,在本实施方式中,使用在形成于基板1的表面的gan层2之上将层叠了algan层3和gan层4的构造的组反复形成多组的结构作为化合物半导体基板。各组中具备的algan层3的膜厚即z方向尺寸如在第1实施方式中说明那样,被设定为10nm以上且200nm以下,优选的是被设定为30nm以上且120nm以下。并且,通过多组由algan层3及gan层4形成的异质结构造构成沟道形成层。具体而言,在gan层2与algan层3的gan/algan界面的gan层2侧、由各层的gan层4及algan层3构成的gan/algan界面的gan层4侧,通过压电效应及极化效应感应出2deg载流子。

另外,这里图示了将algan层3和gan层4的组的层叠构造仅形成有2组的构造,但也可以为具备3组以上的构造。

这样,在本实施方式中,相对于第1实施方式追加层叠了algan层3和gan层4的组。这样,在位于下层的gan层4与追加的algan层3的边界产生正的极化电荷和2deg,在追加的algan层3与gan层4的边界产生负的极化电荷和2dhg。在将更多的组层叠的情况下,也在各层的边界同样地产生正、负的极化电荷和2deg、2dhg。

这样,在本实施方式中,由于反复形成了多组的gan层2和algan层3,所以能够在多层中生成2deg载流子。并且,由于导通电阻与2deg载流子的层数大致成反比地降低,所以通过在多层中产生2deg载流子,能够进一步降低导通电阻。越是增加使这些gan层2和algan层3反复的组数,越能够进一步降低导通电阻。

(第3实施方式)

对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式相对于第1、第2实施方式,变更了构成栅极区域的p+-gan层6的结构。关于其他,本实施方式与第1、第2实施方式是同样的,所以仅对与第1、第2实施方式不同的部分进行说明。另外,这里,以相对于第1实施方式变更了p+-gan层6的结构的形态为例,但对于第2实施方式也能够应用同样的构造。

如图6a所示,在本实施方式中,做成了使p+-gan层6到达最下层侧的algan层3且不到达gan层2的构造。这样,在本实施方式中,将p+-gan层6形成到最下层侧的algan层3的中途。

即使是这样的构造,也能够进行空穴的吸出,并且能够通过栅极区域抑制来自漏极区域的电场,所以能够得到与第1实施方式同样的效果。

进而,在这样的构造中,如图6b所示,由于不存在通过p+-gan层6使2deg层无效化的部分,所以能得到使栅极区域的电阻成分进一步降低的效果。

另外,这里,做成了将p+-gan层6形成到位于最下层侧的algan层3的中途的构造,但做成形成到其上的gan层4的中途的构造也能够得到同样的效果。

(第4实施方式)

对本发明的第4实施方式进行说明。本实施方式也相对于第1实施方式变更了构成栅极区域的p+-gan层6的结构。关于其他,本实施方式与第1实施方式是同样的,所以仅对与第1实施方式不同的部分进行说明。

如图7所示,在本实施方式中,也做成了使p+-gan层6到达最下层侧的algan层3且不到达gan层2的构造,即,做成了将p+-gan层6形成在比algan层3的厚度中途靠上的位置的构造。进而,做成了使p+-gan层6在y方向上连续的构造,将源极区域与漏极区域之间隔断。

即使是这样的构造,也能够进行空穴的吸出,并且能够通过栅极区域抑制来自漏极区域的电场,所以能够得到与第1实施方式同样的效果。进而,在这样的构造中,通过由连续的p+-gan层6构成的栅极区域,漏极区域的电场不会进入到栅极区域。因此,关于电场截断效果,与第3实施方式相比能够进一步提高。

另外,在本实施方式的情况下,如果将algan层3及gan层4的组层叠多个,则2deg被p+-gan层6阻挡,所以algan层3及gan层4的组只要有1组就可以。

(第5实施方式)

对本发明的第5实施方式进行说明。本实施方式也相对于第1、第2实施方式变更了构成栅极区域的p+-gan层6的结构。关于其他,本实施方式与第1、第2实施方式是同样的,所以仅对与第1、第2实施方式不同的部分进行说明。另外,这里以相对于第2实施方式变更了p+-gan层6的结构的形态为例,但对于第1实施方式也能够应用同样的构造。

如图8所示,在本实施方式中,做成使p+-gan层6在y方向上连续的构造,并做成将p+-gan层6配置在最上层侧的gan层4之上的构造。

在这样的构造中,如果对构成栅极区域的p+-gan层6施加负电压,则能够将各2dhg层的空穴吸出,并通过栅极区域抑制来自漏极区域的电场。因此,能够得到与第4实施方式同样的效果。

进而,由于将algan层3及gan层4的组层叠多个,所以能够在各组中形成2deg层。因而,能够进一步实现导通电阻的减小。

(第6实施方式)

对本发明的第6实施方式进行说明。本实施方式相对于第1~第5实施方式追加了构成要素。关于其他,本实施方式与第1~第5实施方式是同样的,所以仅对与第1~第5实施方式不同的部分进行说明。另外,这里以对第2实施方式追加了构成要素的结构为例,但对于第1、第3~第5实施方式也能够应用同样的构造。

如图9所示,在本实施方式中,在栅极区域与源极区域之间具备mos构造。具体而言,形成了从化合物半导体基板的表面到达沟道形成层中的最靠基板1侧的层即最下层的gan层2、且不到达基板1之程度的深度的凹部30。在该凹部30内隔着栅极绝缘膜31而形成有栅极电极(以下称作mos栅极)32。并且,关于由p+-gan层6构成的栅极区域,固定在源极区域的电位、例如接地电位。

这样,在栅极区域与源极区域之间具备mos构造。因而,当没有对mos栅极32施加电压时,通过mos构造能够将由2deg形成的电流路径截断,能够更可靠地实现常截止。

此外,即使对漏极区域作用高电压,也由于将栅极区域固定为源极区域的电位,所以进行以下的动作。因此,即使具备mos构造,也能够使得在mos构造上不施加高电压。

即,如果停止向mos栅极32的电压施加而mos沟道截止,则mos构造与栅极区域之间的电位上升。这相当于相对于该电位相对地在构成栅极区域的p+-gan层6上作用有负电压的状态,当该负电压成为阈值电压vth以下时,p+-gan层6的栅极区域成为夹断(cutoff)状态。具体而言,如图10所示的等价电路那样,成为由mos栅极32实现的mosfet100和由p+-gan层6的栅极实现的fet200串联地排列的构造。并且,如果fet200的漏极电位变高,则mosfet100、200之间的电位(图中的a点电位)抬高,fet200的栅极相对地成为负电位,fet200成为夹断状态。因此,在该状态下,即使漏极电压进一步上升,也不发生mos构造中的电压上升及电场增加。

因而,能够将mos构造的附近的电场保持得较低。并且,由于在mos构造中的栅极绝缘膜上不作用高电压,所以不需要考虑栅极绝缘膜的寿命而使栅极-漏极间距离lgd较长。因此,能够将栅极-漏极间距离lgd缩短,能够降低相应的电阻成分,能够降低导通电阻。此外,在mos构造中,由于不需要为了确保电流截断性而使栅极长lg较长,所以能够使由于具备mos构造而带来的对导通电阻的不良影响较小。此外,关于关断(turnoff)时的空穴,由于被由p+-gan层6构成的栅极区域吸收,所以能够抑制由于在截止时空穴积存而产生高电场,能够实现高阻止耐压。

(其他实施方式)

本发明并不限定于上述实施方式,在权利要求书所记载的范围内能够适当变更。

此外,在上述各实施方式中说明的氮化物半导体装置的结构的尺寸、制造方法等不过示出一例。例如,在各实施方式中也可以通过si的离子注入来形成n+-gan层9、10。在这样通过离子注入形成n+-gan层9、10的情况下,由于成为2deg层与n+-gan层9、10重叠的构造,所以能够降低接触电阻。此外,与选择外延相比,由于通过单纯的离子注入形成n+-gan层9、10,所以还能够使制造工序简单化。

此外,在上述各实施方式中,将源极区域、漏极区域用n+-gan层9、10构成,但也可以做成将它们替换为肖特基电极的构造。在这样的构造的情况下,不进行选择外延而是进行肖特基电极的埋入就可以,所以与埋入外延相比能够使制造工序简单化。

进而,在上述各实施方式中,以将构成沟道形成层的第1、第3氮化物半导体层以及第2氮化物半导体层分别用gan层2、4及algan层3构成的情况为例进行了说明。但是,这些是表示一例的,只要是通过第1、第3氮化物半导体层以及禁带宽度比其大的第2氮化物半导体层构成沟道形成层,也可以是其他材料。

将本发明依据实施例进行了记述,但应理解的是本发明并不限定于该实施例或构造。本发明也包含各种各样的变形例或等价范围内的变形。除此以外,各种各样的组合或形态、还有在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他组合和形态也包含在本发明的范畴或思想范围中。

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