半导体装置及其制造方法
【专利说明】半导体装置及其制造方法
[0001]相关申请的引用:
[0002]本申请以2014年3月14日申请的在先日本专利申请2014 — 052674号的优先权为基础并要求其优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
[0003]这里说明的实施方式一般涉及半导体装置及其制造方法。
【背景技术】
[0004]例如在采用具有宽带隙的化合物半导体的半导体装置中，通过在半导体层上层叠金属，并在高温下进行热处理，从而形成半导体层与电极之间的接触。在这样的半导体装置中，希望提高电极间的耐压。
【发明内容】
[0005]本实施方式提供一种高耐压的半导体装置。
[0006]根据I个实施方式，半导体装置具备第一半导体层、第一电极和第二电极。上述第一电极设在上述第一半导体层之上。上述第二电极设在上述第一半导体层之上，并在与第一方向交叉的第二方向上和上述第一电极分离，该第一方向是从上述第一半导体层朝向上述第一电极的方向。上述第一电极包含第一电极层和第二电极层，该第一电极层含有第一金属，该第二电极层设在上述第一电极层与上述第一半导体层之间，含有与上述第一金属相比熔点低的第二金属。上述第一电极层与上述第二电极之间的沿上述第二方向的第一距离比上述第二电极层与上述第二电极之间的沿上述第二方向的距离短。
[0007]发明效果:
[0008]本实施方式能够提供高耐压的半导体装置。
【附图说明】
[0009]图1是表示第一实施方式的半导体装置的示意截面图。
[0010]图2(a)?图2(h)是表示第一实施方式的半导体装置的制造工序的示意截面图。
[0011]图3是表示第二实施方式的半导体装置的示意截面图。
[0012]图4(a)?图4(f)是表示第二实施方式的半导体装置的制造工序的示意截面图。
【具体实施方式】
[0013]以下，参照【附图说明】各实施方式。
[0014]另外，附图是示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定与现实情况相同。此外，在表示相同部分的情况下，有时也根据附图而将相互的尺寸、比率表示得不同。
[0015]另外，在本申请说明书和各图中，关于已出示的图，对于与前述相同的要素赋予同一附图标记而适当省略详细的说明。
[0016](第一实施方式)
[0017]图1是例示第一实施方式的半导体装置的示意截面图。
[0018]如图1所示，实施方式的半导体装置100包含第一半导体层11、第一电极31 (源极电极)和第二电极32(第一栅极电极)。该例中，半导体装置100还包含第二半导体层12、基板14、基底层15、栅极绝缘膜16、绝缘层18、第三电极33(第二栅极电极)和第四电极 34(漏极电极)。半导体装置 100 例如是 HEMT(High Electron Mobility Transistor:闻电子迁移率晶体管)。
[0019]基板14例如采用硅基板。基板14例如也可以是SiC(碳化硅)基板或蓝宝石基板等。基板14例如可以在元件的形成后通过背面研磨或激光提离等(laser lift-off)而去除。
[0020]基底层15设在基板14之上。基底层15例如包含氮化物半导体。基底层15例如包含AlaGa1-aN (O = a = I)。基底层15例如包含多个氮化物半导体层。基底层15例如包含多个AlN层、多个AlGaN层和多个GaN层。这些层例如在基板14和基底层15的层叠方向上按AlN层一 AlGaN层一 GaN层的顺序被反复层叠。S卩，基底层15例如是超晶格层。基底层15不限于此，例如也可以是包含在AlN与GaN之间Al的组成比阶段性变化的多个AlGaN层的层叠膜。基底层15例如也可以是从AlN朝向GaN而Al的组成比连续性变化的I个层(所谓的倾斜层)。另外，基底层15根据需要而设置，能够省略。
[0021]第二半导体层12设在基底层15之上。第二半导体层12例如包含氮化物半导体。第一半导体层11设在第二半导体层12之上。
[0022]第一半导体层11例如包含AlxlGa1-xlN(O < xl < I)。第二半导体层12例如包含Alx2Ga1 _x2N(O兰x2 < xl)。第二半导体层12例如是GaN层。此外，第二半导体层12例如为非掺杂。第二半导体层12例如不含杂质。第一半导体层11的Al的组成比例如比第二半导体层12的Al的组成比高。第一半导体层11例如是AlGaN层。例如，也可以使第二半导体层12为AlGaN层，使第一半导体层11为与第二半导体层12相比Al组成比更高的AlGaN 层。
[0023]第二半导体层12是例如是沟道层，第一半导体层11例如是势垒层。第一半导体层11与第二半导体层12形成异质结。
[0024]如上述那样，第一半导体层11的Al的组成比高于第二半导体层12的Al的组成t匕。即，第一半导体层11的晶格常数小于第二半导体层12的晶格常数。由此，在第一半导体层11发生畸变(歪々)，通过压电效应而在第一半导体层11内发生压电极化。由此，在第二半导体层12的与第一半导体层11之间的界面附近形成二维电子气Hg。
[0025]栅极绝缘膜16设在第一半导体层11之上。栅极绝缘膜16例如采用Si02、SiN、A1203、T12, Ta2O5, HfO2或ZrO2等。栅极绝缘膜16根据需要而设置，能够省略。
[0026]第一电极31设在第一半导体层11之上。第一电极31例如与第一半导体层11相接。第一电极31例如与第一半导体层11欧姆接触。
[0027]设从第一半导体层11朝向第一电极31的方向为Z轴方向(第一方向)。设与Z轴方向垂直的方向为X轴方向。设与Z轴方向垂直并与X轴方向垂直的方向为Y轴方向。该例中，X轴方向是从第一电极31朝向第二电极32的方向(第二方向)。
[0028]第二电极32设在第一半导体层11之上。第二电极32与第一电极31分离地配置。此外，该例中，第二电极32设在栅极绝缘膜16之上。第二电极32例如采用镍(Ni)与金(Au)的层叠构造。
[0029]第三电极33设在第一半导体层11之上。第三电极33与第一电极31及第二电极32分离地配置。第一电极31设在第二电极32与第三电极33之间。第三电极33能够采用与第二电极32相同的构成及相同的材料等。
[0030]第四电极34设在第一半导体层11之上。第四电极34与第一?第三电极31?33分离地配置。第二电极32设在第一电极31与第四电极34之间。第四电极34例如与第一半导体层11欧姆接触。第四电极34能够采用与第一电极31相同的构成及相同的材料等。
[0031]半导体装置100中，例如，通过控制对第二电极32(栅极电极)施加的电压，第二电极32之下的二维电子气Ilg的浓度增减。由此，在第一电极31与第四电极34之间流动的电流得到控制。
[0032]绝缘层18设在栅极绝缘膜16之上。绝缘层18例如在栅极绝缘膜16之上将第一?第四电极31?34以外的部分填埋。绝缘层18例如能够采用氧化硅(S12)或氮化硅(SiN