氮化物半导体装置制造方法及图纸

氮化物半导体装置(10)具备依次被设置的基板(12)；漂移层(14)；第1基础层(16)；到达漂移层(14)的栅极开口部(22)；沿着栅极开口部(22)的内表面设置的电子传输层(24)和电子供给层(26)；以覆盖栅极开口部(22)的方式设置的栅极电极(30)；延伸到第1基础层(16)的源极开口部(32)；被设置在源极开口部(32)并且与第1基础层(16)连接的源极电极(34)；被设置在基板(12)的背面侧的漏极电极(36)；在基板(12)的最外周部(48)，贯通电子传输层(24)和电子供给层(26)并延伸到第1基础层(16)的外周开口部(38)；被设置在外周开口部(38)，与第1基础层(16)连接，不与电子传输层(24)和电子供给层(26)接触的电位固定电极(40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化物半导体装置
本公开涉及氮化物半导体装置。
技术介绍
GaN(氮化镓)等的氮化物半导体是能带隙大的宽禁带半导体，其特征为电击穿电场很大，电子的饱和漂移速度比GaAs(砷化镓)半导体或者Si(硅)半导体等大。氮化物半导体有利于高输出化且高耐压化，所以对使用氮化物半导体的功率晶体管进行了研究开发。例如，在专利文献1公开了在GaN系层叠体形成的半导体装置。在专利文献1所述的半导体装置是纵向场效应晶体管(FET：FieldEffectTransistor)，具备：位于覆盖被设置在GaN系层叠体的开口部的位置的再生长层；以及沿着再生长层的方式位于再生长层上的栅极电极。通过在再生长层发生的二维电子气体(2DEG：2－DimensionalElectronGas)形成沟道，能够实现迁移率高，导通电阻低的FET。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1∶国际公开第2017/138505号在纵向场效应晶体管中，尤其是在装置的外周部，在栅极－源极之间有漏电流流动，这成为问题。
技术实现思路
于是本公开提供一种抑制漏电流的氮化物半导体装置。为了解决所述课题，本公开的一个方式涉及的氮化物半导体装置，具备：基板，具有相互背对的第1主面以及第2主面；具有第1导电型的第1氮化物半导体层，被设置在所述第1主面的上方；具有第2导电型的第2氮化物半导体层，被设置在所述第1氮化物半导体层的上方，所述第2导电型与所述第1导电型不同；第1开口部，贯通所述第2氮化物半导体层并且延伸到所述第1氮化物半导体层；从所述基板侧依次被设置的电子传输层以及电子供给层，所述电子传输层以及所述电子供给层分别具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分和沿着所述第1开口部的内表面的部分；栅极电极，被设置在所述电子供给层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；第2开口部，位于与所述栅极电极分开的位置，所述第2开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；源极电极，被设置在所述第2开口部，与所述第2氮化物半导体层连接；漏极电极，被设置在所述第2主面侧；第3开口部，位于进行平面视时的所述基板的最外周部，所述第3开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；以及电位固定电极，被设置在所述第3开口部，与所述第2氮化物半导体层连接，且不与所述电子传输层以及所述电子供给层接触。通过本公开，能够提供抑制漏电流的氮化物半导体装置。附图说明图1是示出实施方式1涉及的氮化物半导体装置的平面布置的平面图。图2是实施方式1涉及的氮化物半导体装置的截面图。图3是示出实施方式1涉及的氮化物半导体装置的电极焊盘的平面视形状的平面图。图4是实施方式1涉及的氮化物半导体装置的包含电极焊盘的截面图。图5是示出实施方式1涉及的氮化物半导体装置的漏电截止特性的图。图6是示出实施方式1的变形例1涉及的氮化物半导体装置的电极焊盘的平面视形状的平面图。图7是示出实施方式1的变形例2涉及的氮化物半导体装置的电极焊盘的平面视形状的平面图。图8是示出实施方式1的变形例3涉及的氮化物半导体装置的平面布置的平面图。图9是示出实施方式1的变形例4涉及的氮化物半导体装置的平面布置的平面图。图10是实施方式1的变形例4涉及的氮化物半导体装置的截面图。图11是实施方式2涉及的氮化物半导体装置的截面图。图12是实施方式2的变形例涉及的氮化物半导体装置的截面图。具体实施方式(成为本公开的基础的见解)在纵向场效应晶体管中，漏极电极与栅极电极及源极电极之间隔着基板，所以漏极－栅极之间，以及漏极－源极之间的各个漏电流容易降低。然而，基板的最外周部，发生电场集中，容易发生漏电流。具体而言，即使在基板的最外周部，再生长层内也存在二维电子气体，所以经由场效应晶体管的最外周部的端面及二维电子气体，容易发生在漏极－栅极之间的漏电流。此外，在纵向的场效应晶体管中，设置有用于在与漂移层之间形成PN结的基础层。例如，在漂移层由n型的氮化物半导体而被形成时，基础层由p型的氮化物半导体而被形成。源极电极，与基础层接触被置，由被施加在源极－漏极之间的电压，在基础层与漂移层的界面形成耗尽层，从而实现场效应晶体管的高耐压化。此时，在基板的最外周部，没有形成源极电极，所以基础层的电位成为浮动状态。由于基础层的电位成为浮动状态，由基础层提高沟道的电势出现不足，发生从漏极电极经由漂移层及二维电子气体到达栅极电极的漏电流。如上所述，在纵向场效应晶体管中，有这样的问题，在平面视时的最外周部，在漏极－栅极之间产生漏电流。于是，为了解决上述课题，本公开的一个方式涉及的氮化物半导体装置，具备：基板，具有相互背对的第1主面以及第2主面；具有第1导电型的第1氮化物半导体层，被设置在所述第1主面的上方；具有第2导电型的第2氮化物半导体层，被设置在所述第1氮化物半导体层的上方，所述第2导电型与所述第1导电型不同；第1开口部，贯通所述第2氮化物半导体层并且延伸到所述第1氮化物半导体层；从所述基板侧依次被设置的电子传输层以及电子供给层，所述电子传输层以及所述电子供给层分别具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分和沿着所述第1开口部的内表面的部分；栅极电极，被设置在所述电子供给层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；第2开口部，位于与所述栅极电极分开的位置，所述第2开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；源极电极，被设置在所述第2开口部，与所述第2氮化物半导体层连接；漏极电极，被设置在所述第2主面侧；第3开口部，位于进行平面视时的所述基板的最外周部，所述第3开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；以及电位固定电极，被设置在所述第3开口部，与所述第2氮化物半导体层连接，且不与所述电子传输层以及所述电子供给层接触。从而，第3开口部被设置在最外周部，所以能够抑制经由最外周部的端面以及二维电子气体流动的漏电流。进而在与源极电极连接的第2氮化物半导体层中，因为位于进行平面视时的基板的最外周部的部分的电位被固定，所以能够抑制在最外周部经由基板、漂移层以及二维电子气体流动的漏电流。这样，通过本方案能够实现抑制漏电流的氮化物半导体装置。并且例如可以是，在对所述基板进行平面视时，所述第3开口部，被设置为在所述最外周部的整个外周呈环状。从而，第3开口部被设置为在整个外周呈环状，所以在氮化物半导体装置的最外周部，经由端面以及二维电子气体流动的漏电流能够变得更小。并且例如可以是，在对所述基板进行平面视时，所述电位固定电极，被设置为在所述最外周部的整个外周呈环状。从而，在第2氮化物半导体层的电位被固定在整个外周，所以在氮化物半导体装置的最外周部，经由基板、漂移层以及二维电子气体流动的漏电流能够变得更小。并且例如可以是，所述基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化物半导体装置，具备：/n基板，具有相互背对的第1主面以及第2主面；/n具有第1导电型的第1氮化物半导体层，被设置在所述第1主面的上方；/n具有第2导电型的第2氮化物半导体层，被设置在所述第1氮化物半导体层的上方，所述第2导电型与所述第1导电型不同；/n第1开口部，贯通所述第2氮化物半导体层并且延伸到所述第1氮化物半导体层；/n从所述基板侧依次被设置的电子传输层以及电子供给层，所述电子传输层以及所述电子供给层分别具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分和沿着所述第1开口部的内表面的部分；/n栅极电极，被设置在所述电子供给层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；/n第2开口部，位于与所述栅极电极分开的位置，所述第2开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；/n源极电极，被设置在所述第2开口部，与所述第2氮化物半导体层连接；/n漏极电极，被设置在所述第2主面侧；/n第3开口部，位于进行平面视时的所述基板的最外周部，所述第3开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；以及/n电位固定电极，被设置在所述第3开口部，与所述第2氮化物半导体层连接，且不与所述电子传输层以及所述电子供给层接触。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180327 JP 2018-0609581.一种氮化物半导体装置，具备：
基板，具有相互背对的第1主面以及第2主面；
具有第1导电型的第1氮化物半导体层，被设置在所述第1主面的上方；
具有第2导电型的第2氮化物半导体层，被设置在所述第1氮化物半导体层的上方，所述第2导电型与所述第1导电型不同；
第1开口部，贯通所述第2氮化物半导体层并且延伸到所述第1氮化物半导体层；
从所述基板侧依次被设置的电子传输层以及电子供给层，所述电子传输层以及所述电子供给层分别具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分和沿着所述第1开口部的内表面的部分；
栅极电极，被设置在所述电子供给层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；
第2开口部，位于与所述栅极电极分开的位置，所述第2开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；
源极电极，被设置在所述第2开口部，与所述第2氮化物半导体层连接；
漏极电极，被设置在所述第2主面侧；
第3开口部，位于进行平面视时的所述基板的最外周部，所述第3开口部贯通所述电子供给层以及所述电子传输层并且延伸到所述第2氮化物半导体层；以及
电位固定电极，被设置在所述第3开口部，与所述第2...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇治田信二，柴田大辅，田村聪之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP