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：基板(12)；依次设置在基板(12)的第1主面(12a)上方的第1导电型的漂移层(14)以及第2导电型的第1基础层(16)；栅极开口部(22)，贯通第1基础层(16)并且延伸到漂移层(14)；电子传输层(26)，具有位于第1基础层(16)的上方的部分以及沿着栅极开口部(22)的内表面的部分；栅极电极(30)，被设置在电子传输层(26)的上方且覆盖栅极开口部(22)；源极电极(34)，与第1基础层(16)连接；漏极电极(36)，设置在基板(12)的第2主面(12b)侧；以及高电阻层(24)，由氮化物半导体构成，设置在栅极开口部(22)中的第1基础层(16)与电子传输层(26)之间，其电阻值比第1基础层(16)高。

【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∶日本特开2011-82397号公报在纵向场效应晶体管中，由于栅极电极与源极电极被设置地较近，所以有可能在栅极-源极之间有漏电流流动。
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；电子传输层，具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分以及沿着所述第1开口部的内表面的部分；栅极电极，被设置在所述电子传输层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；源极电极，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；以及高电阻层，由氮化物半导体构成，被设置在所述第1开口部中的所述第2氮化物半导体层与所述电子传输层之间，所述高电阻层的电阻值比所述第2氮化物半导体层的电阻值高。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高电阻层的Fe剂量与在沟道流的电流值的关系的图。图4A是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，氮化物半导体的层叠工序的截面图。图4B是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，保护层的图案形成工序的截面图。图4C是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，栅极开口部的形成工序的截面图。图4D是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，离子注入时的掩膜用的保护层的图案形成工序的截面图。图4E是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，离子注入工序的截面图。图4F是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，氮化物半导体的再生长工序的截面图。图4G是示出在实施方式1涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，栅极电极的形成工序的截面图。图5是实施方式1的变形例涉及的氮化物半导体装置的截面图。图6是实施方式2涉及的氮化物半导体装置的截面图。图7A是示出在实施方式2涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，高电阻层的成膜工序的截面图。图7B是示出在实施方式2涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，保护层的图案形成工序的截面图。图7C是示出在实施方式2涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，高电阻层的蚀刻工序的截面图。图7D是示出在实施方式2涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，氮化物半导体的再生长工序的截面图。图7E是示出在实施方式2涉及的氮化物半导体装置的制造方法中，栅极电极的形成工序的截面图。图8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(本公开的概要)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；电子传输层，具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分以及沿着所述第1开口部的内表面的部分；栅极电极，被设置在所述电子传输层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；源极电极，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；以及高电阻层，由氮化物半导体构成，被设置在所述第1开口部中的所述第2氮化物半导体层与所述电子传输层之间，所述高电阻层的电阻值比所述第2氮化物半导体层的电阻值高。从而，在第2氮化物半导体层与电子传输层之间设置有高电阻层，所以从源极电极经由第2氮化物半导体层及电子传输层到达栅极电极的漏电流，通过高电阻层而被抑制。例如，高电阻层作为隔离层来发挥作用，从而实际上遮断漏电流的路径，能够充分地减少漏电流。从而，通过本方案，能够提供抑制漏电流的氮化物半导体装置。此外，例如可以是，所述高电阻层包含铁。从而，通过使氮化物半导体包含铁，能够提高高电阻层的电阻，所以能够减少漏电流。此外，高电阻层，通过离子注入等在所希望的区域以所希望的形状容易地形成。例如，通过离子注入，铁离子被注入的区域的氮化物半导体的结晶结构被破坏，所以能够使该区域成为高电阻化。通过离子注入，能够高精度地调整高电阻层的电阻值以及形状等，所以能够提高漏电流的抑制效果的可靠性。此外，例如可以是，所述高电阻层包含碳。从而，通过使氮化物半导体包含碳，能够提高高电阻层的电阻，比起不包含杂质的氮化物半导体，能够形成电阻高的高电阻层，所以能够减少漏电流。例如包含碳的氮化物半导体，通过再生长能够容易在所希望的区域以均一的厚度形成。此外，例如可以是，所述高电阻层的碳浓度比所述电子传输层的碳浓度高。从而，碳浓度越高，则越能够提高高电阻层的电阻。因此，能够提高降低漏电流的效果。此外，例如可以是，所述第1开口部包括底部和侧壁部，所述高电阻层被设置为从所述侧壁部延伸到所述底部的一部分。从而，被设置为从第1开口部的内表面的侧壁部延伸到底部的一部分，能够抑制电场集中在侧壁部与底部的边界部分。通过抑制电场集中，能够提高氮化物半导体装置的耐压。此外，例如可以是，所述氮化物半导体装置还具备具有所述第2导电型的第3氮化物半导体层，被设置在所述栅极电极与所述电子传输层之间。从而，通过第3氮化物半导体层能够减少栅极电极正下方的载流子浓度，能够使氮化物半导体装置的阈值电压移动到正侧。因此，能够将本方案涉及的氮化物半导体装置作为常闭本文档来自技高网...

【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电子传输层，具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分以及沿着所述第1开口部的内表面的部分；/n栅极电极，被设置在所述电子传输层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；/n源极电极，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；以及/n高电阻层，由氮化物半导体构成，被设置在所述第1开口部中的所述第2氮化物半导体层与所述电子传输层之间，所述高电阻层的电阻值比所述第2氮化物半导体层的电阻值高。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 JP 2018-0543811.一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；
电子传输层，具有位于所述第2氮化物半导体层的上方的部分以及沿着所述第1开口部的内表面的部分；
栅极电极，被设置在所述电子传输层的上方，且以覆盖所述第1开口部的方式而被设置；
源极电极，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；以及
高电阻层，由氮化物半导体构成，被设置在所述第1开口部中的所述第2氮化物半导体层与所述电子传输层之间，所述高电阻层的电阻值比所述第2氮化物半导体层的电阻值高。


2.如权利要求1所述的氮化物半导体装置，
所述高电阻层包含铁。


3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川雅弘，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