本发明专利技术公开了一种氮化物半导体装置。氮化物半导体装置包括具有有缘区域(102A)的氮化物半导体层叠层体(102)、和呈指状的第一电极(131)及呈指状的第二电极(132)，该第一电极(131)和该第二电极(132)彼此留有间隔地形成在有缘区域(102A)上。在第一电极(131)上形成有与该第一电极(131)接触的第一电极布线(151)，在第二电极(132)上形成有与该第二电极(132)接触的第二电极布线(152)。形成有覆盖第一电极布线(151)和第二电极布线(152)的第二绝缘膜，在第二绝缘膜上形成有第一金属层(161)。第一金属层(161)隔着第二绝缘膜形成在有缘区域(102A)上，并与第一电极布线(151)连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种氮化物半导体装置，特别涉及一种具有形成在有缘区域上的电极垫的氮化物半导体装置。
技术介绍
III-V族氮化物半导体(以下称其为氮化物半导体。)是为III族元素的镓(Ga)、铝(Al)及铟(In)等和为V族元素的氮(N)的化合物，形成通式为AlxGai_x_yInyN(在此，0彡1彡1、0彡7彡1且x+y ( I)的混晶。氮化物半导体的带隙较宽，其能带结构是直接跃迁型，因而该氮化物半导体应用于短波长光学元件中。因为氮化物半导体具有击穿电场较高且电子饱和速度较快的优点，所以正在进一步研究在电子器件中应用氮化物半导体。特别是下述异质结场效应晶体管(Hetero-junction Field EffectTransistor :以下称其为HFET)作为高输出功率型器件和高频器件正在被积极研发，该异质结场效应晶体管利用·出现于依次外延生长在半绝缘性衬底上的AlxGahN层(在此，O < X彡I)和GaN层之间的界面上的二维电子气(2Dimensional Electron Gas :以下称其为2DEG)。在HFET中，不但从载流子供给层即AlGaN肖特基层被供给电子，而且由于自发极化和压电极化所带来的极化效应而被供给电荷。因此，用氮化物半导体形成的HFET的电子密度会超过1013cm_2，这比用砷化铝镓(AlGaAs)和砷化镓(GaAs)形成的HFET的电子密度还大了，大约为用砷化铝镓和砷化镓形成的HFET的十倍左右。如上所述，根据用氮化物半导体形成的HFET，能够期待实现比用GaAs形成的HFET高的漏极电流密度，有关报告说已经存在最大漏极电流超过lA/mm的元件(参照例如非专利文献I)。而且，因为氮化物半导体的带隙较宽(例如GaN的带隙为3. 4eV)，所以其绝缘击穿电压特性也较高，在用氮化物半导体形成的HFET中，能够使栅电极和漏电极之间的绝缘击穿电压在IOOV以上。因此，正在研究将用氮化物半导体形成的HFET等电子器件用作高频元件以及能够以比现有元件小的设计尺寸应对大功率的元件。氮化物半导体装置的有缘区域的尺寸能够缩小到硅(Si)半导体装置的三分之一到十分之一左右。然而，当其用途是使大电流流动的功率元件时，优选与电极垫连接的金属线直径或带尺寸等较大，因而即使缩小有缘区域，缩小氮化物半导体装置的尺寸的效果也较小。作为缩小氮化物半导体装置的尺寸的方法正在研究将电极垫形成在有缘区域上的、所谓的垫上元件(POE Pad On Element)结构(参照例如专利文献I)。专利文献I :日本公开特许公报特开2008-177527号公报非专利文献I :安藤祐二、冈本康宏、宫本广信、中山达峰、井上隆、葛原正明著“对高绝缘击穿电压AlGaN/GaN异质结FET的评价”信学技报、ED2002-214、CPM2002-105(2002-10)、p. 29-34。
技术实现思路
-专利技术要解决的技术问题-然而，上述现有垫上元件结构具有以下问题。若将漏电极垫形成在活性层上并将源电极垫形成在衬底背面上，垫布置效率就会达到最高。然而，若要将源电极垫形成在衬底背面上，就需要形成贯通氮化物半导体层和衬底的过孔(via)，会存在成本上升的问题。因此，从制造方法的易实施性和尺寸缩小的角度来看，优选将漏电极垫和源电极垫形成在活性层上。然而，当将漏电极垫和源电极垫都形成在活性层上时，只能使电极指(finger)的一部分与电极垫直接接触。电极指的宽度受到器件尺寸的限制，因而难以使该宽度变宽。电极指一般利用剥离(lift-off)法形成，因而难以使电极指的膜厚变厚。因此，电极指的布线电阻较高，当仅有电极指的一部分与电极垫直接接触时会存在器件的导通电阻上升的问题。另一方面，当例如仅将一种电极垫形成在活性层上时，需要形成较大的开口部以让整个电极指与电极垫直接接触，因而会存在电极垫的平坦性下降的问题。不仅在HFET中会出现上列问题，在肖特基二极管等其他氮化物半导体装置中也会出现上列问题。本专利技术正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于实现一种解决当在活性层上形成电极垫时会出现的问题、抑制了导通电阻的上升的氮化物半导体装置。-用以解决技术问题的技术方案-为达成上述目的，本专利技术中的半导体装置构成为形成在有缘区域上的电极垫通过电极布线与电极连接。具体而言，示例的氮化物半导体装置包括氮化物半导体层叠层体，呈指状的第一电极及呈指状的第二电极、第一绝缘膜、第一电极布线、第二电极布线、第二绝缘膜以及第一金属层，该氮化物半导体层叠层体形成在衬底上，并具有由元件隔离区域包围的有缘区域，该第一电极和该第二电极彼此留有间隔地形成在有缘区域上，该第一绝缘膜覆盖第一电极和第二电极，并具有使第一电极的上表面露出的第一开口部和使第二电极的上表面露出的第二开口部，该第一电极布线形成在第一电极上，并在第一开口部与第一电极接触，该第二电极布线形成在第二电极上，并在第二开口部与第二电极接触，该第二绝缘膜覆盖第一电极布线和第二电极布线，该第一金属层隔着第二绝缘膜形成在有缘区域上，并与第一电极布线连接。在示例的氮化物半导体装置中，作为电极垫的第一金属层隔着第二绝缘膜形成在有缘区域上，并与第一电极布线连接。假如让形成在有缘区域上的第一金属层和第一电极通过过孔等直接连接起来，则因为第一电极的布线电阻较大，所以有可能氮化物半导体装置的导通电阻上升。然而，示例的第一金属层和第一电极通过第一电极布线相连接。因为第一电极布线的布线电阻能够设定为比第一电极小的值，所以即使当第一金属层和第一电极布线的接触面积较小时，也能够抑制氮化物半导体装置的导通电阻上升。示例的氮化物半导体装置也可以是这样的，即该氮化物半导体装置还包括与第一金属层彼此留有间隔地形成在第二绝缘膜上的第二金属层，第二金属层形成在有缘区域上，并与第二电极布线连接。在示例的氮化物半导体装置中，也可以是这样的，S卩该氮化物半导体装置还包括第一过孔和第二过孔，该第一过孔使第一金属层和第一电极布线相连接，该第二过孔使第二金属层和第二电极布线相连接，第一过孔和第二过孔形成在有缘区域上。在示例的氮化物半导体装置中，也可以是这样的，即该氮化物半导体装置还包括第一过孔和第二过孔，该第一过孔使第一金属层和第一电极布线相连接，该第二过孔使第二金属层和第二电极布线相连接，第一过孔和第二过孔形成在元件隔离区域上。在该情况下，也可以是这样的，即第二绝缘膜具有第一膜和第二膜，该第一膜为氮化硅膜或氧化硅膜，该第二膜形成在该第一膜上且为有机绝缘膜，第一过孔和第二过孔的开口部在第二膜下端部的开口部面积比该开口部在第一膜上端部的开口部面积大。优选在示例的氮化物半导体装置中，在第一电极布线与第二电极布线之间的最短距离、第一电极布线与第二金属层之间的最短距离以及第二电极布线与第一金属层之间的最短距离中最短的距离乘以第二绝缘膜的绝缘击穿电压的积在600V以上。在示例的氮化物半导体装置中也可以构成为第一电极为阴极电极，第二电极为阳极电极。 在示例的氮化物半导体装置中也可以构成为该氮化物半导体装置还包括第一栅电极和第三金属层，该第一栅电极呈指状且形成在第一电极和第二电极之间，该第三金属层与第一金属层及第二金属层彼此留有间隔地形成在第二绝缘膜上，并且与第一栅电极连接，第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：海原一裕，石田秀俊，上田哲三，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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