本发明专利技术提供一种半导体装置，具备：GaN系半导体层，表面相对m面或a面具有0度以上5度以下的角度；第一电极，设置于上述表面，具有第一端部；以及第二电极，与第一电极分离地设置于上述表面，具有与第一端部对置的第二端部，连接第一端部的任意点和第二端部的任意点的线段的方向与GaN系半导体层的c轴方向不同。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置本申请享受以日本专利申请2013-191128号(申请日:2013年9月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置。
技术介绍
期待将具备高绝缘击穿强度、能够降低电力损耗的GaN系半导体装置应用于电力电子学用半导体装置或者高频功率半导体装置等。但是，GaN系半导体装置还有电流崩塌等很多需要解决的可靠性方面的课题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种可靠性高的GaN系半导体装置。 实施方式的半导体装置具备:GaN系半导体层,表面相对m面或a面具有O度以上5度以下的角度；第一电极，设置于上述表面，具有第一端部；以及第二电极，与第一电极分离地设置于上述表面，具有与第一端部对置的第二端部，连接第一端部的任意点和第二端部的任意点的线段的方向与GaN系半导体层的c轴方向不同。 【附图说明】 图1A、1B是表示第一实施方式的半导体装置的示意图。 图2是表示GaN系半导体的晶体结构的图。 图3是第一实施方式的半导体装置的电极配置的说明图。 图4是第一实施方式的半导体装置的作用、效果的说明图。 图5是第一实施方式的半导体装置的作用、效果的说明图。 图6是第二实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图7是第二实施方式的半导体装置的电极配置的说明图。 图8A、8B是第三实施方式的半导体装置的示意图。 图9是第四实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图10AU0B是第五实施方式的半导体装置的示意图。 图1lAUlB是第六实施方式的半导体装置的示意图。 图12A、12B是第七实施方式的半导体装置的示意图。 图13是第七实施方式的半导体装置的电极配置的说明图。 图14是第八实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图15是第九实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图16A、16B是第十实施方式的半导体装置的示意图。 图17是第十一实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图18是第十二实施方式的半导体装置的示意性俯视图。 图19A、19B是第十三实施方式的半导体装置的示意图。 图20A、20B是第十四实施方式的半导体装置的示意图。 图21是第十四实施方式的半导体装置的电极配置的说明图。 图22A、22B是第十五实施方式的半导体装置的示意图。 图23A、23B是第十六实施方式的半导体装置的示意图。 【具体实施方式】 以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。另外，在以下的说明中，对相同部件等赋予相同符号，对于已说明一次的部件等，适当省略其说明。 在本说明书中，“GaN系半导体”是指具备GaN (氮化镓)、AlN (氮化铝)、InN (氮化铟)及它们的中间组成的半导体的总称。此外，在本说明书中，AlGaN是指以AlxGa1J (O< X < I)的组成式表示的半导体。 (第一实施方式) 本实施方式的半导体装置具备:GaN系半导体层，表面相对m面或a面具有O度以上5度以下的角度；第一电极，设置于上述表面，具有第一端部；以及第二电极，配置为，与第一电极分离地设置于上述表面，具有与第一端部对置的第二端部，连接第一端部的任意点和第二端部的任意点的线段的方向与GaN系半导体层的c轴方向不同。 图1A、1B是本实施方式的半导体装置的示意图。图1A是示意性俯视图，图1B是图1A的AA剖视图。本实施方式的半导体装置是使用了 GaN系半导体的高电子迁移率晶体管(HEMT)。 本实施方式的半导体装置具备:基板10、GaN系半导体层12、源极(第一电极)14、漏极(第二电极)16、栅极(第三电极)18、元件隔离区20、有源区(元件区)22。 基板10例如是GaN。基板10，除GaN以外，还能够使用氧化镓、SiC, S1、蓝宝石等基板。 基板10上设置有GaN系半导体层12。GaN系半导体层12的表面相对m面或a面具备O度以上5度以下的角度。从表面的平坦性、制造的容易性考虑，GaN系半导体层的表面优选相对m面或a面具备O度以上I度以下的角度，更优选具备O度以上0.3度以下的角度。 图2是表示GaN系半导体的晶体结构的图。GaN系半导体的晶体结构能够以六方晶系近似。以沿六棱柱的轴向的c轴为法线的面(六棱柱的顶面)是c面即(0001)面。在GaN系半导体中，极化方向沿着c轴。因此，c面被称为极性面。 另一方面，六棱柱的侧面(柱面)，是作为与(1-100)面等效的面的m面，8卩{ 1-100 }面。此外，通过不相邻的一对棱线的面是作为与(11-20)面等效的面的a面，S卩{11-20}面。m面及a面被称为非极性面。 以下，以GaN系半导体层12的表面是m面的情况为例进行说明。在表面是相同的非极性面的a面的情况下，与以下同样的论述也成立。 GaN系半导体层12从基板10侧开始，由缓冲层12a、GaN层12b、AlGaN层12c构成。AlGaN层12c的表面是m面。 缓冲层12a具备缓和基板10与GaN系半导体层12的晶格失配的功能。缓冲层12a例如由AlGaN和GaN的多层结构形成。 GaN层12b是所谓的工作层(沟道层)，AlGaN层12c是所谓的阻挡层(电子供给层)。在AlGaN层12c中，使用例如以AlxGa^N (0<x<0.3)的组成式表示的半导体。 在AlGaN层12c的表面上设置有源极(第一电极)14。而且,在AlGaN层12c的表面上，与源极(第一电极)14分离地设置有漏极(第二电极)16。在源极(第一电极)14与漏极(第二电极)16之间设置有栅极(第三电极)18。 源极14、漏极16、栅极18例如是金属电极。金属电极例如是以铝(Al)为主要成分的电极。源极(第一电极)14及漏极(第二电极)16与GaN系半导体层12的接触优选是欧姆接触(OHMIC CONTACT)ο 在GaN系半导体层12中设置有元件隔离区20。元件隔离区12例如是氧化硅膜等绝缘体。由元件隔离区20包围的GaN系半导体层12是有源区(元件区)22。 元件隔离区20也可以例如通过向GaN系半导体层12导入杂质来形成。或者，也可以是台面结构。或者，也可以通过在GaN系半导体层12上对其表面图案形成绝缘体来形成。 图3是本实施方式的半导体装置的电极配置的说明图。连接源极(第一电极)14的与漏极(第二电极)16对置的第一端部的任意点和漏极(第二电极)16的与源极(第一电极)14对置的第二端部的任意点的线段的方向，均与GaN系半导体层12的c轴方向不同。在图3中，作为上述线段的例示，示出了五条虚线。 在本实施方式中，第一端部和第二端部平行。此外，第一端部和第二端部相对c轴方向平行。 另外，在本实施方式中，第一端部及第二端部是指源极(第一电极)14及漏极(第二电极)16与有源区(元件区)22交叉的区域的端部。即，是指有助于器件的工作的区域的端部。 接着，对本实施方式的半导体装置的制造方法的一例进行说明。在以下的制造方法的说明中，参照图1。 例如，准备以作为m面的(1-100)面为表面的GaN基板。GaN基板是基板10的一例。 GaN基板，通过使用钠助熔剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：GaN系半导体层，表面相对m面或a面具有0度以上5度以下的角度；第一电极，设置于上述表面，具有第一端部；以及第二电极，与上述第一电极分离地设置于上述表面，具有与上述第一端部对置的第二端部，连接上述第一端部的任意点和上述第二端部的任意点的线段的方向与上述GaN系半导体层的c轴方向不同。
【技术特征摘要】
2013.09.13 JP 2013-1911281.一种半导体装置，其特征在于，具备: GaN系半导体层，表面相对m面或a面具有O度以上5度以下的角度； 第一电极，设置于上述表面，具有第一端部；以及 第二电极，与上述第一电极分离地设置于上述表面，具有与上述第一端部对置的第二端部，连接上述第一端部的任意点和上述第二端部的任意点的线段的方向与上述GaN系半导体层的c轴方向不同。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 上述第一端部与上述第二端部平行。3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于， 上述第一端部和上述第二端部相对上述c轴方向平行。4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 上述GaN系半导体层具有GaN层和AlGaN层的层叠结构，上述表面为上述AlGaN层的表面。5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 在上述第一电极与上述第二电极之间，进一步具备第三电极。6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于， 上述第一电极及上述第二电极与上述GaN系半导体层的接触是欧姆接触。7.一种半导体装置，其特征在于，具备: GaN系半导体层； 第一电极，设置于上述GaN系半导体层的表面,具有第一端部；以及第二电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：安本恭章，梁濑直子，阿部和秀，内原士，齐藤泰伸，仲敏行，吉冈启，小野祐，大野哲也，藤本英俊，增子真吾，古川大，八木恭成，汤元美树，饭田敦子，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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