半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供一种能够使耐压提高的半导体装置。根据实施方式，提供一种半导体装置，其包含第一半导体层、设置在第一半导体层上的第二半导体层、设置在第二半导体层上的源极电极及漏极电极、栅极电极、以及第一场板电极。第二半导体层包含第一半导体部分、及薄于第一半导体部分的第二半导体部分。源极电极及漏极电极与第二半导体层电连接。栅极电极在源极电极与漏极电极之间设置在第二半导体层上。第一场板电极设置在第二半导体层上，且包含导电部。导电部在沿着从第一半导体层向第二半导体层的第一方向观察时，设置在栅极电极与漏极电极之间。导电部的端部的至少一部分位于第二半导体部分上。

【技术实现步骤摘要】
[相关申请案]本申请案享有以日本专利申请案2014-186154号(申请日：2014年9月12日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置。
技术介绍
氮化物半导体的禁带宽度(带隙)比硅大。因此，使用氮化物半导体作为材料的半导体装置可实现高耐压。然而，在半导体装置为晶体管的情况下，如果使导通电流提高，那么有时会局部地产生强电场，导致耐压降低。对于这种半导体装置，要求提高耐压。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够使耐压提高的半导体装置。根据本专利技术的实施方式，提供一种包含第一半导体层、第二半导体层、源极电极、漏极电极、栅极电极、及第一场板电极的半导体装置。所述第二半导体层设置在所述第一半导体层上，且包含第一半导体部分、及薄于所述第一半导体部分的第二半导体部分。所述源极电极设置在所述第二半导体层上且与所述第二半导体层电连接。所述漏极电极设置在所述第二半导体层上，且与所述第二半导体层电连接。所述栅极电极在所述源极电极与所述漏极电极之间设置在所述第二半导体层上。所述第一场板电极包含设置在所述第二半导体层上的导电部。所述导电部在沿着从所述第一半导体层向所述第二半导体层的第一方向观察时，设置在的所述栅极电极与所述漏极电极之间。所述第一场板电极的所述漏极电极侧的端位于所述第二半导体部分上，所述第一场板电极的所述源极电极侧的端位于所述第一半导体部分上。附图说明图1(a)及图1(b)是例示第一实施方式的半导体装置的示意图。图2是例示第一实施方式的半导体装置的特性的示意图。图3(a)及图3(b)是例示第一实施方式的其它半导体装置的示意图。图4(a)及图4(b)是例示第一实施方式的其它半导体装置的示意图。图5是例示第一实施方式的其它半导体装置的示意剖视图。图6是例示第二实施方式的半导体装置的示意剖视图。图7(a)～图7(e)是例示第二实施方式的半导体装置的制造过程的示意剖视图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对各实施方式进行说明。另外，附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并非必须与实物相同。而且，即使在表示相同部分的情况下，也存在相互的尺寸或比率根据附图而不同地予以表示的情况。另外，在本申请的说明书与各图中，对与关于已给出的图在上文中叙述的要素相同的要素标注相同的符号，并适当省略详细的说明。本说明书中，为了方便说明而使用“上”及“下”。所谓“设置在……上”，不仅指“设置在……上的要素”与“设置在……下的要素”直接接触的情况，而且也包含其它要素介于二者之间的情况。(第一实施方式)图1(a)及图1(b)是例示第一实施方式的半导体装置的示意图。图1(a)是半导体装置101的示意剖视图，图1(b)是半导体装置101的俯视图。图1(a)是图1(b)所示的A1-A2线的剖视图。图1(b)是从图1(a)的上方观察的俯视图。半导体装置101是以例如氮化物半导体为材料的HEMT(High Electron Mobility Transistor：高电子迁移率晶体管)。如图1(a)所示，半导体装置101包含第一半导体层11、第二半导体层12、源极电极21、漏极电极22、栅极电极23、栅极绝缘膜40、层间绝缘膜41及42、第一场板电极(FP电极31)、以及第二场板电极(FP电极32)。另外，在图1(b)的俯视图中，省略了栅极绝缘膜40、层间绝缘膜41及层间绝缘膜42。图1(a)中，将从第一半导体层11向第二半导体层12的方向设为Z轴方向。将相对于Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将相对于Z轴方向及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。第一半导体层11为信道层，包含Alx1Ga1-x1N(0≤x1＜1)。第二半导体层12设置在第一半导体层11上。第二半导体层12为阻挡层，包含Alx2Ga1-x2N(x1＜x2＜1)。第一半导体层11与第二半导体层12形成异质结。第二半导体层12包含第一半导体部分12a、及第二半导体部分12b。第二半导体部分12b是厚度比第一半导体部分12a薄的部分。在图1(b)的俯视图中，标附点而显示的部分对应于第二半导体部分12b。例如，第一半导体部分12a的厚度T1为20nm以上且30nm以下。第二半导体部分12b的厚度T2为10nm以上且20nm以下。源极电极21及漏极电极22分别设置在第二半导体层12上(第一半导体部分12a上)。第二半导体部分12b位于设置着源极电极21的区域、与设置着漏极电极22的区域之间。源极电极21及漏极电极22与第二半导体层12电连接。作为源极电极21及漏极电极22的材料，可使用铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、金(Au)、钨(W)、钼(Mo)及钽(Ta)等。栅极电极23设置在源极电极21与漏极电极22之间的第二半导体层12上。栅极电极23的漏极电极22侧的端Eg1位于第二半导体部分12b上，栅极电极23的源极电极21侧的端Eg2位于第一半导体部分12a上。第一半导体部分12a位于设置着栅极电极23的区域与设置着源极电极21的区域之间。作为栅极电极23的材料，可使用铝(Al)、钛(Ti)、镍(N)及金(Au)等。栅极绝缘膜40设置在第二半导体层12与栅极电极23之间。栅极绝缘膜40是根据需要而设置。例如，在栅极电极23与第二半导体层12肖特基接触的情况下，可省略栅极绝缘膜40。作为栅极绝缘膜40的材料，可使用SiO2、SiN、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2、或ZrO2等。FP电极31设置在第二半导体层12上，且与第二半导体层12相隔。FP电极31的漏极电极22侧的端Ef1位于第二半导体部分12b上。FP电极31的源极电极21侧的端Ef2位于第一半导体部分12a上。FP电极31与栅极电极23电连接。另外，FP电极31也可与源极电极21而并非与栅极电极23电连接。作为FP电极31的材料，可使用铝(Al)及钛(Ti)等。FP电极31包含导电部31a与导电部31b。导电部31b是设置在栅极电极23上的部分。导电部31a是与导电部31b连续设置且从导电部31b向漏极电极22侧延伸的部分。也就是说，在沿着Z轴方向观察时(投影至X-Y平面时)，导电部31a位于栅极电极23与漏极电极22之间。导电部31a的端部的至少一部分位于第二半导体部分12b上。例如，导电部31a的漏极侧的端部Ea1、及导电部31b的源极侧的端部Ea2分别位于第二半导体部分12b上。层间绝缘膜41设置在栅极绝缘膜40上。层间绝缘膜41覆盖栅极电极23的侧面。通过层间绝缘膜41而使栅极电极23与源极电极21之间、及栅极电极23与漏极电极22之间绝缘。作为层间绝缘膜41的材料，可使用氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)。层间绝缘膜42设置在层间绝缘膜41上及FP电极31上。作为层间绝缘膜42的材料，可使用氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)。FP电极32设置在层间绝缘膜42上。FP电极32包含导电部32a与导电部32b。导电部32b是设置在FP电极31上的部分。导电部32a是与导电部32b连续设置且从导电部32b向漏极电极22侧延伸的部分。也就是说，在沿着Z轴方向观察时，导电部32b位于FP电极31与漏极电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于包含：第一半导体层；第二半导体层，设置在所述第一半导体层上，且包含第一半导体部分、及薄于所述第一半导体部分的第二半导体部分；源极电极，设置在所述第二半导体层上，且与所述第二半导体层电连接；漏极电极，设置在所述第二半导体层上，且与所述第二半导体层电连接；栅极电极，在所述源极电极与所述漏极电极之间设置在所述第二半导体层上；以及第一场板电极，设置在所述第二半导体层上，且包含在沿着从所述第一半导体层向所述第二半导体层的第一方向观察时，设置在所述栅极电极与所述漏极电极之间的导电部，所述漏极电极侧的端位于所述第二半导体部分上，所述源极电极侧的端位于所述第一半导体部分上。

【技术特征摘要】
2014.09.12 JP 2014-1861541.一种半导体装置，其特征在于包含：第一半导体层；第二半导体层，设置在所述第一半导体层上，且包含第一半导体部分、及薄于所述第一半导体部分的第二半导体部分；源极电极，设置在所述第二半导体层上，且与所述第二半导体层电连接；漏极电极，设置在所述第二半导体层上，且与所述第二半导体层电连接；栅极电极，在所述源极电极与所述漏极电极之间设置在所述第二半导体层上；以及第一场板电极，设置在所述第二半导体层上，且包含在沿着从所述第一半导体层向所述第二半导体层的第一方向观察时，设置在所述栅极电极与所述漏极电极之间的导电部，所述漏极电极侧的端位于所述第二半导体部分上，所述源极电极侧的端位于所述第一半导体部分上。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于所述栅极电极的所述漏极电极侧的端位于所述第二半导体部分上。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：大麻浩平，吉冈启，矶部康裕，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP