氮化物半导体装置制造方法及图纸

氮化物半导体装置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化物半导体装置


[0001]本专利技术涉及一种由
III
族氮化物半导体
(
以下有时简称为“氮化物半导体”)
构成的氮化物半导体装置
。

技术介绍

[0002]III
族氮化物半导体是指在
III
‑
V
族半导体中使用氮作为
V
族元素的半导体
。
氮化铝
(AlN)、
氮化镓
(GaN)、
氮化铟
(InN)
为代表例
。
通常，能够表示为
Al
x
In
y
Ga1－
x
－
y
N(0≤x≤1
，
0≤y≤1
，
0≤x+y≤1)。
[0003]专利文献1中公开了使用氮化物半导体的
HEMT(High Electron Mobility Transistor
；高电子迁移率晶体管
)。
专利文献1的
HEMT
包括
p
型
Si
基板
、
形成在
p
型
Si
基板上的缓冲层
、
形成在缓冲层上的由
GaN
构成的电子渡越层
、
形成在电子渡越层上的由
AlGaN
构成的电子供给层
。
漏极电极和栅极电极形成为与电子供给层接触
。
[0004]另外，以贯通电子供给层
、
电子渡越层及缓冲层而与
p
型
Si
基板相接的方式形成有源极电极
。
在
p
型
Si
基板的背面形成有经由
p
型
Si
基板与源极电极电连接的背面电极
。
[0005]由于
GaN
与
AlGaN
的晶格失配引起的极化，在电子渡越层内，在距电子渡越层与电子供给层的界面数的内侧的位置形成二维电子气体
。
以该二维电子气体作为通道，源极
‑
漏极间被连接
。
若通过对栅极电极施加控制电压来切断二维电子气体，则源极
‑
漏极间被切断
。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开
2004
‑
363563
号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]本专利技术的目的在于提供一种散热性高的氮化物半导体装置
。
[0011]本专利技术的一实施方式提供一种氮化物半导体装置，其包括：基板，其具有第一主面及该第一主面的相反侧的第二主面；以及氮化物外延层，其形成在所述第一主面上，在俯视时，所述氮化物半导体装置具有在所述氮化物外延层内能够形成二维电子气体的活性区域
、
和在所述氮化物外延层内不能形成二维电子气体的惰性区域，在所述活性区域以及所述惰性区域中的至少所述惰性区域中，包括从所述基板的第二主面朝向所述基板的第一主面被挖出的沟槽
、
和形成在所述沟槽内的埋入金属
。
[0012]该结构能够实现散热性高的氮化物半导体装置
。
[0013]本公开中的上述或其他目的
、
特征以及效果通过参照附图接下来叙述的实施方式的说明而变得清楚
。
附图说明
[0014]图1是用于说明本公开的第一实施方式的氮化物半导体装置的结构的俯视图
。
[0015]图2是沿着图1的
II
‑
II
线的剖视图
。
[0016]图3是沿着图2的
III
‑
III
线的剖视图
。
[0017]图
4A
是表示所述氮化物半导体装置的制造工序的一例的剖视图
。
[0018]图
4B
是表示图
4A
的下一工序的剖视图
。
[0019]图
4C
是表示图
4B
的下一工序的剖视图
。
[0020]图
4D
是表示图
4C
的下一工序的剖视图
。
[0021]图
4E
是表示图
4D
的下一工序的剖视图
。
[0022]图
4F
是表示图
4E
的下一工序的剖视图
。
[0023]图
4G
是表示图
4F
的下一工序的剖视图
。
[0024]图
4H
是表示图
4G
的下一工序的剖视图
。
[0025]图
4I
是表示图
4H
的下一工序的剖视图
。
[0026]图5是用于说明本公开的第二实施方式的氮化物半导体装置的结构的俯视图
。
[0027]图6是沿着图5的
VI
‑
VI
线的剖视图
。
[0028]图7是沿着图6的
VII
‑
VII
线的剖视图
。
[0029]图
8A
是表示所述氮化物半导体装置的制造工序的一例的剖视图
。
[0030]图
8B
是表示图
8A
的下一工序的剖视图
。
[0031]图
8C
是表示图
8B
的下一工序的剖视图
。
[0032]图
8D
是表示图
8C
的下一工序的剖视图
。
[0033]图9是用于说明本公开的第三实施方式的氮化物半导体装置的结构的俯视图
。
[0034]图
10
是沿着图9的
X
‑
X
线的剖视图
。
[0035]图
11
是沿着图
10
的
XI
‑
XI
线的剖视图
。
[0036]图
12A
是表示所述氮化物半导体装置的制造工序的一例的剖视图
。
[0037]图
12B
是表示图
12A
的下一工序的剖视图
。
[0038]图
12C
是表示图
12B
的下一工序的剖视图
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种氮化物半导体装置，包括：基板，其具有第一主面及该第一主面的相反侧的第二主面；以及氮化物外延层，其形成在所述第一主面上，该氮化物半导体装置的特征在于，在俯视时，所述氮化物半导体装置具有在所述氮化物外延层内能够形成二维电子气体的活性区域
、
和在所述氮化物外延层内不能形成二维电子气体的惰性区域，在所述活性区域以及所述惰性区域中的至少所述惰性区域中，包括从所述基板的第二主面朝向所述基板的第一主面被挖出的沟槽和形成在所述沟槽内的埋入金属
。2.
根据权利要求1所述的氮化物半导体装置，其特征在于，所述沟槽仅形成在所述活性区域及所述惰性区域中的所述惰性区域中
。3.
根据权利要求1所述的氮化物半导体装置，其特征在于，在所述活性区域及所述惰性区域双方形成有所述沟槽
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，存在于所述惰性区域内的沟槽的总体积为所述惰性区域内的所述基板的体积的
1/3
以上
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，包含形成在所述第二主面上且与所述埋入金属热连接的引出金属
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，所述沟槽从所述第二主面朝向所述第一主面下挖至所述基板的中途
。7.
根据权利要求1至5中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，所述沟槽贯通所述基板而到达所述氮化物外延层
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，包含：源极电极
、
漏极电极及栅极电极，其配置在所述氮化物外延层上；以及接触金属，其贯通所述氮化物外延层，将所述源极电极和所述埋入金属电连接
。9.
根据权利要求1至8中任一项所述的氮化物半导体装置，其特征在于，所述氮化物外延层包含：第一氮化物半导体层，其构成电子渡越层；以及第二氮化物半导体层，其形成在所述第一氮化物半导体层上，构成电子供给层，且带隙比所述第一氮化物半导体层...

【专利技术属性】
技术研发人员：四方启太，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：