半导体装置以及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104347696104347696A(43)申请公布日2015.02.11(21)申请号201310731533.2(22)申请日2013.12.26(30)优先权数据2013-1625412013.08.05JP(71)申请人株式会社东芝地址日本东京都(72)发明人藤本英俊(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人杨谦房永峰(51)Int.Cl.H01L29/778(2006.01)H01L21/335(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图9页附图9页(54)发明名称半导体装置以及其制造方法(57)摘要本实施方式涉及半导体装置以及其制造方法，所述半导体装置具备基板。第一层被设在基板的第一面的上方并使用第一导电型的III族氮化物半导体而形成。第二层被设在第一层上，使用第二导电型的III族氮化物半导体而形成。第三层被局部地设在第二层的表面中的第一区域上，使用AlGaN而形成。栅电极的一端位于第三层的表面上方，另一端经由第二层位于第一层内，并与第一层、第二层以及第三层绝缘。第一电极与第三层连接。第二电极与第二层的表面中的第一区域以外的第二区域连接。第三电极设在与第一面相反一侧的基板的第二面上。CN104347696ACN1043769ACN104347696A权利要求书1/2页1.一种半导体装置，其特征在于，具备：基板；第一层，设于所述基板的第一面的上方，使用第一导电型的III族氮化物半导体而形成；第二层，设在所述第一层上，使用第二导电型的III族氮化物半导体而形成；第三层，被局部地设在所述第二层的表面中的第一区域上，使用含有Al的III族氮化物半导体而形成；栅电极，一端位于所述第三层的表面上方，另一端经由所述第二层位于所述第一层内，与所述第一层、所述第二层以及所述第三层绝缘；第一电极，与所述第三层连接；第二电极，与所述第二层的表面中的所述第一区域以外的第二区域连接；以及第三电极，设在与所述第一面相反一侧的所述基板的第二面上。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，具有以所述第二层的所述第二区域为下阶、以所述第三层的表面为上阶的台阶差，所述第一电极被设在所述台阶差的上阶，所述第二电极被设在所述台阶差的下阶。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述台阶差的侧面的下部由所述第二层构成，所述台阶差的侧面的上部由所述第三层构成。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一电极及所述第二电极使用相同材料形成。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备设在所述基板的第一面与所述第一层之间的缓冲层，所述缓冲层具有将AlN与GaN交替层叠而成的超晶格构造，或者使AlGaN的Al含有比率逐渐变化的组成倾斜AlGaN层，所述缓冲层的中间部分含有Si或者Ge。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第三层是使含有Al的III族氮化物半导体外延生长而形成的层。7.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具备下述步骤：使用第一导电型的III族氮化物半导体在基板的第一面的上方形成第一层；使用第二导电型的III族氮化物半导体在所述第一层上形成第二层；使用含有Al的III族氮化物半导体在所述第二层的表面中的第一区域上局部地形成第三层；形成从所述第三层的表面贯通所述第二层而到达所述第一层的、与所述第一层、所述第二层以及所述第三层绝缘的栅电极；在所述第三层上形成第一电极；在所述第二层的表面中的所述第一区域以外的第二区域上形成第二电极；在与所述第一面相反一侧的所述基板的第二面上形成第三电极。8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，2CN104347696A权利要求书2/2页所述第三层的形成具备下述步骤：通过在所述第二层的表面上使含有Al的III族氮化物半导体外延生长来形成所述第三层的材料层；将位于所述第二层的表面中的所述第二区域上的所述第三层的材料层选择性地去除。9.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第三层的形成具备下述步骤：在所述第二层的表面中的所述第二区域上形成绝缘膜；使用所述绝缘膜作为掩模，在所述第二层的表面中的所述第一区域上使含有Al的III族氮化物半导体选择性地外延生长。10.根据权利要求7至9中任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，通过所述第三层的形成，形成以所述第二层的所述第二区域作为下阶、以所述第三层的表面作为上阶的台阶差，所述第一电极形成在所述台阶差的上阶，所述第二电极形成在所述台阶差的下阶。11.根据权利要求7至9中任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还具