[发明专利]半导体装置

说明书

相关申请的引用

本申请以日本专利申请2014-52735号(申请日：2014年3月14日)为基础申请，并享受其优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置。

背景技术

具有高绝缘破坏强度的氮化物半导体被期待应用于功率电子用半导体装置或高频功率半导体装置等。而且，为了实现更高的耐压或更高的集成度而提出了纵型的器件。

在p型氮化物半导体中，在使用了离子注入法的杂质掺杂中，难以提高杂质的活化率。因此，对于将p型氮化物半导体作为沟道层的开关元件，难以进行阈值调整，存在开关特性不稳定的问题。另外，在使用离子注入法制造的开关元件中，pn耦合的电容成为寄生电容，存在开关特性变差的问题。

发明内容

本发明提供一种能够提高开关特性的半导体装置。

本发明的半导体装置具备：n型氮化物半导体层；绝缘层，选择性地设置在所述氮化物半导体层上；n型的第一氮化物半导体区域，设置在所述氮化物半导体层上及所述绝缘层上；n型的第二氮化物半导体区域，设置在所述绝缘层上；p型的第三氮化物半导体区域，设置在所述第一氮化物半导体区域和所述第二氮化物半导体区域之间；栅极绝缘膜，设置在所述第三氮化物半导体区域上；栅电极，设置在所述栅极绝缘膜上；第一电极，与所述第二氮化物半导体区域电连接；以及第二电极，设置在所述氮化物半导体层的与所述绝缘层相反的一侧，与所述氮化物半导体层电连接。

附图说明

图1是表示第一实施方式的半导体装置的示意截面图。

图2是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图3是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图4是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图5是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图6是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图7是表示在第一实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图8是表示第一实施方式的变形例的半导体装置的示意截面图。

图9是表示第二实施方式的半导体装置的示意截面图。

图10是表示在第二实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图11是表示在第二实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图12是表示在第二实施方式的半导体装置的制造方法中制造中途的半导体装置的示意截面图。

图13是表示第三实施方式的半导体装置的示意截面图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中，对同一部件等附加同一符号，对已说明过一次的部件等适当省略说明。

在本说明书中，“氮化物半导体”例如是GaN系半导体。GaN系半导体是GaN(氮化镓)、AlN(氮化铝)、InN(氮化铟)、以及具备它们的中间组成的半导体的总称。

另外，在以下的说明中，n⁺、n、n^-以及p⁺、p、p^-的标记表示各个导电型中的杂质浓度的相对高低。即，n⁺与n相比，n型杂质浓度相对较高；n^-与n相比，n型杂质浓度相对较低。另外，p⁺与p相比，p型杂质浓度相对较高；p^-与p相比，p型杂质浓度相对较低。另外，有时将n⁺型、n^-型简称为n型，将p⁺型、p^-型简称为p型。

(第一实施方式)

本实施方式的半导体装置具备：n型的氮化物半导体层；绝缘层，选择性地设置在氮化物半导体层上；n型的第一氮化物半导体区域，设置在氮化物半导体层上以及绝缘层上；n型的第二氮化物半导体区域，设置在绝缘层上；p型的第三氮化物半导体区域，设置在第一氮化物半导体区域和第二氮化物半导体区域之间；栅极绝缘膜，设置在第三氮化物半导体区域上；栅电极，设置在栅极绝缘膜上；第一电极，与第二氮化物半导体区域电连接；以及第二电极，设置在氮化物半导体层的与绝缘层相反侧，与氮化物半导体层电连接。