[发明专利]氮化物半导体装置

说明书

氮化物半导体装置具备横型的开关器件，所述横型的开关器件具有基板(1)、沟道形成层、源极区域(9)及漏极区域(10)、和栅极区域(6)。源极区域及漏极区域在基板的平面方向的一个方向上相互离开而配置。栅极区域配置在源极区域与漏极区域之间，由p型半导体层构成。栅极区域在基板的平面方向上在与源极区域及漏极区域的排列方向垂直的方向上被分割为多个。由此，能够确保高阻止耐压并且实现更低导通电阻化。

关联申请的相互参照

本申请基于2015年7月14日提出的日本专利申请第2015－140825号，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及使用氮化镓(以下称作GaN)等氮化物半导体的氮化物半导体装置。

背景技术

以往，在专利文献1中，公开了一种在具有多个沟道的氮化物半导体装置中实现常截止(normally off)且低导通电阻的技术。具体而言，通过做成在GaN层之上反复形成有AlGaN层和GaN层的异质结体的构造，形成了自然超结(natural super junction)构造(以下称作NSJ构造)。并且，具备到达NSJ构造中的最下层的AlGaN层的第1栅极构造部、和到达比其靠上层的AlGaN层的第2栅极构造部，并且在夹着第1栅极构造部及第2栅极构造部的两侧配置有由n型区域构成的源极区域及漏极区域。

在这样构成的氮化物半导体装置中，栅极构造部被设为MOS构造。并且，由于与GaN层及AlGaN层的异质结体的导带相比，第1栅极构造部中具备的第1栅极电极和栅极绝缘膜的静电势较低，所以异质界面的载流子消失，进行常截止动作。此外，通过具备多层的异质结，能够使二维电子气(以下称作2DEG)的生成量较多，降低导通电阻。并且，根据极化效应，不论异质结体的层叠数如何，都能够得到希望的关态耐压(off-breakdown voltage)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－98284号公报

发明概要

但是，在如上述那样构成的氮化物半导体装置中，为了进行常截止动作而做成MOS构造的栅极构造部，而为了确保栅极绝缘膜的寿命，需使栅极－漏极间距离Lgd较长而降低电场，例如，如果考虑栅极绝缘膜的寿命，则必须设为不到3MV/cm的电场强度。因此，无法将该部分的电阻充分降低，导通电阻有可能变高。

此外，即使是满足栅极绝缘膜的寿命的电场，也由于作为电场而言是较高的，所以为了确保电流截断性而需要使栅极长Lg较长。栅极构造部与形成2DEG的部分相比沟道迁移率低约1位数，由于使栅极长Lg较长而带来的对导通电阻的影响较大。

此外，如果使在多层的异质结中分别产生的各2DEG层为足够的电子浓度，则同时也产生二维空穴气(以下称作2DHG)。但是，由于在MOS构造中无法进行空穴的出入，所以在截止时空穴积存在栅极横侧而产生高电场，高阻止耐压的实现有可能变得困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够确保高阻止耐压并且实现更低导通电阻化的氮化物半导体装置。