[发明专利]场效应型晶体管

说明书

场效应型晶体管具有在电子供给层(103、403)之上形成的栅极电极(108、408)、源极电极(104)、漏极电极(105)，并且具有：绝缘膜(106、407)，其包覆所述电子供给层(103、403)；以及所述绝缘膜的开口部(111、411)，其设置于形成所述栅极电极(108、408)的区域而具有梯形四棱柱状轮廓面，使所述栅极电极(108、408)与通过所述开口部(111、411)将所述电子供给层(103、403)露出的区域进行肖特基接合，并且使由所述开口部(111、411)所形成的梯形四棱柱状轮廓面相对于所述电子供给层(103、403)的表具有25度至75度的范围的倾斜角。

技术领域

本申请涉及场效应型晶体管。特别涉及使用氮化物半导体制作出的高电子迁移率晶体管。

背景技术

近年来，使用了以AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(简称为HEMT：High ElectronMobility Transistor。下面称为HEMT)所代表的GaN类HEMT为中心的氮化物半导体的场效应型晶体管的产品实用化正在发展，其代表性的是向面向手机基站的放大器的应用，今后还期待向高频通信设备相关的市场领域的普及扩大。

关于上述GaN类HEMT，难以实现栅极泄漏电流的控制，为此产生泄漏电流变大而无法维持品质的情况，谋求更稳定的具有小的栅极泄漏电流的GaN类HEMT。

作为其理由，在GaN类HEMT中，由于已经多次报告了受到晶片工艺工序中的湿式处理、或干式处理的影响而栅极泄漏电流大幅变动的事例、或受到保护半导体外延层表面的绝缘膜的影响而栅极泄漏电流大幅变动的事例，因此想到半导体外延层表面敏感是重大原因。

以往，通过在电子供给层之上形成的硅氧化物所具有的压缩应力，从而得到栅极泄漏电流小的氮化物半导体场效应型晶体管(例如，参照专利文献1)。

另外，以往，在以覆盖形成于半导体动作层之上的绝缘膜的开口部的内部、及覆盖至所述绝缘膜之上的方式形成的栅极电极构造中，通过将开口部的侧面设为倾斜为锥型的形状(绝缘膜开口部的表面侧向漏极侧倾斜的形状)而缓和栅极电极的开口端部处的电场集中的效果，能够提高耐压(即栅极泄漏电流变小)(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2008-244001号公报

专利文献2：日本特开2004-253620号公报

发明内容

但是，如后述所述，模拟研究了绝缘膜的残留应力对GaN类HEMT的电气特性造成的影响，其结果，关于上述专利文献1所记载的技术，栅极泄漏电流有可能反而增大，判断出存在不能够期待充分的效果这样的问题。另外，关于专利文献2所记载的技术，判断出想到不仅通过栅极电极的开口部的形状(倾斜角)，而且还考虑绝缘膜的残留应力能够进一步减小栅极泄漏电流。

本申请公开了为了消除上述那样的问题的技术，其目的在于得到不受半导体表面的状态、或保护表面的绝缘保护膜的膜质的影响，能够降低栅极泄漏电流的场效应型晶体管。

本申请所公开的场效应型晶体管具有在电子供给层的表面之上形成的栅极电极、源极电极、漏极电极，

该场效应型晶体管的特征在于具有：

绝缘膜，其包覆所述电子供给层；以及

所述绝缘膜的开口部，其形成于该绝缘膜中的形成所述栅极电极的区域，具有通过一个面而与所述电子供给层接触的梯形四棱柱状轮廓面，

所述栅极电极在通过所述开口部将所述电子供给层露出的区域与该电子供给层进行肖特基接合，

并且，所述开口部的梯形四棱柱状轮廓面的剖面形状相对于所述电子供给层的表面的倾斜角度设定在25度至75度的范围。

发明的效果