氮化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【專利摘要】具備基板、形成在基板之上的第1氮化物半導(dǎo)體層（1）、層疊在第1氮化物半導(dǎo)體層（1）之上、比該第1氮化物半導(dǎo)體層（1）帶隙大、開設(shè)有底部達(dá)到第1氮化物半導(dǎo)體層（1）而貫通的凹槽部的第2氮化物半導(dǎo)體層（2）、將凹槽部（11）的內(nèi)壁和第2氮化物半導(dǎo)體層（2）覆蓋而層疊、比第1氮化物半導(dǎo)體層（1）帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層（12）、在凹槽部（11）的上層形成在第3氮化物半導(dǎo)體層（12）上的柵極電極（5）、和分別形成在柵極電極（5）的兩側(cè)方的第1歐姆電極（4a）及第2歐姆電極（4b）。
【專利說(shuō)明】氮化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氮化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別涉及使用能夠作為功率晶體管等使用的III族氮化物半導(dǎo)體的氮化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]III族氮化物半導(dǎo)體、特別是GaN及AlGaN因?yàn)槠鋷兜妮^寬而具有較高的絕緣破壞電壓。此外，能夠容易地形成AlGaN/GaN等的異質(zhì)構(gòu)造，AlGaN和GaN通過(guò)因晶格常數(shù)差發(fā)生的壓電電荷和帶隙的差，在AlGaN/GaN界面的GaN層側(cè)發(fā)生高濃度的電子的溝道(二維電子氣，2DEG)，由此能夠進(jìn)行大電流動(dòng)作、高速動(dòng)作。因?yàn)檫@些，III族氮化物半導(dǎo)體近年來(lái)被期待向場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)及二極管等的電子設(shè)備的應(yīng)用。
[0003]因?yàn)樵摯箅娏鲃?dòng)作，所以例如在使用Al組成為25%、厚度為20nm的一般的平面型的AlGaN/GaN構(gòu)造的異質(zhì)FET (HFET)中，為閾值電壓是負(fù)的常開動(dòng)作。
[0004]但是，在使用功率FET的一般的電路中，從安全性的觀點(diǎn)，強(qiáng)烈希望閾值電壓是正的常閉動(dòng)作。
[0005]在圖13 Ca)中表示最簡(jiǎn)單的AlGaN/GaN — HFET的截面構(gòu)造例。在適當(dāng)?shù)幕?SiC、Sapphire、S1、GaN等的基板)或緩沖層等(III族氮化物半導(dǎo)體，特別是將AlN、AlGaN、GaN等組合的緩沖層)上形成作為溝道層901的III族氮化物半導(dǎo)體(例如GaN)，將帶隙比溝道層901大的載流子供給層902 (例如AlGaN)外延生長(zhǎng)，使溝道層901和載流子供給層902界面的溝道層側(cè)產(chǎn)生2DEG903。接著，在載流子供給層902上形成歐姆接觸的源極電極904a和漏極電極904b，在這些電極間的載流子供給層902上形成肖特基接觸的柵極電極905。源極電極904a、漏極電極904b由將T1、Al、Mo、Hf等的金屬組合了 I種或兩種以上的電極構(gòu)成，柵極電極905由將N1、Pt、Pd、Au等的金屬組合了 I種或兩種以上的電極構(gòu)成。
[0006]已報(bào)告了一些使用III族氮化物半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)常閉動(dòng)作的情況下的方法。
[0007]最一般的方法(假設(shè)為方法I)是將在圖13 Ca)中表示的AlGaN/GaN — HFET構(gòu)造的柵極電極905下的載流子供給層902厚度在外延生長(zhǎng)的階段中制作得薄到幾nm以下的方法。
[0008]接著，是在作為先行技術(shù)文獻(xiàn)的專利文獻(xiàn)I的本文中的段落[0016]中記載的方法(假設(shè)為方法2)。將這里使用的方法表示在圖13(b)中。將與圖13 (a)所示同樣的AlGaN/GaN - HFET構(gòu)造的柵極電極915下的載流子供給層912使用已知的蝕刻技術(shù)蝕刻，形成凹構(gòu)造。這一般是指凹槽構(gòu)造916，通過(guò)使柵極下的載流子供給層912的厚度變薄，能夠使閾值電壓向正方向變動(dòng)。在一般的AlGaN/GaN構(gòu)造中，在常閉動(dòng)作的情況下，需要將柵極電極915下的AlGaN的厚度蝕刻到幾nm。
[0009]接著，將專利文獻(xiàn)I中記載的方法(假設(shè)是方法3)表示在圖13 (C)中。將與圖13
(b)所示同樣的凹槽柵極構(gòu)造的載流子供給層922在通過(guò)外延生長(zhǎng)形成時(shí)進(jìn)行3分割，從2DEG側(cè)起，在AlGaN等的載流子供給層922上依次形成GaN等的蝕刻阻擋層927、AlGaN等的第2載流子供給層928。在此情況下，在蝕刻阻擋層927中使用的III族氮化物半導(dǎo)體優(yōu)選的是使用容易在較小的電壓下耗盡的III族氮化物半導(dǎo)體(例如GaN等)。目的是在凹槽蝕刻時(shí)，通過(guò)將蝕刻在蝕刻阻擋層927的中途停止，使閾值電壓控制變得更簡(jiǎn)單。
[0010]接著，將專利文獻(xiàn)2中記載的方法(假設(shè)是方法4)表示在圖14 (a)中。在該方法中，首先，將決定閾值電壓的柵極電極935下的載流子供給層932厚外延生長(zhǎng)幾nm，以成為常閉動(dòng)作。接著，將形成柵極電極935的地方以外的區(qū)域通過(guò)已知的再生長(zhǎng)技術(shù)生長(zhǎng)第2載流子供給層939。由此,能夠制作與凹槽柵極構(gòu)造同樣的構(gòu)造。
[0011]接著，將專利文獻(xiàn)3中記載的方法(假設(shè)是方法5)表示在圖14 (b)中。與方法2同樣，在形成凹槽構(gòu)造946后，僅在凹槽構(gòu)造946的周圍形成p型的III族氮化物半導(dǎo)體(例如P — AlGaN)的覆蓋層950，然后，依次形成歐姆接觸的源極電極944a和漏極電極944b，在這些電極間的覆蓋層950上形成歐姆接觸的柵極電極945。該方法與上述4個(gè)方法不同的點(diǎn)是，在柵極電極945與載流子供給層942之間夾著p型的半導(dǎo)體。載流子供給層942一般在III族氮化物半導(dǎo)體的情況下是n型。因此，在p型的覆蓋層950與載流子供給層942之間形成自然耗盡層，2DEG在沒(méi)有被施加電壓的狀態(tài)下被耗盡。由此，能夠?qū)⒂糜诔ｉ]動(dòng)作的柵極下的載流子供給層942厚確保得較厚。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 - 67240號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008 - 235347號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)3:日本特開2011 - 29247號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明概要
[0017]發(fā)明要解決的課題
[0018]但是，在【背景技術(shù)】所記載的以往技術(shù)中，在制作使用常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體的HFET時(shí)存在問(wèn)題。
[0019]首先是在方法I中表示的方法，由于使載流子供給層902厚成為極薄，所以幾乎不發(fā)生2DEG903，幾乎不流過(guò)FET的漏極一源極間電流(Ids)，同時(shí)，載流子供給層902的勢(shì)壘高度較低，柵極泄漏電流較多。與此同時(shí)，由于載流子供給層902表面與2DEG903接近，所以在通常存在于III族氮化物半導(dǎo)體表面的表面能級(jí)中電子被俘獲，容易發(fā)生作為阻礙電流的現(xiàn)象的電流崩塌。通過(guò)這些現(xiàn)象，作為FET的動(dòng)作接近于不可能。
[0020]接著是方法2中表示的方法，通過(guò)該方法，由于柵極下以外的載流子供給層厚較厚，所以不易發(fā)生在方法I中表示那樣的較小的電流或電流崩塌等的現(xiàn)象。
[0021]但是，為了進(jìn)行常閉動(dòng)作，在凹槽蝕刻時(shí)，需要將柵極電極915下的載流子供給層912厚留下幾nm而蝕刻，所以蝕刻的深度控制性非常難。此外，由于剩下的AlGaN的厚度極薄，所以對(duì)柵極施加的順?lè)较螂妷?正向電壓)Vf,定義是各種各樣的,例如Igs為的電壓)完全不取IV以下，即使進(jìn)行常閉動(dòng)作，實(shí)質(zhì)的Ids也變得微小，給FET動(dòng)作帶來(lái)障礙。
[0022]此外，與方法I同樣，載流子供給層912的勢(shì)壘高度較低，柵極泄漏電流較多。此夕卜，由于Vth依存于外延生長(zhǎng)的面內(nèi)分布和凹槽蝕刻的面內(nèi)分布的兩個(gè)面內(nèi)分布,所以關(guān)于面內(nèi)分布的控制性也非常困難。[0023]接著是在方法3中表示的方法，由于柵極下以外的載流子供給層厚較厚，所以電流崩塌較少。此外，關(guān)于閾值電壓Vth的控制性，也與方法I或2相比，由于有蝕刻阻擋層927，所以閾值的控制性顯著提高，但結(jié)果為了通過(guò)時(shí)間控制進(jìn)行凹槽蝕刻而存在極限。關(guān)于正向電壓Vf，例如通過(guò)在蝕刻阻擋層927中使用無(wú)摻雜的GaN而能夠確保某個(gè)程度，但最多是3V左右以內(nèi)。與方法I及2同樣，由于勢(shì)壘高度還是較低，所以柵極泄漏電流較多。此外，關(guān)于閾值電壓Vth的面內(nèi)分布，與方法1、2相比提高，但結(jié)果因?yàn)槲g刻阻擋層927厚不均勻，正向電壓Vf的面內(nèi)分布惡化。
[0024]接著是在方法4中表示的方法，它是與方法2幾乎相同的構(gòu)造，所以關(guān)于柵極泄漏電流、低正向電壓Vf同樣較差。
[0025]但是，關(guān)于閾值電壓Vth的面內(nèi)分布，由于僅依存于外延生長(zhǎng)的面內(nèi)分布，所以在這些方法中也最好。
[0026]接著是在方法5中表示的方法，通過(guò)形成p型的覆蓋層950，正向電壓Vf能夠確保到5V左右以內(nèi)。此外，還能夠?qū)艠O泄漏電流抑制得較低，對(duì)于常閉動(dòng)作的FET，在這些方法中是最適合的方法。
[0027]但是，有一點(diǎn)問(wèn)題的是閾值電壓Vth的面內(nèi)分布。關(guān)于閾值電壓Vth的控制，由于留下自然耗盡的厚度而蝕刻，所以不像方法I及2中表示那樣苛刻。但是，關(guān)于閾值電壓Vth的面內(nèi)分布，雖然不如方法2 (由于留下的厚度較厚)，但由于依存于外延生長(zhǎng)的面內(nèi)分布和凹槽蝕刻的面內(nèi)分布的兩個(gè)面內(nèi)分布，所以較困難。
[0028]如以上所示 ，在以往技術(shù)中，不能制作出在正向電壓Vf、閾值電壓Vth的控制性及面內(nèi)分布、柵極泄漏電流及常閉動(dòng)作的全部方面都良好的設(shè)備。關(guān)于評(píng)價(jià)通過(guò)以上的以往技術(shù)制作出的HFET的特性的結(jié)果，表示在以下的表1中。
[0029][表1 ]
[0030]
方法I 方法2 方法3 方法4 方法5 %~IV ~IV ~3V~IV ~5V
Vf面內(nèi)分布~AAXAO
Vth的控制性 iXAOA
Vth面內(nèi)分布XAOA
柵極泄漏電流；XAXO
常閉動(dòng)作 XXAXo
[0031]
[0032]在本發(fā)明中，是 鑒于上述那樣的以往的問(wèn)題而做出的，目的是提供一種常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體的閾值電壓的面內(nèi)分布和控制性良好的氮化物半導(dǎo)體裝置及其制
造方法。
[0033]解決發(fā)明的手段[0034]所以，有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備:基板；半導(dǎo)體層層疊體，包括形成在基板上、開設(shè)有凹槽部的第I氮化物半導(dǎo)體層、比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大且形成在第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部以外的區(qū)域中的第2氮化物半導(dǎo)體層、以及包括凹槽部的內(nèi)壁將第I及第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋而層疊、比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層；柵極電極，在凹槽部的上層形成在第3氮化物半導(dǎo)體層上；第I歐姆電極及第2歐姆電極，分別形成在柵極電極的兩側(cè)方。
[0035]此外，有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，準(zhǔn)備基板；在基板之上形成第I氮化物半導(dǎo)體層；在第I氮化物半導(dǎo)體層之上，層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第2氮化物半導(dǎo)體層；設(shè)置將第2氮化物半導(dǎo)體層貫通、底部達(dá)到第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部；層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層，以包括凹槽部的內(nèi)壁而將第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋；在凹槽部的上層，在第3氮化物半導(dǎo)體層上形成柵極電極；在極電極的兩側(cè)方分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極。
[0036]進(jìn)而，有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，準(zhǔn)備基板；在基板上形成第I氮化物半導(dǎo)體層；在第I氮化物半導(dǎo)體層之上層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第2氮化物半導(dǎo)體層；設(shè)置將第2氮化物半導(dǎo)體層貫通、底部達(dá)到第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部；層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層，以包括凹槽部的內(nèi)壁而將第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋；在凹槽部的上層的第3氮化物半導(dǎo)體層之上形成p型半導(dǎo)體層，以將凹槽部的一部分也覆蓋；在P型半導(dǎo)體層上形成柵極電極；在柵極電極的兩側(cè)方分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極。
[0037]發(fā)明效果
[0038]在有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置中，通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，正向電壓Vf和閾值電壓Vth幾乎僅受第3氮化物半導(dǎo)體層控制，由此，在有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置中，面內(nèi)的正向電壓Vf和閾值電壓Vth大致僅依存于第3氮化物半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)速率和面內(nèi)分布，面內(nèi)分布與以往技術(shù)相比大幅地改善。
[0039]因而，在有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置中，常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體的閾值電壓的面內(nèi)分布和控制性良好。
[0040]此外，在有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法中，能夠制造具有上述有關(guān)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的氮化物半導(dǎo)體裝置。由此，在有關(guān)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法中，能夠制造常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體的閾值電壓的面內(nèi)分布和控制性良好的氮化物半導(dǎo)體裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
[0042]圖2是表示載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0043]圖3是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
[0044]圖4是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0045]圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
[0046]圖6是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0047]圖7 Ca)是表示有關(guān)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲、在柵極電極下設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖，圖7 (b)是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲、在柵極電極下設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖，圖7 (c)是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲、在柵極電極下設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
[0048]圖8是表示載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲、常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0049]圖9是表示載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲、常閉動(dòng)作的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0050]圖10是表示圖7 (a)所示的載流子供給層和溝道層界面向下凸而彎曲、在柵極電極下設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的Ids - Vds特性的示意特性圖。
[0051]圖11是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0052]圖12是表示載流子供給層和溝道層界面向上凸而彎曲的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的制造中的一部分工序中的各結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0053]圖13 Ca)是表示有關(guān)以往技術(shù)的AlGaN/GaN — HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖，圖13 (b)是表示有關(guān)以往技術(shù)的凹槽柵極AlGaN/GaN — HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖，圖13
(c)是表示帶有蝕刻阻擋層的凹槽柵極AlGaN/GaN — HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
[0054]圖14 (a)是表示有關(guān)以往技術(shù)的再生長(zhǎng)AlGaN/GaN — HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖，圖14 (b)是表示有關(guān)以往技術(shù)的帶有p型覆蓋層的凹槽柵極AlGaN/GaN — HFET的構(gòu)造例的示意剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055][第I實(shí)施方式]
[0056]在圖1中表示作為本發(fā)明的第I實(shí)施方式的載流子供給層和溝道層界面彎曲的構(gòu)造的凹槽型化合物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造。另外，在本實(shí)施方式中使用III族氮化物半導(dǎo)體記述，但本發(fā)明并不受此限定。
[0057]該構(gòu)造在適當(dāng)?shù)幕?例如SiC、Sapphire、S1、GaN等的基板,未圖示)或緩沖層等(例如將作為III族氮化物半導(dǎo)體的AIN、AlGaN, GaN、InGaN等組合了多個(gè)的緩沖層、未圖示)上有溝道層I (例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的GaN或InGaN、InAlGaN等)、層疊了使用比其帶隙寬的半導(dǎo)體的載流子供給層2 (III族氮化物半導(dǎo)體，例如AlGaN、InAlGaN等)的構(gòu)造中，存在將載流子供給層2貫通而達(dá)到溝道層I的凹槽部11，形成有將這些全部的表面(包括向下凸的凹槽部)覆蓋而形成的、使用比溝道層I帶隙寬的III族氮化物半導(dǎo)體的第2載流子供給層12 (例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的AlGaN、InAlGaN等)。
[0058]存在接觸在該外延構(gòu)造的凹部的一部上、肖特基接觸的柵極電極5、與其左右的第2載流子供給層12接觸的歐姆接觸的源極電極4a和漏極電極4b。源極電極4a和漏極電極4b只要處于柵極電極5的左右就可以，也可以并不一定如圖中所示那樣處于載流子供給層2之上，例如，也可以使用與載流子供給層2和溝道層I兩者接觸而形成的凹槽歐姆構(gòu)造(將載流子供給層挖入而制作的歐姆電極構(gòu)造)等。此外，該柵極電極5也可以將該凹槽部11周邊埋入而形成，只要一部分接觸在凹槽部11上就可以。
[0059]另外，在有關(guān)本實(shí)施方式的凹槽型化合物半導(dǎo)體HFET中，通過(guò)溝道層1、載流子供給層2和第2載流子供給層12的層疊體，構(gòu)成半導(dǎo)體層層疊體。在以下的各實(shí)施方式中，包括相比第I氮化物半導(dǎo)體層及第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙較大、并且開設(shè)達(dá)到第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部而成的第2氮化物半導(dǎo)體層及凹槽部的內(nèi)壁、包括將第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋而層疊、與第I氮化物半導(dǎo)體層相比帶隙較大的第3氮化物半導(dǎo)體層的層疊體相當(dāng)于半導(dǎo)體層層疊體。
[0060]在圖2 Ca)?圖2 Cf)中表示本實(shí)施方式的制造方法。另外，這里表示使用III族氮化物半導(dǎo)體的制造方法，但本發(fā)明并不受此限定。此外，該制造方法是實(shí)施本發(fā)明的最小的校正，并不局限于此。
[0061]首先，使用已知的外延生長(zhǎng)法(例如有機(jī)金屬化學(xué)氣層生長(zhǎng)法:M0CVD法)等，在Sapphire、SiC、S1、GaN等的III族氮化物半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)用的基板(未圖示)上適當(dāng)生長(zhǎng)緩沖層等(例如將作為III族氮化物半導(dǎo)體的AIN、AlGaN、GaN、InGaN等組合多種的緩沖層，未圖示)后，生長(zhǎng)使用III族氮化物半導(dǎo)體的溝道層1001 (例如GaN或InGaN)，接著依次生長(zhǎng)使用比溝道層1001帶隙寬的III族氮化物半導(dǎo)體的載流子供給層1002 (例如AlGaN或AlInGaN 等)(圖 2 (a))。
[0062]將以上稱作外延生長(zhǎng)基板。在該外延生長(zhǎng)基板的計(jì)劃設(shè)置柵極電極的地方周邊以夕卜，使用已知的光刻法等形成抗蝕劑圖案14 (圖2(b))，接著通過(guò)使用氯氣或氯化硼氣體等的已知的干式蝕刻技術(shù)(例如活性離子蝕刻法:RIE法或感應(yīng)結(jié)合等離子活性離子蝕刻法:ICP - RIE法)等進(jìn)行凹槽蝕刻，形成凹槽部11。該情況下的凹槽部11的深度在晶片面內(nèi)全部的地點(diǎn)將載流子供給層1002貫通，凹槽底部需要向溝道層1001到達(dá)。
[0063]將載流子供給層貫通、從載流子供給層1002底面進(jìn)一步凹陷的深度從深度界限的觀點(diǎn)看，優(yōu)選的是至少深0.5nm以上。然后，將抗蝕劑圖案14通過(guò)有機(jī)清洗等充分地清潔化(圖2 (C))。然后，使用已知的外延生長(zhǎng)法，使第2載流子供給層12生長(zhǎng)，以將凹槽部11覆蓋(圖2⑷)。
[0064]該第2載流子供給層12需要是比溝道層I帶隙寬的III族氮化物半導(dǎo)體(例如AlGaN或AlInGaN等)。在該第2載流子供給層12例如是Al組成25%的AlGaN層的情況下，為了常閉動(dòng)作，需要是幾nm以下(4?5nm以下)。
[0065]接著，使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，夾著凹槽部11，在兩側(cè)形成向第2載流子供給層12歐姆接觸的電極(例如T1、Al、Mo、Hf等的單層或組合多層的結(jié)構(gòu))。這里，假設(shè)在凹槽部11左側(cè)形成源極電極4a，在右側(cè)形成漏極電極4b (圖2 (e))。另外，該歐姆電極只要處于凹槽部11的左右就可以，歐姆電極接觸在第2載流子供給層12、載流子供給層2、溝道層I等的哪個(gè)的III族氮化物半導(dǎo)體上都可以(也可以是所謂的凹槽歐姆構(gòu)造)。
[0066]接著，同樣使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，形成作為向III族氮化物半導(dǎo)體肖特基接觸的電極(例如N1、Pt、Pd、Au等的單層或組合多層的結(jié)構(gòu))的柵極電極5 (圖2 (f))而完成。
[0067]另外，該柵極電極5也可以將該凹槽部11周邊埋入而形成，只要一部分接觸在凹槽部11上就可以。
[0068]上述該第2載流子供給層12不需要是單層，例如也可以從是下層(溝道側(cè))起為AlGaN/GaN構(gòu)造(未圖示)或從下層(溝道側(cè))起為GaN/AlGaN構(gòu)造(圖1)等的異質(zhì)構(gòu)造。在第2載流子供給層12是2層的情況下，在下層(溝道側(cè))的III族氮化物半導(dǎo)體的帶隙比其上層的III族氮化物半導(dǎo)體的帶隙大的情況下，與在上述圖2中表示的制造方法相同。
[0069]此外，在圖3中表示在該第2載流子供給層12是2層的情況下、下層(溝道側(cè))的III族氮化物半導(dǎo)體的帶隙比其上層的III族氮化物半導(dǎo)體的帶隙小的情況下的構(gòu)造。
[0070]如圖3所示,該構(gòu)造在適當(dāng)?shù)幕?例如SiC、Sapphire、S1、GaN等的基板,未圖示)或緩沖層等(例如將作為III族氮化物半導(dǎo)體的AIN、AlGaN、GaN、InGaN等組合了多種的緩沖層，未圖示)上有溝道層21 (例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的GaN或InGaN、InAlGaN等)、層疊了使用比其帶隙寬的半導(dǎo)體的載流子供給層22 (III族氮化物半導(dǎo)體，例如AlGaN、InAlGaN等)的構(gòu)造中，存在將載流子供給層22貫通、達(dá)到溝道層21的凹槽部31，形成有將這些全部的表面(包括向下凸的凹槽部)覆蓋而形成的、使用與溝道層21帶隙相同或其以上的半導(dǎo)體的第2溝道層34 (例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的GaN或InGaN)，還形成有第2載流子供給層35 (例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的AlGaN或AlInGaN等)。存在肖特基接觸在該外延構(gòu)造的凹部的全部或一部分上的柵極電極25、歐姆接觸在其左右的第2載流子供給層35上的源極電極24a和漏極電極24b。
[0071]在第2溝道層34與第2載流子供給層35之間形成有第二 2DEG37，它與以往的2DEG13結(jié)合，在凹槽部31附近，形成向上凸的彎曲的2DEG36。
[0072]在圖4 (a)?圖4 (f)中表示本構(gòu)造的制造方法。圖4 (a)?圖4 (C)中表示的各工序由于與圖2 (a)?圖2 (C)所示的各工序相同，所以省略說(shuō)明。
[0073]接著圖4 (C)所示的工序，使用已知的外延生長(zhǎng)法，依次使第2溝道層34 (例如GaN或InGaN等)和第2載流子供給層35 (例如AlGaN或AlInGaN等)再生長(zhǎng)，以將凹槽部31覆蓋(圖4(d))。第2溝道層34與第2載流子供給層35的關(guān)系性，需要第2載流子供給層35比第2溝道層34帶隙大。由此，在第2載流子供給層35和第2溝道層34的界面的第2溝道層34側(cè)形成第二 2DEG37，在凹槽部31周邊，與以往的2DEG13結(jié)合，形成2DEG在凹槽部31周邊向上凸而彎曲的構(gòu)造。此外，在該第2載流子供給層35例如是Al組成25%的AlGaN層的情況下，為了常閉動(dòng)作而需要是幾nm以下(4?5nm以下)。
[0074]接著，使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，夾著凹槽部31在兩側(cè)形成向第2載流子供給層35歐姆接觸的電極(例如T1、Al、Mo、Hf等的單層或組合了多層的結(jié)構(gòu))。這里，假設(shè)在凹槽部31左側(cè)形成源極電極24a，在右側(cè)形成漏極電極24b (圖4 (e))。
[0075]另外，該歐姆電極只要處于凹槽部31的左右就可以，歐姆電極接觸在第2載流子供給層35、載流子供給層22、溝道層21等的哪個(gè)的III族氮化物半導(dǎo)體上都可以(也可以是所謂的凹槽歐姆構(gòu)造)。
[0076]接著，同樣使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，形成作為向III族氮化物半導(dǎo)體肖特基接觸的電極(例如N1、Pt、Pd、Au等的單層或組合了多層的結(jié)構(gòu))的柵極電極25 (圖4 (f))而完成。另外，該柵極電極25也可以將該凹槽部31周邊埋入而形成，只要接觸在一部分凹槽部上就可以。
[0077]通過(guò)使用這些構(gòu)造，正向電壓(Vf)和閾值電壓(Vth)幾乎僅由第2載流子供給層35控制。由此，面內(nèi)的正向電壓(Vf)和閾值電壓(Vth)大致僅依存于第2載流子供給層35的生長(zhǎng)速率和面內(nèi)分布,面內(nèi)分布大幅地改善。
[0078][第2實(shí)施方式]
[0079]在圖5中表示作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的、載流子供給層和溝道層界面彎曲的構(gòu)造的凹槽型III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造。另外，在本實(shí)施方式中使用III族氮化物半導(dǎo)體記述，但本發(fā)明并不受此限定。
[0080]如圖5所示,本構(gòu)造是在適當(dāng)?shù)幕?例如SiC、Sapphire、S1、GaN等的基板,未圖示)或緩沖層等(例如將作為III族氮化物半導(dǎo)體的AlN、AlGaN、GaN、InGaN等組合了多種的緩沖層，未圖示)上有溝道層41(例如作為III族氮化物半導(dǎo)體的GaN或InGaN、InAlGaN等)、層疊了使用比其帶隙寬的半導(dǎo)體的載流子供給層58 (III族氮化物半導(dǎo)體，例如AlGaN、InAlGaN等)的構(gòu)造。
[0081]但是，在溝道層41表面上形成有凹凸，載流子供給層58使該凹凸平坦化。是在溝道層41表面的凸部上的載流子供給層58上存在肖特基接觸的柵極電極45、接觸在載流子供給層58上的歐姆接觸的源極電極44a和漏極電極44b的構(gòu)造。源極電極44a和漏極電極44b只要處于柵極電極45的左右就可以，也可以并不一定如圖中所示那樣處于載流子供給層58之上，例如，也可以使用接觸在載流子供給層58和溝道層41兩者上而形成的凹槽歐姆構(gòu)造(將載流子供給層挖入而制作的歐姆電極構(gòu)造)等。
[0082]此外，柵極電極45只要即使是一部分掛在溝道層41表面的凸部上層的載流子供給層58上就可以，也可以并不一定包含在溝道層41表面的凸部的寬度中。
[0083]在圖6 (a)?圖6 (f)中表示本實(shí)施方式的制造方法。但是，該制造方法是實(shí)施本發(fā)明的最小的校正，并不局限于此。
[0084]首先，使用已知的外延生長(zhǎng)法(例如有機(jī)金屬化學(xué)氣層生長(zhǎng)法:M0CVD法)等，在Sapphire、SiC、S1、GaN等的III族氮化物半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)用的基板(未圖示)上適當(dāng)生長(zhǎng)緩沖層等(例如將作為III族氮化物半導(dǎo)體的AIN、AlGaN、GaN、InGaN等組合多種的緩沖層，未圖示)后，生長(zhǎng)使用III族氮化物半導(dǎo)體的溝道層1001 (例如GaN或InGaN)。在該外延生長(zhǎng)基板的計(jì)劃設(shè)置柵極電極的地方周邊，使用已知的光刻法等形成抗蝕劑圖案54 (圖6(a))，接著通過(guò)使用氯氣或氯化硼氣體的已知的干式蝕刻技術(shù)(例如RIE法或ICP — RIE法)等進(jìn)行蝕刻，形成凹部60 (圖6 (b))。
[0085]然后，通過(guò)有機(jī)清洗等，將基板表面清潔化(圖6 ( c ))后，使用已知的外延生長(zhǎng)法使載流子供給層58再生長(zhǎng)，以將凹槽部覆蓋(圖6 (d))。該載流子供給層58包含比溝道層41帶隙寬的III族氮化物半導(dǎo)體。此外，該載流子供給層58不需要是單層，例如，載流子供給層58也可以是AlGaN/GaN構(gòu)造(未圖示)或GaN/AlGaN構(gòu)造(未圖示)等的多層的異質(zhì)構(gòu)造。[0086]此外，該載流子供給層58在再生長(zhǎng)時(shí)，優(yōu)選的是在使生長(zhǎng)條件為將凹部和凸部不均勻地覆蓋、使載流子供給層58表面平坦化那樣的生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)。
[0087]通過(guò)以上的工序，在載流子供給層58和溝道層41的界面上形成彎曲為凸的構(gòu)造的 2DEG 層 59。
[0088]接著，使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，在溝道層41的凹部60上層的載流子供給層58上形成歐姆接觸的電極(例如T1、Al、Mo、Hf等的單層或?qū)⒍鄬咏M合的結(jié)構(gòu))。這里，假設(shè)在凹部60的左側(cè)形成源極電極44a，在右側(cè)形成漏極電極44b (圖6 (e))。
[0089]另外，該歐姆電極只要處于溝道層41的凹部60上方就可以，歐姆電極接觸在載流子供給層58、溝道層41等的哪個(gè)的III族氮化物半導(dǎo)體上都可以(也可以是所謂的凹槽歐姆構(gòu)造)。
[0090]接著，同樣使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，在凹部60以外的凸部的上部、載流子供給層58上形成柵極電極45 (圖6 (f))而完成。另外，該柵極電極45只要即便掛在該凹部60以外的凸部的真上的載流子供給層58上的一部分上就可以。
[0091]通過(guò)使用本構(gòu)造，正向電壓(Vf)和閾值電壓(Vth)大致僅受載流子供給層58控制。由此，面內(nèi)的正向電壓Vf和閾值電壓Vth大致僅依存于載流子供給層58的生長(zhǎng)速率和面內(nèi)分布，面內(nèi)分布大幅地改善。此外，在第1、第2實(shí)施方式中，由于將柵極電極5、25下方或源極電極44a及漏極電極44b的下方的溝道層1、21、41干式蝕刻而形成，所以雖然有通過(guò)等離子傷害使溝道表面狀態(tài)惡化、或通過(guò)能級(jí)的發(fā)生而電子被俘獲的擔(dān)心，但在本構(gòu)造中，由于不會(huì)給最容易電場(chǎng)集中的柵極下直接帶來(lái)等離子傷害，所以能夠使俘獲的發(fā)生成為最小限度，還能夠抑制電流崩塌等的發(fā)生。
[0092][第3實(shí)施方式]
[0093]在圖7 (a)?圖7 (C)中表示作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的、載流子供給層和溝道層界面彎曲、在柵極電極下設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的構(gòu)造。
[0094]在圖7 (a)中，對(duì)應(yīng)于上述第I實(shí)施方式，表示在柵極電極75與凹槽部81之間設(shè)有P型的III族氮化物半導(dǎo)體層(P型的覆蓋層)80的構(gòu)造(第I實(shí)施例)。
[0095]此外，在圖7 (b)中，對(duì)應(yīng)于上述第I實(shí)施方式中的圖3所示的構(gòu)造，表示在柵極電極95與凹槽部101之間設(shè)有p型的III族氮化物半導(dǎo)體層(p型的覆蓋層)100的構(gòu)造(第2實(shí)施例)。
[0096]此外,在圖7 (C)中，對(duì)應(yīng)于上述第2實(shí)施方式,表不在柵極電極125和溝道層121與載流子供給層138界面為凸的部分之間設(shè)有p型的III族氮化物半導(dǎo)體層(P型的覆蓋層)130的構(gòu)造(第3實(shí)施例)。
[0097]另外，上述第1、第2實(shí)施例的p型的覆蓋部(80、100)只要是凹槽部(81、101)的上層、處于第2載流子供給層(82、115)上就可以，只要即便一部分掛在凹槽部147的上層上就可以。
[0098]此外，上述第3實(shí)施例的p型的覆蓋部130只要是溝道層121向上凸的部分的上層、處于載流子供給層138上就可以，只要即便一部分掛在溝道層121向上凸的部分的上層上就可以。
[0099]接著，以第I實(shí)施例為例，在圖8及圖9中表示制造方法。但是，該制造方法是實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式的最小的校正，并不局限于此。另外，圖8 (a)?圖8 (C)所示的各工序與圖4 (a)?圖4 (C)所示的上述第3實(shí)施方式的制造方法的各工序相同，所以省略說(shuō)明。
[0100]如圖8 (C)所示，通過(guò)有機(jī)清洗等將基板表面清潔化后，使用已知的外延生長(zhǎng)法使第2載流子供給層148和p型的III族氮化物半導(dǎo)體層149 (例如p - AlGaN或p — GaN等)再生長(zhǎng)，以將凹槽部147覆蓋(圖8 (d))。該第2載流子供給層148包含比溝道層143帶隙寬的III族氮化物半導(dǎo)體。此外，該第2載流子供給層148在再生長(zhǎng)時(shí)，優(yōu)選的是在使生長(zhǎng)條件為將凹部和凸部均勻地覆蓋那樣的生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)。
[0101]另外，該第2載流子供給層148不需要是單層，例如也可以是AlGaN/GaN構(gòu)造(未圖示)或AlGaN/GaN構(gòu)造(未圖示)等的異質(zhì)構(gòu)造。
[0102]此外，該p型的III族氮化物半導(dǎo)體層149不需要是單層，例如也可以是p -AlGaN/p - GaN構(gòu)造(未圖示)或p — GaN/p 一 AlGaN構(gòu)造(未圖示)等的多層的異質(zhì)構(gòu)造。
[0103]接著，使用已知的光刻法形成抗蝕劑圖案150，通過(guò)使用氯氣或氯化硼氣體的已知的選擇干式蝕刻技術(shù)(RIE法或ICP - RIE法)等進(jìn)行選擇蝕刻(圖9 (a))，僅將p型的III族氮化物半導(dǎo)體層149中的柵極下周邊部分地保留，形成p型的覆蓋部151。
[0104]然后，通過(guò)有機(jī)清洗等，將抗蝕劑圖案150除去，將基板表面清潔化(圖9 (b))。
[0105]另外，該p型的覆蓋部151只要處于凹槽部147的上層就可以，只要即便一部分接觸在凹槽部147上就可以。
[0106]接著，使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，在p型的覆蓋部151的兩側(cè)方的載流子供給層148上形成歐姆接觸的電極(例如T1、Al、Mo、Hf等的單層或組合了多層的結(jié)構(gòu))。這里，假設(shè)在左側(cè)形成源極電極152a，在右側(cè)形成漏極電極152b (圖9 (C))。
[0107]另外，該歐姆電極只要處于p型的覆蓋部151的左右的位置就可以，歐姆電極接觸在載流子供給層144、第2載流子供給層148、溝道層143等的哪個(gè)的III族氮化物半導(dǎo)體上都可以(也可以是所謂的凹槽歐姆構(gòu)造)。
[0108]接著，同樣使用已知的光刻法或蒸鍍法、剝離法、退火法等，在p型的覆蓋部151上形成作為歐姆接觸的電極(例如N1、Pt、Pd、Au等的單層或?qū)⒍鄬咏M合的結(jié)構(gòu))或肖特基接觸的電極(例如將T1、Al、Mo、Hf等的金屬I個(gè)或組合兩個(gè)以上的電極)的柵極電極153而完成(圖9 (d))o
[0109]另外，柵極電極153只要即便一部分接觸在p型的覆蓋部151上就可以，也可以并不一定包含在P型的覆蓋部151的上層中。
[0110]通過(guò)使用本構(gòu)造，正向電壓Vf和閾值電壓Vth大致僅受第2載流子供給層148及P型的覆蓋部151控制。由此，面內(nèi)的正向電壓Vf和閾值電壓Vth大致僅依存于載流子供給層148和p型的覆蓋部151的生長(zhǎng)速率和面內(nèi)分布，面內(nèi)分布大幅地改善。
[0111]在圖10中表示以有關(guān)上述第I實(shí)施例的構(gòu)造(圖7 Ca))制作出的III族氮化物半導(dǎo)體HFET的Ids — Vds特性。
[0112]如圖10所示，在采用有關(guān)第I實(shí)施例的構(gòu)造的情況下，即使溝道彎曲也不發(fā)生缺陷等，能夠得到良好的靜特性(Ids - Vds特性)。
[0113]此外，在(表2)中，采用以往構(gòu)造(圖14(b))和本發(fā)明構(gòu)造的有關(guān)上述第I實(shí)施例的構(gòu)造(圖7 (a))的各III族氮化物半導(dǎo)體HFET的閾值電壓Vth的面內(nèi)分布(晶片面內(nèi)40點(diǎn))的標(biāo)準(zhǔn)偏差O中，相對(duì)于以往構(gòu)造是0.42V，在有關(guān)實(shí)施例的構(gòu)造中大致減半為0.24V。
[0114]此外，從晶片面內(nèi)40點(diǎn)的閾值電壓Vth的最大值減去最小值后的值，相對(duì)于以往構(gòu)造是1.60V，在有關(guān)實(shí)施例的構(gòu)造中為0.83V，能夠大幅地改善。
[0115][表2]
[0116]
【權(quán)利要求】
1.一種氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備: 基板； 半導(dǎo)體層層疊體，包括依次形成在上述基板上、開設(shè)有凹槽部的第I氮化物半導(dǎo)體層、比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大且形成在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部以外的區(qū)域中的第2氮化物半導(dǎo)體層、以及包括上述凹槽部的內(nèi)壁將上述第I及上述第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋而層疊、比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層； 柵極電極，在上述凹槽部的上層形成在第3氮化物半導(dǎo)體層上； 第I歐姆電極及第2歐姆電極，分別形成在上述柵極電極的兩側(cè)方。
2.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第2氮化物半導(dǎo)體層的帶隙比第3半導(dǎo)體層大。
3.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第3氮化物半導(dǎo)體層的帶隙比第2氮化物半導(dǎo)體層大。
4.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第3氮化物半導(dǎo)體層由帶隙不同的2層以上的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在上述第 3氮化物半導(dǎo)體層與上述柵極電極之間夾著p型的第4氮化物半導(dǎo)體層。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部底部比上述第2氮化物半導(dǎo)體層與上述第I氮化物半導(dǎo)體層的界面深0.5nm以上。
7.一種氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備: 基板； 半導(dǎo)體層層疊體，包括依次形成在上述基板上的、上表面的一部分為凸形狀的第I氮化物半導(dǎo)體層、以及包括上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸部將上述第I氮化物半導(dǎo)體層的上表面覆蓋而層疊、比上述第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大且上表面平坦的第2氮化物半導(dǎo)體層； 柵極電極，在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，形成在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的上方的位置上； 第I歐姆電極及第2歐姆電極，在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，分別形成在上述柵極電極的兩側(cè)方。
8.如權(quán)利要求7所述的氮化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在上述第2氮化物半導(dǎo)體層與上述柵極電極之間夾著p型的第5氮化物半導(dǎo)體層。
9.一種氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備基板； 在上述基板之上形成第I氮化物半導(dǎo)體層； 在上述第I氮化物半導(dǎo)體層之上，層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第2氮化物半導(dǎo)體層； 設(shè)置將上述第2氮化物半導(dǎo)體層貫通、底部達(dá)到第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部； 層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層，以包括上述凹槽部的內(nèi)壁而將第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋；在上述凹槽部的兩側(cè)方分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極； 在上述凹槽部的上層，在第3氮化物半導(dǎo)體層上形成柵極電極。
10.如權(quán)利要求9所述的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 上述第3氮化物半導(dǎo)體層由帶隙不同的2層以上的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
11.一種氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備基板； 在上述基板的上表面上形成第I氮化物半導(dǎo)體層； 進(jìn)行蝕刻以使上述第I氮化物半導(dǎo)體層的上表面的一部分成為凸形狀； 在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的上表面上形成比上述第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大、上表面平坦的第2氮化物半導(dǎo)體層，以將上述凸形狀覆蓋； 在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的兩側(cè)的區(qū)域的上方的位置上分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極； 在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的上方的位置上形成柵極電極。
12.一種氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備 基板； 在上述基板之上形成第I氮化物半導(dǎo)體層； 在上述第I氮化物半導(dǎo)體層之上，層疊比該第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大的第2半導(dǎo)體層； 設(shè)置將上述第2氮化物半導(dǎo)體層貫通、底部達(dá)到第I氮化物半導(dǎo)體層的凹槽部； 層疊比該第I半導(dǎo)體層帶隙大的第3氮化物半導(dǎo)體層，以包括上述凹槽部的內(nèi)壁而將第2氮化物半導(dǎo)體層覆蓋； 在上述凹槽部的上層的第3氮化物半導(dǎo)體層之上形成p型半導(dǎo)體層，以將凹槽部覆蓋； 將上述凹槽部的上層以外的區(qū)域的P型的氮化物半導(dǎo)體層有選擇地除去； 在上述P型的氮化物半導(dǎo)體層的兩側(cè)方分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極； 在上述P型的氮化物半導(dǎo)體層之上形成柵極電極。
13.如權(quán)利要求12所述的氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 上述第3氮化物半導(dǎo)體層由帶隙不同的2層以上的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
14.一種氮化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備基板； 在上述基板的上表面上形成第I氮化物半導(dǎo)體層； 進(jìn)行蝕刻以使上述第I氮化物半導(dǎo)體層的一部分成為凸形狀； 在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的上表面上形成比上述第I氮化物半導(dǎo)體層帶隙大、上表面平坦的第2氮化物半導(dǎo)體層，以將上述凸形狀覆蓋； 在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上形成p型的氮化物半導(dǎo)體層； 將上述P型的氮化物半導(dǎo)體層中的、上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的兩側(cè)的區(qū)域的上方的部分有選擇地除去； 在上述第2氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的兩側(cè)的區(qū)域的上方的位置上分別形成第I歐姆電極及第2歐姆電極； 在上述P型的氮化物半導(dǎo)體層的上表面上，在上述第I氮化物半導(dǎo)體層的凸形狀的上方的位置上形成柵極電極。
【文檔編號(hào)】H01L21/338GK103620751SQ201280031197
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月12日
【發(fā)明者】大來(lái)英之, 上本康裕, 引田正洋, 竹田秀則, 佐藤高廣, 西尾明彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社