[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201410427680.5
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104425487B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 齋藤尚史
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L27/04
• 分類號: H01L27/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 韓宏,陳松濤

對相關申請的交叉引用

本申請基于2013年9月10日遞交的日本專利申請No.2013-187764，并要求享有該日本專利申請No.2013-187764的優先權；在此通過引用將該申請的整體內容并入本文。

技術領域

本文描述的實施例總體上涉及一種半導體器件。

背景技術

在使用氮化物半導體的半導體器件中，可能發生一種被稱為電流崩塌的現象，在所述現象中當施加高電場時電流降低。為了避免這樣的現象，使用場板電極結構來分散在元件內部中的電場。另一方面，場板電極結構引起寄生電容增大，這可能引起開關損耗的增加。在使用氮化物半導體這樣的半導體器件中，實現對電流崩塌的抑制和開關損耗的減少是重要的。

附圖說明

圖1A和圖1B是示出根據第一實施例的半導體器件的示意圖；

圖2是示出電場分布的示意圖；

圖3A和圖3B是示出電容變化的示意圖；

圖4A到圖4C是示出用于制造半導體器件的方法的示意性截面圖；

圖5A到圖5C是示出用于制造半導體器件的方法的示意性截面圖；

圖6A和圖6B是示出根據第二實施例的半導體器件的示意圖；

圖7A到圖7C是示出用于制造半導體器件的方法的示意性截面圖；

圖8A到圖8C是示出用于制造半導體器件的方法的示意性截面圖；

圖9是示出根據第三實施例的半導體器件的電路圖；以及

圖10是示出根據第三實施例的半導體器件的示意性截面圖。

具體實施方式

根據一個實施例，半導體器件包括第一氮化物半導體層、第二氮化物半導體層、第一電極、第二電極、第一絕緣膜、第一控制電極、第二絕緣膜和導體。第二氮化物半導體層被設置在第一氮化物半導體層上。第二氮化物半導體層的帶隙不小于第一氮化物半導體層的帶隙。第一電極被設置在第二氮化物半導體層上。第二電極被設置在第二氮化物半導體層上并且與第一電極分開。第一絕緣膜被設置在第二氮化物半導體層上。第一控制電極被設置在第一電極與第二電極之間的第一絕緣膜上。第一控制電極包括第一邊和與第一邊分開的第二邊。第一控制電極與第一電極之間的距離短于第一控制電極與第二電極之間的距離。第一邊沿從第一電極朝向第二電極的第一方向設置在第二邊與第一電極之間。第二絕緣膜被設置在第一控制電極與第一電極之間以及第一控制電極與第二電極之間。導體被設置在第二絕緣膜上。導體包括具有沿第一方向的第一長度的第一部分和沿第一方向位于第一部分與第一電極之間的第三邊。在第一區域處的電場強度基本等于在第二區域處的電場強度。第一區域當被投影到與從第一氮化物半導體層朝向第二氮化物半導體層的第二方向垂直的平面上時，與第一邊重疊。第二區域當被投影到該平面上時，與第三邊重疊。

根據一個實施例，半導體器件包括第一氮化物半導體層、第二氮化物半導體層、第一電極、第二電極、第一絕緣膜、第一控制電極、第二絕緣膜和導體。第二氮化物半導體層被設置在第一氮化物半導體層上。第二氮化物半導體層的帶隙不小于第一氮化物半導體層的帶隙。第一電極被設置在第二氮化物半導體層上。第二電極被設置在第二氮化物半導體層上并且與第一電極分開。第一絕緣膜被設置在第二氮化物半導體層上。第一控制電極被設置在第一電極與第二電極之間的第一絕緣膜上。第一控制電極包括第一邊和與第一邊分開的第二邊。在第一控制電極與第二氮化物半導體層之間形成第一電容。第一控制電極與第一電極之間的距離比第一控制電極與第二電極之間的距離短。第一邊沿從第一電極向第二電極的第一方向設置在第二邊與第一電極之間。第二絕緣膜被設置在第一控制電極與第一電極之間以及第一控制電極與第二電極之間。導體被設置在第二絕緣膜上。導體包括具有沿第一方向的第一長度的第一部分。在導體與第二氮化物半導體層之間形成第二電容。第一電容和第二電容的總和不小于第一電容的1.1倍并且不大于第一電容的1.4倍。