[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201910609701.8
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN111697063A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 洪洪;磯部康裕;吉岡啟;杉山亨;巖井正明;細川直范;小野村正明
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝電子元件及存儲裝置株式會社
• 主分類號: H01L29/40
• 分類號: H01L29/40;H01L29/778
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 牛玉婷

實施方式提供一種開關特性優異的半導體裝置。實施方式的半導體裝置(100)具備第一氮化物半導體層(3)即溝道層，位于第一氮化物半導體層(3)之上且帶隙比第一氮化物半導體層(3)大的第二氮化物半導體層(4)即阻擋層；位于第二氮化物半導體層(4)之上且與第一氮化物半導體層(3)電連接的第一電極(5)即源極電極；位于第一氮化物半導體層(3)之上且與第一氮化物半導體層(3)電連接的第二電極(7)即漏極電極；位于第一電極(5)與第二電極(7)之間的柵極電極(6)；位于第二氮化物半導體層上且高度與柵極電極(6)相同的第一場板電極(8)；以及位于第一場板電極(8)與第二電極(7)之間的第二場板電極(9)。

關聯申請

本申請主張以日本專利申請2019－48043號(申請日：2019年3月15日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及半導體裝置。

背景技術

開關電源電路、逆變器電路等的電路中使用了晶體管、二極管等的半導體元件。上述半導體元件追求高耐壓以及低導通電阻。此外，耐壓和導通電阻的關系中存在由元件材料決定的權衡關系。

通過技術開發的進步，半導體元件的低導通電阻已實現到作為主要的元件材料的硅的臨界附近。為了進一步使耐壓提高或者進一步使導通電阻降低，需要進行元件材料的變更。通過使用氮化鎵、氮化鋁鎵等的氮化物半導體作為半導體元件的元件材料，能夠改善由元件材料決定的權衡關系。因此，能夠實現半導體元件的飛躍性的高耐壓化、低導通電阻化。

作為使用了氮化物半導體的晶體管的開關效率的特性指數，已知有以導通電阻進行了標準化的柵極·漏極間電荷量R_on×Q_GD。為了使開關效率提高，追求減少R_on×Q_GD。

發明內容

本發明的實施方式提供開關效率優異的半導體裝置。

實施方式的半導體裝置具備：第一氮化物半導體層(溝道層)；位于第一氮化物半導體層之上且帶隙比第一氮化物半導體層大的第二氮化物半導體層(阻擋層)；位于第二氮化物半導體層之上且與第一氮化物半導體層電連接的第一電極(源極電極)；位于第一氮化物半導體層之上且與第一氮化物半導體層電連接的第二電極(漏極電極)；位于第一電極與第二電極之間的柵極電極；位于第二氮化物半導體層上且高度與柵極電極相同的第一場板電極；以及位于第一場板電極與第二電極之間的第二場板電極。

附圖說明

圖1是第一實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖2是第二實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖3是第三實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖4是第四實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖5是第五實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖6是第六實施方式的半導體裝置的示意截面圖。

圖7是實施方式的作用以及效果的說明圖。

圖8是實施方式的作用以及效果的說明圖。

具體實施方式

以下，一邊參照附圖一邊說明本發明的實施方式。另外，在以下的說明中，有對相同或類似的部件賦予相同的標號、對說明過一遍的部件省略其說明的情況。

本說明書中，“氮化物半導體層”包含“GaN類半導體”。所謂“GaN類半導體”是指，具備氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)以及它們的中間組分的半導體的總稱。