技術分野
半導体装置の製造方法および半導体装置
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
窒化物半導体を主な構成材料とする電界効果トランジスタ等の半導体装置においては、ゲート端等に加わる電界を緩和するため、ゲート電極を覆う絶縁膜上にフィールドプレートが設けられることがある。フィールドプレートを設けることにより、電流コラプス現象によるドレイン電流の減少等が抑制される。また、フィールドプレートは、ドレイン電極とゲート電極との間のカップリングを遮蔽する効果も有する。
フィールドプレートは、リフトオフ法により形成される。すなわち、絶縁膜上に開口を有するマスクを形成し、フィールドプレートのための金属を蒸着したのち、マスク上に堆積した金属をマスクと共に除去する。こうして形成されるフィールドプレートは、その形成直後においては絶縁膜上に単独で存在し、いずれの導電性部分にも接続されない。したがって、摩擦等により生じる静電気によってフィールドプレートが帯電し易い状態となる。例えば、のマスクを除去してリフトオフを行う際にマスク除去のための洗浄液を吹き掛けると、その洗浄液との摩擦によってフィールドプレートが帯電する。そして、フィールドプレートが過度に帯電した場合、フィールドプレートとゲート電極との間の放電(アーキング)による絶縁膜の静電破壊が生じ、フィールドプレートとゲート電極とが短絡することがある。これにより、フィールドプレートによる上述した効果が失われてしまう。また、フィールドプレートがソース電極に接続される場合、フィールドプレートとゲート電極とが短絡すると、ソース電極とゲート電極とが短絡し、半導体装置が動作できなくなる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、静電破壊によるフィールドプレートとゲート電極との短絡を低減することができる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
上述した課題を解決するために、一半導体装置の製造方法は、窒化物半導体層上にソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極を形成する工程と、ゲート電極を覆う部分を含む絶縁膜を窒化物半導体層上に形成する工程と、絶縁膜に開口を形成して窒化物半導体層を露出させる工程と、リフトオフ法を用いて絶縁膜上にフィールドプレートを形成する工程と、を含む。開口は、ソース電極の長手方向の端部外方に形成される・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明による半導体装置の製造方法および半導体装置によれば、静電破壊によるフィールドプレートとゲート電極との短絡を低減することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 図1は、本発明の一半導体装置としてのトランジスタを示す平面図である。
【図2】 図2は、図1に示されたトランジスタのII−II線に沿った断面図である。
【図3】 図3は、活性領域付近を拡大して示す平面図である。
【図4】 図4は、図3のIV−IV線に沿った断面図である。
【図5】 図5の(a)〜(c)は、トランジスタの製造工程を示す断面図である。
【図6】 図6は、トランジスタの製造工程を示す断面図である。
【図7】 図7は、トランジスタの製造工程を示す断面図である。
【図8】 図8は、トランジスタの製造工程を示す断面図である。
【図9】 図9は、トランジスタの製造工程を示す断面図である。
【図10】 図10の(a),(b)は、トランジスタの活性領域付近の製造工程を示す断面図である。
【図11】 図11の(a),(b)は、トランジスタの活性領域付近の製造工程を示す断面図である。
【図12】 図12は、フィールドプレートの全面積に対する活性領域の面積の比と、トランジスタの故障率の関係を示すグラフである。
1A…トランジスタ、11…基板、12…チャネル層、13…電子供給層、14…キャップ層、18…窒化物半導体層、20…絶縁膜、20a…開口、21,22…絶縁膜、21a…ゲート開口、22a…段差、22b…平坦部、31…ドレイン電極、32…ソース電極、33…ゲート電極、33a…上面、33b…側面、34…フィールドプレート、35…金属、36…ゲート配線、37…配線部分、37a…幅広部、A1,A2…活性領域、B1…不活性領域、D1,D2…方向、M1,M2…マスク、M1a,M2a…開口部、M3,M4…レジストマスク、M4a…開口。
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