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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023116995
(43)【公開日】2023-08-23
(54)【発明の名称】窒化物半導体装置および窒化物半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/337 20060101AFI20230816BHJP
H01L 21/338 20060101ALI20230816BHJP
H01L 21/28 20060101ALI20230816BHJP
H01L 29/41 20060101ALI20230816BHJP
H01L 29/417 20060101ALI20230816BHJP
【ＦＩ】
H01L29/80 C
H01L29/80 H
H01L29/80 F
H01L21/28 301B
H01L29/44 Y
H01L29/50 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022019438
(22)【出願日】2022-02-10
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】舘 毅
【テーマコード（参考）】
4M104
5F102
【Ｆターム（参考）】
4M104AA04
4M104AA07
4M104BB02
4M104BB14
4M104BB30
4M104EE06
4M104EE17
4M104FF10
4M104FF17
4M104GG11
5F102FA01
5F102GB01
5F102GC01
5F102GD04
5F102GJ02
5F102GJ03
5F102GJ04
5F102GJ10
5F102GK04
5F102GK08
5F102GL04
5F102GL07
5F102GL08
5F102GM04
5F102GQ01
5F102GR01
5F102GR12
5F102GV08
5F102HC01
5F102HC15
(57)【要約】
【課題】高温環境下での窒化物半導体装置の性能劣化を抑制すること。
【解決手段】窒化物半導体装置１０は、窒化物半導体によって構成された電子走行層１６と、電子走行層１６上に形成され、電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層１８と、電子供給層１８の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層２２と、ゲート層２２上に形成されたゲート電極２４と、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを有するパッシベーション層２６と、第１開口２６Ａを介して電子供給層１８に接しているソース電極２８と、第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８に接しているドレイン電極３０とを備えている。ゲート層２２は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含んでいる。
【選択図】図１
【解決手段】窒化物半導体装置１０は、窒化物半導体によって構成された電子走行層１６と、電子走行層１６上に形成され、電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層１８と、電子供給層１８の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層２２と、ゲート層２２上に形成されたゲート電極２４と、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを有するパッシベーション層２６と、第１開口２６Ａを介して電子供給層１８に接しているソース電極２８と、第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８に接しているドレイン電極３０とを備えている。ゲート層２２は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含んでいる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
窒化物半導体によって構成された電子走行層と、
前記電子走行層上に形成され、前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層と、
前記電子供給層の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層と、
前記ゲート層上に形成されたゲート電極と、
前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層と、
前記第１開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極と、
前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているドレイン電極と
を備え、
前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置しており、
前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含む、窒化物半導体装置。
前記電子走行層上に形成され、前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層と、
前記電子供給層の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層と、
前記ゲート層上に形成されたゲート電極と、
前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層と、
前記第１開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極と、
前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているドレイン電極と
を備え、
前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置しており、
前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含む、窒化物半導体装置。
【請求項2】
前記第１ゲート層は、平面視で前記第２ゲート層よりも外側に延びる延在部を含む、請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項3】
前記延在部は、
平面視で前記第２ゲート層と前記第１開口との間に位置するソース側部分と、
平面視で前記第２ゲート層と前記第２開口との間に位置するドレイン側部分と
を含む、請求項２に記載の窒化物半導体装置。
平面視で前記第２ゲート層と前記第１開口との間に位置するソース側部分と、
平面視で前記第２ゲート層と前記第２開口との間に位置するドレイン側部分と
を含む、請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項4】
前記第１ゲート層は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
前記第２ゲート層は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項5】
前記第２ゲート層に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、請求項４に記載の窒化物半導体装置。
【請求項6】
前記ゲート層は、前記第２開口よりも前記第１開口の近くに配置されている、請求項１～５のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項7】
前記ソース電極は、前記第１開口に充填されたソースコンタクト部と、前記パッシベーション層を覆うソースフィールドプレート部とを含み、前記ソースフィールドプレート部は、平面視で前記ゲート電極と前記第２開口との間に位置する端部を含んでいる、請求項１～６のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項8】
前記電子走行層は、ＧａＮであり、
前記電子供給層は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
請求項１～７のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
前記電子供給層は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
請求項１～７のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項9】
前記ゲート層は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、前記第１ゲート層は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、前記電子供給層は、８ｎｍ以上の厚さを有する、請求項１～８のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項10】
窒化物半導体によって構成された電子走行層を形成すること、
前記電子走行層上に前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層を形成すること、
前記電子供給層の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層を形成すること、
前記ゲート層上にゲート電極を形成すること、
前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層を形成すること、
それぞれ前記第１開口および前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極およびドレイン電極を形成すること
を含み、
前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置しており、
前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含む、窒化物半導体装置の製造方法。
前記電子走行層上に前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層を形成すること、
前記電子供給層の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層を形成すること、
前記ゲート層上にゲート電極を形成すること、
前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層を形成すること、
それぞれ前記第１開口および前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極およびドレイン電極を形成すること
を含み、
前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置しており、
前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含む、窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項11】
前記第１ゲート層は、平面視で前記第２ゲート層よりも外側に延びる延在部を含む、請求項１０に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項12】
前記ゲート層を形成することは、前記電子供給層上に前記ゲート層としてＧａＮを成長させる間に、前記ゲート層にドーピングされるマグネシウムの量を変化させることによって、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層およびＮ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層を形成することを含む、請求項１０または１１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項13】
前記ゲート層を形成することは、
前記第２窒化物半導体層をウェットエッチングにより選択的に除去して前記第２ゲート層を形成すること、
前記第１窒化物半導体層をドライエッチングにより選択的に除去して前記第１ゲート層を形成すること
をさらに含む、請求項１２に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第２窒化物半導体層をウェットエッチングにより選択的に除去して前記第２ゲート層を形成すること、
前記第１窒化物半導体層をドライエッチングにより選択的に除去して前記第１ゲート層を形成すること
をさらに含む、請求項１２に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項14】
前記第１ゲート層は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
請求項１０～１３のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第２ゲート層は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
請求項１０～１３のうちのいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項15】
前記第２ゲート層に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、請求項１４に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、窒化物半導体装置および窒化物半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、窒化物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor，ＨＥＭＴ）の製品化が進んでいる。ＨＥＭＴをパワーデバイスに適用する場合、フェールセーフの観点から、ゼロバイアス時にソース－ドレイン間の電流経路（チャネル）を遮断するノーマリーオフ動作が求められる。
【0003】
特許文献１に記載された窒化物半導体装置では、第１窒化物半導体層（電子走行層）上にバンドギャップ（Ａｌ組成）の異なる第２窒化物半導体層（電子供給層）が形成されることによって、ヘテロ接合が形成されている。これにより、第１窒化物半導体層と第２窒化物半導体層との界面付近の第１窒化物半導体層内に二次元電子ガスが形成される。ゲート電極の下方においては、アクセプタ型不純物がドーピングされた窒化ガリウム（ＧａＮ）層に含まれるイオン化アクセプタによって、第１窒化物半導体層および第２窒化物半導体層のエネルギーレベルが引き上げられる。この結果、ヘテロ接合界面における伝導帯のエネルギーレベルはフェルミ準位よりも高くなる。これにより、ゲート電極にバイアスを印加していないときには、二次元電子ガスによるチャネルがゲート電極の直下で遮断されるため、ノーマリーオフ型のＨＥＭＴが実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－７３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
窒化物半導体を用いたＨＥＭＴの性能は、ゲート電極の下のゲート層を構成するＧａＮ層の熱的不安定性により、高温環境下で劣化する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様による窒化物半導体装置は、窒化物半導体によって構成された電子走行層と、前記電子走行層上に形成され、前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層と、前記電子供給層の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層と、前記ゲート層上に形成されたゲート電極と、前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層と、前記第１開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極と、前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているドレイン電極とを備えている。前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置している。前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含んでいる。
【0007】
本開示の一態様による窒化物半導体装置の製造方法は、窒化物半導体によって構成された電子走行層を形成すること、前記電子走行層上に前記電子走行層よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層を形成すること、前記電子供給層の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層を形成すること、前記ゲート層上にゲート電極を形成すること、前記電子供給層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆うとともに、第１開口および第２開口を有するパッシベーション層を形成すること、それぞれ前記第１開口および前記第２開口を介して前記電子供給層に接しているソース電極およびドレイン電極を形成することを含んでいる。前記ゲート層は、前記第１開口と前記第２開口との間に位置している。前記ゲート層は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層と、前記第１ゲート層上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層とを含んでいる。
【発明の効果】
【0008】
本開示の窒化物半導体装置および窒化物半導体装置の製造方法によれば、高温環境下での窒化物半導体装置の性能劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本開示の窒化物半導体装置のいくつかの実施形態を説明する。なお、説明を簡単かつ明確にするために、図面に示される構成要素は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、理解を容易にするために、断面図では、ハッチング線が省略されている場合がある。添付の図面は、本開示の実施形態を例示するに過ぎず、本開示を制限するものとみなされるべきではない。
【0011】
以下の詳細な記載は、本開示の例示的な実施形態を具体化する装置、システム、および方法を含む。この詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本開示の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図しない。
【0012】
［第１実施形態］
（窒化物半導体装置の基本構造）
図１は、第１実施形態に係る例示的な窒化物半導体装置１０の概略断面図である。窒化物半導体装置１０は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）であってよい。窒化物半導体装置１０は、半導体基板１２と、半導体基板１２上に形成されたバッファ層１４と、バッファ層１４上に形成された電子走行層１６と、電子走行層１６上に形成された電子供給層１８とを含む。
（窒化物半導体装置の基本構造）
図１は、第１実施形態に係る例示的な窒化物半導体装置１０の概略断面図である。窒化物半導体装置１０は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）であってよい。窒化物半導体装置１０は、半導体基板１２と、半導体基板１２上に形成されたバッファ層１４と、バッファ層１４上に形成された電子走行層１６と、電子走行層１６上に形成された電子供給層１８とを含む。
【0013】
半導体基板１２は、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ＧａＮ、サファイア、または他の基板材料で形成することができる。一例では、半導体基板１２は、Ｓｉ基板であってよい。半導体基板１２の厚さは、例えば２００μｍ以上１５００μｍ以下とすることができる。図１に示される互いに直交するＸＹＺ軸のＺ軸方向は、デバイスが形成される半導体基板１２の面と直交する方向である。なお、本明細書において使用される「平面視」という用語は、明示的に別段の記載がない限り、Ｚ軸方向に沿って上方から窒化物半導体装置１０を視ることをいう。
【0014】
バッファ層１４は、半導体基板１２と電子走行層１６との間に位置することができる。一例では、バッファ層１４は、電子走行層１６のエピタキシャル成長を容易にすることができる任意の材料によって構成することができる。バッファ層１４は、１つまたは複数の窒化物半導体層を含んでいてよい。一例では、バッファ層１４は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層、および異なるアルミニウム（Ａｌ）組成を有するグレーテッドＡｌＧａＮ層のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、バッファ層１４は、単一のＡｌＮ層、単一のＡｌＧａＮ層、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ超格子構造を有する層、ＡｌＮ／ＡｌＧａＮ超格子構造を有する層、またはＡｌＮ／ＧａＮ超格子構造を有する層によって構成されてもよい。
【0015】
一例において、バッファ層１４は、半導体基板１２上に形成されたＡｌＮ層である第１バッファ層と、ＡｌＮ層上に形成されたＡｌＧａＮ層である第２バッファ層を含むことができる。第１バッファ層は、例えば、２００ｎｍの厚さを有するＡｌＮ層であってよく、一方、第２バッファ層は、例えば、１００ｎｍの厚さを有するＡｌＧａＮ層を複数回積層することによって形成されていてもよい。なお、バッファ層１４におけるリーク電流を抑制するために、バッファ層１４の一部に不純物を導入してバッファ層１４を半絶縁性にしてもよい。その場合、不純物は、例えば炭素（Ｃ）または鉄（Ｆｅ）であり、不純物の濃度は、例えば４×１０１６ｃｍ－３以上とすることができる。
【0016】
電子走行層１６は、窒化物半導体によって構成されており、例えば、ＧａＮ層であってよい。電子走行層１６の厚さは、例えば、０．５μｍ以上２μｍ以下とすることができる。なお、電子走行層１６におけるリーク電流を抑制するために、電子走行層１６の一部に不純物を導入して電子走行層１６の表層領域以外を半絶縁性にしてもよい。その場合、不純物は、例えばＣであり、電子走行層１６中の不純物のピーク濃度は、例えば１×１０１９ｃｍ－３以上とすることができる。すなわち、電子走行層１６は、不純物濃度の異なる複数のＧａＮ層、一例では、ＣドープＧａＮ層と、ノンドープＧａＮ層とを含むことができる。この場合、ＣドープＧａＮ層は、バッファ層１４上に形成され、０．３μｍ以上２μｍ以下の厚さを有することができる。ＣドープＧａＮ層中のＣ濃度は、９×１０１８ｃｍ－３以上９×１０１９ｃｍ－３以下とすることができる。ノンドープＧａＮ層は、ＣドープＧａＮ層上に形成され、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下の厚さを有することができる。ノンドープＧａＮ層は、電子供給層１８と接している。一例では、電子走行層１６は、厚さ０．３μｍのノンドープＧａＮ層と、厚さ０．４μｍのＣドープＧａＮ層とを含んでおり、ＣドープＧａＮ層中のＣ濃度は約５×１０１９ｃｍ－３であってよい。
【0017】
電子供給層１８は、電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成されており、例えば、ＡｌＧａＮ層であってよい。Ａｌ組成が大きいほどバンドギャップが大きくなるため、ＡｌＧａＮ層である電子供給層１８は、ＧａＮ層である電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有している。一例においては、電子供給層１８は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮによって構成され、ｘは０．１＜ｘ＜０．４であり、より好ましくは、０．２＜ｘ＜０．３である。電子供給層１８は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有することができる。一例では、電子供給層１８は、８ｎｍ以上の厚さを有している。
【0018】
電子走行層１６と電子供給層１８とは、互いに異なる格子定数を有する窒化物半導体によって構成されている。したがって、電子走行層１６を構成する窒化物半導体（例えば、ＧａＮ）と電子供給層１８を構成する窒化物半導体（例えば、ＡｌＧａＮ）とは、格子不整合系のヘテロ接合を形成する。電子走行層１６および電子供給層１８の自発分極と、ヘテロ接合界面付近の電子供給層１８が受ける応力に起因するピエゾ分極とによって、ヘテロ接合界面付近における電子走行層１６の伝導帯のエネルギーレベルはフェルミ準位よりも低くなる。これにより、電子走行層１６と電子供給層１８とのヘテロ接合界面に近い位置（例えば、界面から数ｎｍ程度の範囲内）において電子走行層１６内には二次元電子ガス（２ＤＥＧ）２０が広がっている。なお、電子供給層１８のＡｌ組成および厚さのうちの少なくとも一方を増加させることにより、電子走行層１６に生成される２ＤＥＧ２０のシートキャリア密度を増加させることができる。
【0019】
窒化物半導体装置１０は、電子供給層１８上に形成されたゲート層２２と、ゲート層２２上に形成されたゲート電極２４と、パッシベーション層２６とをさらに含んでいる。パッシベーション層２６は、電子供給層１８、ゲート層２２、およびゲート電極２４を覆うとともに、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを有している。窒化物半導体装置１０は、第１開口２６Ａを介して電子供給層１８に接しているソース電極２８と、第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８に接しているドレイン電極３０とをさらに含むことができる。
【0020】
パッシベーション層２６の第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂの各々は、ゲート層２２から離隔されている。ゲート層２２は、第１開口２６Ａと第２開口２６Ｂとの間に位置することができる。より詳細には、ゲート層２２は、第１開口２６Ａと第２開口２６Ｂとの間であって、第２開口２６Ｂよりも第１開口２６Ａに近い位置にあってよい。
【0021】
ゲート層２２は、電子供給層１８の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されている。ゲート層２２は、例えばＡｌＧａＮ層である電子供給層１８よりも小さなバンドギャップを有する任意の材料によって構成することができる。本実施形態では、ゲート層２２は、アクセプタ型不純物を含むＧａＮ（ｐ型ＧａＮ）によって構成されている。アクセプタ型不純物は、マグネシウム（Ｍｇ）を含んでいてよい。ゲート層２２のさらなる詳細については後述する。
【0022】
ゲート電極２４は、ゲート層２２の上面２２Ｂ上に形成することができる。ゲート電極２４は、１つまたは複数の金属層によって構成されていてよい。ゲート電極２４は、一例では窒化チタン（ＴｉＮ）層であってよい。別の例では、ゲート電極２４は、Ｔｉからなる第１金属層と、第１金属層上に設けられＴｉＮからなる第２金属層とによって構成されていてもよい。ゲート電極２４の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。ゲート電極２４は、ゲート層２２とショットキー接合を形成することができる。
【0023】
ソース電極２８およびドレイン電極３０は、１つまたは複数の金属層（例えば、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層などの組み合わせからなる）によって構成することができる。ソース電極２８の少なくとも一部は、第１開口２６Ａ内に充填されているので、第１開口２６Ａを介して電子供給層１８直下の２ＤＥＧ２０とオーミック接触することができる。同様に、ドレイン電極３０の少なくとも一部は、第２開口２６Ｂ内に充填されているので、第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８直下の２ＤＥＧ２０とオーミック接触することができる。
【0024】
ソース電極２８は、第１開口２６Ａに充填されたソースコンタクト部２８Ａと、パッシベーション層２６を覆うソースフィールドプレート部２８Ｂとを含んでいてよい。ソースフィールドプレート部２８Ｂは、ソースコンタクト部２８Ａと連続しており、ソースコンタクト部２８Ａと一体に形成されている。ソースフィールドプレート部２８Ｂは、平面視で第２開口２６Ｂとゲート層２２との間に位置する端部２８Ｃを含んでいる。ソースフィールドプレート部２８Ｂは、パッシベーション層２６の表面に沿って、ソースコンタクト部２８Ａから端部２８Ｃまで、ドレイン電極３０に向かって延びているが、ドレイン電極３０とは離隔されている。ソースフィールドプレート部２８Ｂは、パッシベーション層２６の非平坦な表面に沿って延びているため、同様に非平坦な表面を有している。ソースフィールドプレート部２８Ｂは、ゲート電極２４にゲート電圧が印加されていないゼロバイアスの状態でドレイン電極３０にドレイン電圧が印加された場合に、ゲート電極２４の端部近傍の電界集中を緩和する役割を果たしている。
【0025】
（ゲート層の詳細な構成）
本実施形態では、ゲート層２２は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含むことができる。第１ゲート層３２は、電子供給層１８に接しており、一方、第２ゲート層３４は、ゲート電極２４に接している。
本実施形態では、ゲート層２２は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含むことができる。第１ゲート層３２は、電子供給層１８に接しており、一方、第２ゲート層３４は、ゲート電極２４に接している。
【0026】
ウルツ鉱型構造を有するＧａＮ結晶では、Ｇａ原子とＮ原子とが［０００１］方向に延びるｃ軸方向に互いに僅かにずれて配列されているため、結晶構造が非対称性を有している。この非対称性により分極が生じ、結果として、ＧａＮ結晶のｃ面（（０００１）面）は極性面となっている。一般に、Ｇａ面が最表面となるように結晶成長が進むことにより得られるＧａＮをＧａ極性ＧａＮと呼び、一方、Ｎ面が最表面となるように結晶成長が進むことにより得られるＧａＮをＮ極性ＧａＮと呼ぶ。
【0027】
Ｇａ極性ＧａＮとＮ極性ＧａＮとは、様々な性質が異なっている。例えば、Ｇａ極性ＧａＮは、化学的に非常に安定しているため、強アルカリ水溶液（例えば、水酸化カリウム水溶液など）に対するエッチング耐性が高い。一方、Ｎ極性ＧａＮは、Ｇａ極性ＧａＮよりも化学的安定性が低く、その結果、強アルカリ水溶液によって容易にエッチングすることができる。Ｎ極性ＧａＮは、化学的安定性が比較的低いものの、Ｇａ極性ＧａＮよりも高温環境下における安定性が高い。また、Ｎ極性ＧａＮの表面では、六角錐や六角形状のモフォロジーを観察することができる。
【0028】
ＧａＮの極性は、様々な方法によって切り替えることができる。一例では、ＧａＮの成長中にドーピングするマグネシウムの量を調整することにより、ＧａＮの極性をＧａ極性とＮ極性との間で切り替えることができる。より詳細には、Ｇａ極性ＧａＮの成長中に、ドーピングされるマグネシウムの濃度を増加させることによって、Ｇａ極性からＮ極性に変化させることができる。
【0029】
本実施形態において、第１ゲート層３２は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含んでいてよい。一方、第２ゲート層３４は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含んでいてよい。なお、明示的に別段の記載がない限り、本明細書で言及される濃度は、ピーク濃度を意味する。第２ゲート層３４中のマグネシウム濃度の上限は、ＧａＮ中にドーピング可能なマグネシウムの量によって決定され、一例では、１×１０２１ｃｍ－３未満であり得る。しかしながら、第２ゲート層３４は、１×１０２１ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを含んでいてもよい。第２ゲート層３４中のマグネシウム濃度は、第１ゲート層３２中のマグネシウム濃度よりも高い。一例では、第２ゲート層３４に含まれるマグネシウムの濃度は、第１ゲート層３２に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上であってよい。任意選択で、第１ゲート層３２および／または第２ゲート層３４は、マグネシウム以外のアクセプタ型不純物、例えば、亜鉛（Ｚｎ）または炭素（Ｃ）またはその両方を含んでいてもよい。
【0030】
第１ゲート層３２は、平面視で第２ゲート層３４よりも広い領域に形成されていてよい。より詳細には、第１ゲート層３２は、平面視で第２ゲート層３４と同じ領域に形成されたベース部３６と、平面視で第２ゲート層３４よりも外側に延びる延在部３８とを含むことができる。ベース部３６は、延在部３８と一体に形成されていてよい。延在部３８の存在により、ゲート層２２の底面２２Ａ（第１ゲート層３２の底面）は、上面２２Ｂ（第２ゲート層３４の上面）よりも大きな面積を有することができる。
【0031】
延在部３８は、平面視で第２ゲート層３４と第１開口２６Ａとの間に位置するソース側部分３８Ａと、平面視で第２ゲート層３４と第２開口２６Ｂとの間に位置するドレイン側部分３８Ｂとを含むことができる。ソース側部分３８Ａは、ベース部３６に隣接するとともに、ベース部３６とソースコンタクト部２８Ａとの間に位置している。ドレイン側部分３８Ｂは、ベース部３６に隣接するとともに、ベース部３６とドレイン電極３０との間に位置している。ソース側部分３８Ａは、ベース部３６から第１開口２６Ａに向けて延びているが、第１開口２６Ａからは離隔されている。ドレイン側部分３８Ｂは、ベース部３６から第２開口２６Ｂに向けて延びているが、第２開口２６Ｂからは離隔されている。図１に示す例では、第２開口２６Ｂに向かって延びるドレイン側部分３８Ｂの長さは、第１開口２６Ａに向かって延びるソース側部分３８Ａの長さよりも大きくてよい。
【0032】
第１ゲート層３２のベース部３６および第２ゲート層３４を含むゲート層２２の最も厚い部分は、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の厚さを有することができる。ゲート層２２の厚さは、ゲート閾値電圧を含むパラメータを考慮して定めることができる。一例では、ゲート層２２は、最も厚い部分、すなわち、ゲート電極２４の下に位置する部分において、１００ｎｍよりも大きい厚さを有することができる。一方、第１ゲート層３２（または延在部３８）は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有することができる。より好ましくは、第１ゲート層３２（または延在部３８）は、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さを有していてよい。
【0033】
（窒化物半導体装置の製造方法）
次に、図１の窒化物半導体装置１０の製造方法の一例を説明する。窒化物半導体装置１０の製造方法は、窒化物半導体によって構成された電子走行層１６を形成すること、電子走行層１６上に電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層１８を形成すること、電子供給層１８の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層２２を形成すること、ゲート層２２上にゲート電極２４を形成すること、電子供給層１８、ゲート層２２、およびゲート電極２４を覆うとともに、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを有するパッシベーション層２６を形成すること、それぞれ第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８に接しているソース電極２８およびドレイン電極３０を形成することを含んでいる。以下、図２～図８を参照して、窒化物半導体装置１０の製造方法の詳細を説明する。
次に、図１の窒化物半導体装置１０の製造方法の一例を説明する。窒化物半導体装置１０の製造方法は、窒化物半導体によって構成された電子走行層１６を形成すること、電子走行層１６上に電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層１８を形成すること、電子供給層１８の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層２２を形成すること、ゲート層２２上にゲート電極２４を形成すること、電子供給層１８、ゲート層２２、およびゲート電極２４を覆うとともに、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを有するパッシベーション層２６を形成すること、それぞれ第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを介して電子供給層１８に接しているソース電極２８およびドレイン電極３０を形成することを含んでいる。以下、図２～図８を参照して、窒化物半導体装置１０の製造方法の詳細を説明する。
【0034】
【0035】
図２に示すように、製造方法は、例えばＳｉ基板である半導体基板１２上に、バッファ層１４、電子走行層１６、電子供給層１８、第１窒化物半導体層５２、および第２窒化物半導体層５４を順に形成することを含んでいる。バッファ層１４、電子走行層１６、電子供給層１８、第１窒化物半導体層５２、および第２窒化物半導体層５４は、有機金属気相成長（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，ＭＯＣＶＤ）法を用いてエピタキシャル成長させることができる。
【0036】
詳細な図示は省略するが、一例では、バッファ層１４は多層バッファ層であってよい。多層バッファ層は、半導体基板１２上に形成されたＡｌＮ層（第１バッファ層）と、ＡｌＮ層上に形成されたグレーテッドＡｌＧａＮ層（第２バッファ層）とを含み得る。グレーテッドＡｌＧａＮ層は、例えば、ＡｌＮ層に近い側から順にＡｌ組成を７５％、５０％、２５％とした３つのＡｌＧａＮ層を積層することによって形成することができる。
【0037】
バッファ層１４上に形成される電子走行層１６は、ＧａＮ層であってよい。電子走行層１６上に形成される電子供給層１８は、ＡｌＧａＮ層であってよい。したがって、電子供給層１８は、電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成されている。一例では、電子供給層１８は、８ｎｍ以上の厚さを有している。
【0038】
電子供給層１８上に形成される第１窒化物半導体層５２、および第１窒化物半導体層５２上に形成される第２窒化物半導体層５４は、アクセプタ型不純物としてマグネシウムを含むＧａＮ層であってよい。電子供給層１８上にゲート層２２としてＧａＮを成長させる間に、ゲート層２２にドーピングされるマグネシウムの量を変化させることによって、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層５２およびＮ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層５４を形成することができる。ＧａＮ層にドーピングされるマグネシウムの量は、例えば、成長チャンバ内に導入されるドーピングガス（例えば、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ））の流量、成長温度などを制御することにより変化させることができる。
【0039】
本実施形態では、ゲート層２２の成長中にドーピングされるマグネシウムの量を増加させることによって、ＧａＮの極性をＧａ極性からＮ極性に変化させている。この結果、電子供給層１８上に形成されたＧａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層５２の上に、Ｎ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層５４を形成することができる。
【0040】
なお、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層５２は、ドーピングされるマグネシウムの量を変化させるタイミングを調整することによって、所望の厚さを有するように形成することができる。例えば、ドーピングするマグネシウムの量を増加させるタイミングを遅らせると、第１窒化物半導体層５２をより厚くすることができる。また、ドーピングするマグネシウムの量を増加させるタイミングを早くすると、第１窒化物半導体層５２をより薄くすることができる。
【0041】
第２窒化物半導体層５４に含まれるマグネシウムの濃度は、第１窒化物半導体層５２に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上であってよい。一例では、第１窒化物半導体層５２は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、第２窒化物半導体層５４は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含むことができる。また、第１窒化物半導体層５２と第２窒化物半導体層５４との合計の厚さは、１００ｎｍよりも大きく、第１窒化物半導体層５２は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有していてよい。
【0042】
図３は、図２に続く製造工程を示す概略断面図である。図３に示すように、製造方法は、ゲート電極２４を形成することをさらに含んでいる。ゲート電極２４は、例えば、スパッタ法によってＴｉＮ層などの金属層（図示略）を第２窒化物半導体層５４上に形成した後、当該金属層をリソグラフィおよびエッチングによって選択的に除去することによって形成することができる。
【0043】
図４は、図３に続く製造工程を示す概略断面図である。図４に示すように、製造方法は、第２窒化物半導体層５４をリソグラフィおよびエッチングによってパターニングして、第２ゲート層３４を形成することをさらに含んでいる。一例では、ゲート電極２４の上面および側面を覆うマスク（図示せず）が形成され、このマスクを利用して第２窒化物半導体層５４がエッチングされる。
【0044】
本実施形態では、第２ゲート層３４は、強アルカリ水溶液（例えば、水酸化カリウム水溶液など）をエッチング液として用いたウェットエッチングによって第２窒化物半導体層５４を選択的に除去することにより形成することができる。このとき、Ｎ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層５４は、強アルカリ水溶液によって比較的容易にエッチングされるが、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層５２は殆どエッチングされない。したがって、この工程におけるエッチングは、第１窒化物半導体層５２が露出した時点で停止させることができる。この結果、図５に示す後続の工程で第１窒化物半導体層５２から形成される第１ゲート層３２の厚さの制御を容易にすることができる。
【0045】
図５は、図４に続く製造工程を示す概略断面図である。図５に示すように、製造方法は、第１窒化物半導体層５２をリソグラフィおよびエッチングによってパターニングして、第１ゲート層３２を形成することをさらに含んでいる。第１ゲート層３２は、延在部３８を含んでいるため、平面視で第２ゲート層３４よりも広い領域に形成される。一例では、ゲート電極２４と、第２ゲート層３４と、延在部３８に相当する第１窒化物半導体層５２の一部とを覆うマスク（図示せず）が形成され、このマスクを利用して第１窒化物半導体層５２がエッチングされる。一例では、第１窒化物半導体層５２がドライエッチングにより選択的に除去されることにより、第１ゲート層３２を形成することができる。この結果、電子供給層１８のうち、ゲート層２２（第１ゲート層３２）によって覆われていない部分が露出される。露出された電子供給層１８は、この工程において殆どエッチングされなくてもよい。あるいは、別の例では、露出された電子供給層１８がオーバーエッチングされていてもよい。その場合、電子供給層１８のうち、露出した部分は、第１ゲート層３２によって覆われた部分よりも小さい厚さを有し得る。
【0046】
この工程により、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含むゲート層２２が形成される。第２ゲート層３４に含まれるマグネシウムの濃度は、第１ゲート層３２に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上であってよい。一例では、第１ゲート層３２は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、第２ゲート層３４は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む。
【0047】
図６は、図５に続く製造工程を示す概略断面図である。図５に示すように、製造方法は、電子供給層１８、第１ゲート層３２、第２ゲート層３４、およびゲート電極２４の露出した表面全体を覆うようにパッシベーション層２６を形成することをさらに含んでいる。一例では、パッシベーション層２６は、減圧ＣＶＤ（Low-Pressure Chemical Vapor Deposition，ＬＰＣＶＤ）法により形成されたＳｉＮ層であってよい。
【0048】
図７は、図６に続く製造工程を示す概略断面図である。図７に示すように、製造方法は、パッシベーション層２６をリソグラフィおよびエッチングによって選択的に除去して、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを形成することをさらに含んでいる。第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂは、ゲート層２２が第１開口２６Ａと第２開口２６Ｂとの間に位置するように形成される。ゲート層２２は、第２開口２６Ｂよりも第１開口２６Ａの近くに位置していてよい。
【0049】
図８は、図７に続く製造工程を示す概略断面図である。図８に示すように、製造方法は、第１開口２６Ａおよび第２開口２６Ｂを充填し、かつパッシベーション層２６を覆う金属層５６を形成することをさらに含んでいる。一例では、金属層５６は、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうちの少なくとも１つを含んでいてよい。
【0050】
製造方法は、金属層５６をリソグラフィおよびエッチングによって選択的に除去して、図１に示されるソース電極２８およびドレイン電極３０を形成することをさらに含んでいる。これにより、図１に示される窒化物半導体装置１０を得ることができる。
【0051】
（窒化物半導体装置の作用）
以下、本実施形態の窒化物半導体装置１０の作用について説明する。
窒化物半導体装置１０のゲート電極２４に閾値電圧を超える電圧が印加されている場合、電子走行層１６に２ＤＥＧ２０によるチャネルが形成されてソース－ドレイン間が導通する。一方、ゼロバイアス時には、電子走行層１６中、ゲート層２２の下に位置する領域の少なくとも一部で、２ＤＥＧ２０が形成されない。これは、ゲート層２２がアクセプタ型不純物を含んでいるために、電子走行層１６および電子供給層１８のエネルギーレベルが引き上げられ、その結果、２ＤＥＧ２０が空乏化されるためである。これにより、窒化物半導体装置１０のノーマリーオフ動作が実現される。
以下、本実施形態の窒化物半導体装置１０の作用について説明する。
窒化物半導体装置１０のゲート電極２４に閾値電圧を超える電圧が印加されている場合、電子走行層１６に２ＤＥＧ２０によるチャネルが形成されてソース－ドレイン間が導通する。一方、ゼロバイアス時には、電子走行層１６中、ゲート層２２の下に位置する領域の少なくとも一部で、２ＤＥＧ２０が形成されない。これは、ゲート層２２がアクセプタ型不純物を含んでいるために、電子走行層１６および電子供給層１８のエネルギーレベルが引き上げられ、その結果、２ＤＥＧ２０が空乏化されるためである。これにより、窒化物半導体装置１０のノーマリーオフ動作が実現される。
【0052】
窒化物半導体装置１０においては、ゲート電極２４とゲート層２２とがショットキー接合されて両者の界面にエネルギー障壁が形成されており、このエネルギー障壁と、電子供給層１８のエネルギー障壁とによりゲート耐圧が保たれている。しかしながら、例えば寄生インダクタンスの影響などの何らかの外的要因によりゲート電極２４に過剰な正バイアスが印加されると、ゲート電極２４からゲート層２２内にホールが注入されてゲート層２２と電子供給層１８との界面に蓄積される。
【0053】
本実施形態では、延在部３８の存在により第１ゲート層３２は第２ゲート層３４よりも平面視で広い領域に広がっているので、ゲート層２２と電子供給層１８との界面に蓄積されるホール密度を低減することができる。したがって、ホール蓄積に起因する電子供給層１８のバンドベンディングを抑制し、ゲートリーク電流の増大を抑制することができる。
【0054】
ここで、延在部３８の厚さが大きすぎると、２ＤＥＧ２０の減少によりオン抵抗を上昇させ、ソースフィールドプレート部２８Ｂからの空乏層の伸長を妨げるなどの問題を生じ得る。したがって、所望の厚さの延在部３８を安定的に形成できることが重要である。
【0055】
この点、本実施形態の窒化物半導体装置１０によれば、第１ゲート層３２がＧａ極性ＧａＮであり、第２ゲート層３４がＮ極性ＧａＮであるので、ＧａＮの極性による第１ゲート層３２と第２ゲート層３４との化学的安定性の違いを利用して、延在部３８を安定的に形成することができる。これは、窒化物半導体装置１０の歩留まりの向上にも寄与する。
【0056】
延在部３８は、第２ゲート層３４をウェットエッチングした後、第１ゲート層３２をドライエッチングすることにより形成することができる。延在部３８の厚さは、第２ゲート層３４のウェットエッチング後に露出される第１ゲート層３２の厚さにより決定される。ここで、相対的に化学的安定性の低いＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４をウェットエッチングすると、相対的に化学的安定性の高いＧａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２でエッチングがストップする。したがって、ゲート層２２のエピタキシャル成長において、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２の厚さを調整することにより、所望の厚さを有する延在部３８を安定的に形成することができる。また、ウェットエッチングにより第２ゲート層３４を比較的容易に所望の形状にすることができる。
【0057】
また、Ｎ極性ＧａＮは、Ｇａ極性ＧａＮよりも熱的安定性が高いため、ゲート層２２が、Ｎ極性ＧａＮである第２ゲート層３４を含んでいることにより、高温環境下での窒化物半導体装置１０の性能劣化を抑制することができる。
【0058】
第１実施形態の窒化物半導体装置１０は、以下の利点を有する。
（１）ゲート層２２は、Ｎ極性ＧａＮである第２ゲート層３４を含んでいるので、高温環境下での窒化物半導体装置１０の性能劣化を抑制することができる。
（１）ゲート層２２は、Ｎ極性ＧａＮである第２ゲート層３４を含んでいるので、高温環境下での窒化物半導体装置１０の性能劣化を抑制することができる。
【0059】
（２）ゲート層２２は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２と、第１ゲート層３２上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層３４とを含み、第１ゲート層３２は、平面視で第２ゲート層３４よりも外側に延びる延在部３８を含む。この結果、ＧａＮの極性による第１ゲート層３２と第２ゲート層３４との化学的安定性の違いを利用して、延在部３８を安定的に形成することができる。
【0060】
また、延在部３８の存在により第１ゲート層３２は第２ゲート層３４よりも平面視で広い領域に広がっているので、ゲート層２２と電子供給層１８との界面に蓄積されるホール密度を低減することができる。したがって、ホール蓄積に起因する電子供給層１８のバンドベンディングを抑制し、ゲートリーク電流の増大を抑制することができる。
【0061】
（３）第２ゲート層３４に含まれるマグネシウムの濃度は、第１ゲート層３２に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上であってよい。これにより、ゲート層２２のためのＧａＮ成長中にＧａ極性からＮ極性への反転が素早く生じて、第１ゲート層３２の厚さの調整を容易にすることができる。
【0062】
（４）ゲート層２２は、第２開口２６Ｂよりも第１開口２６Ａの近くに配置されている。これにより、ゲート電極２４とドレイン電極３０との距離を相対的に大きくすることができるため、比較的大きな電圧がかかりやすいゲート・ドレイン間の絶縁破壊を抑制することができる。
【0063】
（５）ソース電極２８は、第１開口２６Ａに充填されたソースコンタクト部２８Ａと、パッシベーション層２６を覆うソースフィールドプレート部２８Ｂとを含み、ソースフィールドプレート部２８Ｂは、平面視でゲート電極２４と第２開口２６Ｂとの間に位置する端部２８Ｃを含んでいてよい。
【0064】
トランジスタのオフ状態において、ドレイン－ソース間に高電圧が印加されると、トランジスタ内部の結晶欠陥や層界面、例えば、電子走行層内、または電子供給層表面に電子がトラップされ、それらの電子が二次元電子ガスの発生を阻害する。この場合、次にトランジスタをオン状態にスイッチさせたときにオン抵抗が増大することが知られており、この現象は電流コラプスと呼ばれる。
【0065】
上記の構成によれば、ソースフィールドプレート部２８Ｂから２ＤＥＧ２０に向けて空乏層を伸長させることができるので、電流コラプスの発生を抑制することができる。
（６）ゲート層２２は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、第１ゲート層３２は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、電子供給層１８は、８ｎｍ以上の厚さを有していてよい。この構成によれば、窒化物半導体装置１０において、正バイアス時のゲート・ソース間電圧の最大定格を向上させることができる。
（６）ゲート層２２は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、第１ゲート層３２は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、電子供給層１８は、８ｎｍ以上の厚さを有していてよい。この構成によれば、窒化物半導体装置１０において、正バイアス時のゲート・ソース間電圧の最大定格を向上させることができる。
【0066】
［第２実施形態］
図９は、第２実施形態に係る例示的な窒化物半導体装置１００の概略断面図である。図９において、第１実施形態に係る窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。また、第１実施形態と同様な構成要素については詳細な説明を省略する。
図９は、第２実施形態に係る例示的な窒化物半導体装置１００の概略断面図である。図９において、第１実施形態に係る窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。また、第１実施形態と同様な構成要素については詳細な説明を省略する。
【0067】
窒化物半導体装置１００のゲート層２２に含まれる第１ゲート層３２は、図１に示す延在部３８を含まず、ベース部３６のみを含むという点において、図１に示す窒化物半導体装置１０とは相違している。したがって、第１ゲート層３２と第２ゲート層３４とは、平面視で同じ領域に形成することができる。
【0068】
第２実施形態においても、ゲート層２２は、Ｎ極性ＧａＮである第２ゲート層３４を含んでいるので、高温環境下での窒化物半導体装置１００の性能悪化を抑制することができる。
【0069】
また、第２実施形態において、ゲート層２２の形成は、まずは、Ｇａ極性ＧａＮをエッチングストップ層として用いてＮ極性ＧａＮをウェットエッチングし、その後、Ｇａ極性ＧａＮをドライエッチングすることにより行うことができる。この結果、例えば、Ｇａ極性ＧａＮのみからなるゲート層をエッチングストップ層を用いることなく形成する場合と比較して、露出される電子供給層１８に対するプロセスダメージを低減することができる。
【0070】
電子供給層１８に対するプロセスダメージは、上述した電流コラプスの発生を助長し得る。したがって、Ｎ極性ＧａＮである第２ゲート層３４をウェットエッチングにより形成した後にＧａ極性ＧａＮである第１ゲート層３２をドライエッチングにより形成することによって、窒化物半導体装置１００における電流コラプスの発生を抑制することができる。これは、第１実施形態に係る窒化物半導体装置１０においても同様である。
【0071】
［変更例］
上記実施形態および変更例の各々は、以下のように変更して実施することができる。
・第１ゲート層３２は、アンドープ層であってもよい。本開示において使用される「アンドープ層」という用語は、不純物が意図的に導入されていない層として定義される。第１ゲート層３２がアンドープ層であったとしても、第２ゲート層３４はアクセプタ型不純物としてマグネシウムを含んでいるため、窒化物半導体装置１０はノーマリーオフ動作することができる。また、第１ゲート層３２がアンドープ層であることにより、窒化物半導体装置１０のオン抵抗の上昇を抑制することができる。
上記実施形態および変更例の各々は、以下のように変更して実施することができる。
・第１ゲート層３２は、アンドープ層であってもよい。本開示において使用される「アンドープ層」という用語は、不純物が意図的に導入されていない層として定義される。第１ゲート層３２がアンドープ層であったとしても、第２ゲート層３４はアクセプタ型不純物としてマグネシウムを含んでいるため、窒化物半導体装置１０はノーマリーオフ動作することができる。また、第１ゲート層３２がアンドープ層であることにより、窒化物半導体装置１０のオン抵抗の上昇を抑制することができる。
【0072】
・ゲート層２２は、第１ゲート層３２と第２ゲート層３４との間に位置する中間層をさらに含んでいてもよい。中間層は、Ｇａ極性ＧａＮとＮ極性ＧａＮとの両方を含んでいてよい。
【0073】
・ゲート電極２４は、ゲート層２２の上面２２Ｂの一部に形成されるように図示されているが、ゲート電極２４は、ゲート層２２の上面２２Ｂのすべてを覆うように形成されていてもよい。
【0074】
・ソース電極２８およびドレイン電極３０を含む層の上に、さらなる配線層が形成されていてよい。
本明細書に記載の様々な例のうちの１つまたは複数を、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
本明細書に記載の様々な例のうちの１つまたは複数を、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【0075】
本開示で使用される「～上に」という用語は、文脈によって明らかにそうでないことが示されない限り、「～上に」と「～の上方に」の意味を含む。したがって、「第１層が第２層上に形成される」という表現は、或る実施形態では第１層が第２層に接触して第２層上に直接配置され得るが、他の実施形態では第１層が第２層に接触することなく第２層の上方に配置され得ることが意図される。すなわち、「～上に」という用語は、第１層と第２層との間に他の層が形成される構造を排除しない。例えば、電子供給層１８が電子走行層１６上に形成されている構造は、２ＤＥＧ２０を安定して形成するために電子供給層１８と電子走行層１６との間に中間層が位置している構造を含んでいてもよい。
【0076】
本開示で使用される「垂直」、「水平」、「上方」、「下方」、「上」、「下」、「前方」、「後方」、「横」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方向を示す用語は、説明および図示された装置の特定の向きに依存する。本開示においては、様々な代替的な向きを想定することができ、したがって、これらの方向を示す用語は、狭義に解釈されるべきではない。
【0077】
例えば、本開示で使用されるＺ軸方向は必ずしも鉛直方向である必要はなく、鉛直方向に完全に一致している必要もない。したがって、本開示による種々の構造（例えば、図１に示される構造）は、本明細書で説明されるＺ軸方向の「上」および「下」が鉛直方向の「上」および「下」であることに限定されない。例えば、Ｘ軸方向が鉛直方向であってもよく、またはＹ軸方向が鉛直方向であってもよい。
【0078】
［付記］
本開示から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、限定する意図ではなく理解の補助のために、付記に記載される構成要素には、実施形態中の対応する構成要素の参照符号が付されている。参照符号は、理解の補助のために例として示すものであり、各付記に記載された構成要素は、参照符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
本開示から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、限定する意図ではなく理解の補助のために、付記に記載される構成要素には、実施形態中の対応する構成要素の参照符号が付されている。参照符号は、理解の補助のために例として示すものであり、各付記に記載された構成要素は、参照符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
【0079】
（付記１）
窒化物半導体によって構成された電子走行層（１６）と、
前記電子走行層（１６）上に形成され、前記電子走行層（１６）よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層（１８）と、
前記電子供給層（１８）の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層（２２）と、
前記ゲート層（２２）上に形成されたゲート電極（２４）と、
前記電子供給層（１８）、前記ゲート層（２２）、および前記ゲート電極（２４）を覆うとともに、第１開口（２６Ａ）および第２開口（２６Ｂ）を有するパッシベーション層（２６）と、
前記第１開口（２６Ａ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているソース電極（２８）と、
前記第２開口（２６Ｂ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているドレイン電極（３０）と
を備え、
前記ゲート層（２２）は、前記第１開口（２６Ａ）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置しており、
前記ゲート層（２２）は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層（３２）と、前記第１ゲート層（３２）上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層（３４）とを含む、窒化物半導体装置。
窒化物半導体によって構成された電子走行層（１６）と、
前記電子走行層（１６）上に形成され、前記電子走行層（１６）よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層（１８）と、
前記電子供給層（１８）の一部上に形成され、アクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層（２２）と、
前記ゲート層（２２）上に形成されたゲート電極（２４）と、
前記電子供給層（１８）、前記ゲート層（２２）、および前記ゲート電極（２４）を覆うとともに、第１開口（２６Ａ）および第２開口（２６Ｂ）を有するパッシベーション層（２６）と、
前記第１開口（２６Ａ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているソース電極（２８）と、
前記第２開口（２６Ｂ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているドレイン電極（３０）と
を備え、
前記ゲート層（２２）は、前記第１開口（２６Ａ）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置しており、
前記ゲート層（２２）は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層（３２）と、前記第１ゲート層（３２）上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層（３４）とを含む、窒化物半導体装置。
【0080】
（付記２）
前記第１ゲート層（３２）は、平面視で前記第２ゲート層（３４）よりも外側に延びる延在部（３８）を含む、付記１に記載の窒化物半導体装置（１０）。
前記第１ゲート層（３２）は、平面視で前記第２ゲート層（３４）よりも外側に延びる延在部（３８）を含む、付記１に記載の窒化物半導体装置（１０）。
【0081】
（付記３）
前記延在部（３８）は、
平面視で前記第２ゲート層（３４）と前記第１開口（２６Ａ）との間に位置するソース側部分（３８Ａ）と、
平面視で前記第２ゲート層（３４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置するドレイン側部分（３８Ｂ）と
を含む、付記２に記載の窒化物半導体装置。
前記延在部（３８）は、
平面視で前記第２ゲート層（３４）と前記第１開口（２６Ａ）との間に位置するソース側部分（３８Ａ）と、
平面視で前記第２ゲート層（３４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置するドレイン側部分（３８Ｂ）と
を含む、付記２に記載の窒化物半導体装置。
【0082】
（付記４）
前記第１ゲート層（３２）は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層（３４）は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
付記１～３のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第１ゲート層（３２）は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層（３４）は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
付記１～３のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0083】
（付記５）
前記第２ゲート層（３４）に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層（３２）に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、付記４に記載の窒化物半導体装置。
前記第２ゲート層（３４）に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層（３２）に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、付記４に記載の窒化物半導体装置。
【0084】
（付記６）
前記ゲート層（２２）は、前記第２開口（２６Ｂ）よりも前記第１開口（２６Ａ）の近くに配置されている、付記１～５のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記ゲート層（２２）は、前記第２開口（２６Ｂ）よりも前記第１開口（２６Ａ）の近くに配置されている、付記１～５のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0085】
（付記７）
前記ソース電極（２８）は、前記第１開口（２６Ａ）に充填されたソースコンタクト部（２８Ａ）と、前記パッシベーション層（２６）を覆うソースフィールドプレート部（２８Ｂ）とを含み、前記ソースフィールドプレート部（２８Ｂ）は、平面視で前記ゲート電極（２４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置する端部（２８Ｃ）を含んでいる、付記１～６のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記ソース電極（２８）は、前記第１開口（２６Ａ）に充填されたソースコンタクト部（２８Ａ）と、前記パッシベーション層（２６）を覆うソースフィールドプレート部（２８Ｂ）とを含み、前記ソースフィールドプレート部（２８Ｂ）は、平面視で前記ゲート電極（２４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置する端部（２８Ｃ）を含んでいる、付記１～６のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0086】
（付記８）
前記電子走行層（１６）は、ＧａＮであり、
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
付記１～７のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記電子走行層（１６）は、ＧａＮであり、
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
付記１～７のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0087】
（付記９）
前記ゲート層（２２）は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、前記第１ゲート層（３２）は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、前記電子供給層（１８）は、８ｎｍ以上の厚さを有する、付記１～８のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記ゲート層（２２）は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、前記第１ゲート層（３２）は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、前記電子供給層（１８）は、８ｎｍ以上の厚さを有する、付記１～８のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0088】
（付記１０）
窒化物半導体によって構成された電子走行層（１６）を形成すること、
前記電子走行層（１６）上に前記電子走行層（１６）よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層（１８）を形成すること、
前記電子供給層（１８）の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層（２２）を形成すること、
前記ゲート層（２２）上にゲート電極（２４）を形成すること、
前記電子供給層（１８）、前記ゲート層（２２）、および前記ゲート電極（２４）を覆うとともに、第１開口（２６Ａ）および第２開口（２６Ｂ）を有するパッシベーション層（２６）を形成すること、
それぞれ前記第１開口（２６Ａ）および前記第２開口（２６Ｂ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているソース電極（２８）およびドレイン電極（３０）を形成すること
を含み、
前記ゲート層（２２）は、前記第１開口（２６Ａ）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置しており、
前記ゲート層（２２）は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層（３２）と、前記第１ゲート層（３２）上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層（３４）とを含む、窒化物半導体装置の製造方法。
窒化物半導体によって構成された電子走行層（１６）を形成すること、
前記電子走行層（１６）上に前記電子走行層（１６）よりも大きなバンドギャップを有する窒化物半導体によって構成された電子供給層（１８）を形成すること、
前記電子供給層（１８）の一部上にアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって構成されたゲート層（２２）を形成すること、
前記ゲート層（２２）上にゲート電極（２４）を形成すること、
前記電子供給層（１８）、前記ゲート層（２２）、および前記ゲート電極（２４）を覆うとともに、第１開口（２６Ａ）および第２開口（２６Ｂ）を有するパッシベーション層（２６）を形成すること、
それぞれ前記第１開口（２６Ａ）および前記第２開口（２６Ｂ）を介して前記電子供給層（１８）に接しているソース電極（２８）およびドレイン電極（３０）を形成すること
を含み、
前記ゲート層（２２）は、前記第１開口（２６Ａ）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置しており、
前記ゲート層（２２）は、Ｇａ極性ＧａＮである第１ゲート層（３２）と、前記第１ゲート層（３２）上に形成されたＮ極性ＧａＮである第２ゲート層（３４）とを含む、窒化物半導体装置の製造方法。
【0089】
（付記１１）
前記第１ゲート層（３２）は、平面視で前記第２ゲート層（３４）よりも外側に延びる延在部（３８）を含む、付記１０に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第１ゲート層（３２）は、平面視で前記第２ゲート層（３４）よりも外側に延びる延在部（３８）を含む、付記１０に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0090】
（付記１２）
前記ゲート層（２２）を形成することは、前記電子供給層（１８）上に前記ゲート層（２２）としてＧａＮを成長させる間に、前記ゲート層（２２）にドーピングされるマグネシウムの量を変化させることによって、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層（５２）およびＮ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層（５４）を形成することを含む、付記１０または１１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ゲート層（２２）を形成することは、前記電子供給層（１８）上に前記ゲート層（２２）としてＧａＮを成長させる間に、前記ゲート層（２２）にドーピングされるマグネシウムの量を変化させることによって、Ｇａ極性ＧａＮである第１窒化物半導体層（５２）およびＮ極性ＧａＮである第２窒化物半導体層（５４）を形成することを含む、付記１０または１１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0091】
（付記１３）
前記ゲート層（２２）を形成することは、
前記第２窒化物半導体層（５４）をウェットエッチングにより選択的に除去して前記第２ゲート層（３４）を形成すること、
前記第１窒化物半導体層（５２）をドライエッチングにより選択的に除去して前記第１ゲート層（３２）を形成すること
をさらに含む、付記１２に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ゲート層（２２）を形成することは、
前記第２窒化物半導体層（５４）をウェットエッチングにより選択的に除去して前記第２ゲート層（３４）を形成すること、
前記第１窒化物半導体層（５２）をドライエッチングにより選択的に除去して前記第１ゲート層（３２）を形成すること
をさらに含む、付記１２に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0092】
（付記１４）
前記第１ゲート層（３２）は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層（３４）は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
付記１０～１３のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第１ゲート層（３２）は、１×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３未満の濃度のマグネシウムを不純物として含み、
前記第２ゲート層（３４）は、１×１０２０ｃｍ－３以上の濃度のマグネシウムを不純物として含む、
付記１０～１３のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0093】
（付記１５）
前記第２ゲート層（３４）に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層（３２）に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、付記１４に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第２ゲート層（３４）に含まれるマグネシウムの濃度は、前記第１ゲート層（３２）に含まれるマグネシウムの濃度の１０倍以上である、付記１４に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0094】
（付記１６）
前記ゲート層（２２）は、前記第２開口（２６Ｂ）よりも前記第１開口（２６Ａ）の近くに配置されている、付記１０～１５のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ゲート層（２２）は、前記第２開口（２６Ｂ）よりも前記第１開口（２６Ａ）の近くに配置されている、付記１０～１５のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0095】
（付記１７）
前記ソース電極（２８）は、前記第１開口（２６Ａ）に充填されたソースコンタクト部（２８Ａ）と、前記パッシベーション層（２６）を覆うソースフィールドプレート部（２８Ｂ）とを含み、前記ソースフィールドプレート部（２８Ｂ）は、平面視で前記ゲート電極（２４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置する端部（２８Ｃ）を含んでいる、付記１０～１６のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ソース電極（２８）は、前記第１開口（２６Ａ）に充填されたソースコンタクト部（２８Ａ）と、前記パッシベーション層（２６）を覆うソースフィールドプレート部（２８Ｂ）とを含み、前記ソースフィールドプレート部（２８Ｂ）は、平面視で前記ゲート電極（２４）と前記第２開口（２６Ｂ）との間に位置する端部（２８Ｃ）を含んでいる、付記１０～１６のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0096】
（付記１８）
前記電子走行層（１６）は、ＧａＮであり、
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
付記１０～１７のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記電子走行層（１６）は、ＧａＮであり、
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮであり、０．２＜ｘ＜０．３である、
付記１０～１７のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0097】
（付記１９）
前記ゲート層（２２）は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、前記第１ゲート層（３２）は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、前記電子供給層（１８）は、８ｎｍ以上の厚さを有する、付記１０～１８のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ゲート層（２２）は、１００ｎｍよりも大きい厚さを有し、前記第１ゲート層（３２）は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有し、前記電子供給層（１８）は、８ｎｍ以上の厚さを有する、付記１０～１８のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0098】
以上の説明は単に例示である。本開示の技術を説明する目的のために列挙された構成要素および方法（製造プロセス）以外に、より多くの考えられる組み合わせおよび置換が可能であることを当業者は認識し得る。本開示は、特許請求の範囲を含む本開示の範囲内に含まれるすべての代替、変形、および変更を包含することが意図される。
【符号の説明】
【0099】
１０，１００…窒化物半導体装置
１２…半導体基板
１４…バッファ層
１６…電子走行層
１８…電子供給層
２０…二次元電子ガス（２ＤＥＧ）
２２…ゲート層
２２Ａ…底面
２２Ｂ…上面
２４…ゲート電極
２６…パッシベーション層
２６Ａ…第１開口
２６Ｂ…第２開口
２８…ソース電極
２８Ａ…ソースコンタクト部
２８Ｂ…ソースフィールドプレート部
２８Ｃ…端部
３０…ドレイン電極
３２…第１ゲート層
３４…第２ゲート層
３６…ベース部
３８…延在部
３８Ａ…ソース側部分
３８Ｂ…ドレイン側部分
５２…第１窒化物半導体層
５４…第２窒化物半導体層
５６…金属層
１２…半導体基板
１４…バッファ層
１６…電子走行層
１８…電子供給層
２０…二次元電子ガス（２ＤＥＧ）
２２…ゲート層
２２Ａ…底面
２２Ｂ…上面
２４…ゲート電極
２６…パッシベーション層
２６Ａ…第１開口
２６Ｂ…第２開口
２８…ソース電極
２８Ａ…ソースコンタクト部
２８Ｂ…ソースフィールドプレート部
２８Ｃ…端部
３０…ドレイン電極
３２…第１ゲート層
３４…第２ゲート層
３６…ベース部
３８…延在部
３８Ａ…ソース側部分
３８Ｂ…ドレイン側部分
５２…第１窒化物半導体層
５４…第２窒化物半導体層
５６…金属層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】