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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】P2024141618
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】窒化物半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/338 20060101AFI20241003BHJP
H01L 21/337 20060101ALI20241003BHJP
H01L 29/41 20060101ALI20241003BHJP
H01L 29/06 20060101ALI20241003BHJP
H01L 29/861 20060101ALI20241003BHJP
H01L 21/329 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L29/80 E
H01L29/80 C
H01L29/44 Y
H01L29/80 H
H01L29/06 301F
H01L29/91 F
H01L29/91 C
H01L29/91 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023053364
(22)【出願日】2023-03-29
(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】大嶽 浩隆
【テーマコード（参考）】
4M104
5F102
【Ｆターム（参考）】
4M104AA04
4M104AA07
4M104BB02
4M104BB04
4M104BB14
4M104BB30
4M104CC01
4M104CC03
4M104DD16
4M104DD17
4M104DD37
4M104EE06
4M104EE12
4M104EE16
4M104EE17
4M104GG02
4M104GG11
4M104HH20
5F102GA14
5F102GB01
5F102GC01
5F102GD04
5F102GJ02
5F102GJ03
5F102GJ04
5F102GJ10
5F102GK04
5F102GL04
5F102GM04
5F102GM08
5F102GR12
5F102GS08
5F102GT03
5F102GT06
5F102GV05
5F102GV06
5F102GV07
5F102GV08
5F102HC01
5F102HC11
(57)【要約】
【課題】逆方向特性を改善して電気的特性の向上を図ること。
【解決手段】パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。さらに、窒化物半導体装置１０は、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アノード層５２を含む。第２開口６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられ、第２電極７２は、トランジスタ３１のソース電極７５およびダイオード３３のアノード電極７６の双方として用いられる。
【選択図】図５
【解決手段】パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。さらに、窒化物半導体装置１０は、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アノード層５２を含む。第２開口６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられ、第２電極７２は、トランジスタ３１のソース電極７５およびダイオード３３のアノード電極７６の双方として用いられる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トランジスタを含むトランジスタ領域と、ダイオードを含むダイオード領域と、を含み、前記ダイオード領域は前記トランジスタ領域と第１方向に隣接して設けられた基板と、
前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記基板上に形成され、窒化物半導体によって構成された第１窒化物半導体層と、
前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記第１窒化物半導体層上に形成され、前記第１窒化物半導体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第２窒化物半導体層と、
前記トランジスタ領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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、
前記第２窒化物半導体層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆い、前記第１方向において前記ゲート層を挟むよう配置された第１開口および第２開口と、前記第１方向において前記第１開口および前記第２開口と離隔して配置された第３開口と、を含むパッシベーション層と、
前記第１開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第１電極と、
前記第２開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第２電極と、
前記第３開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第３電極と、
前記ダイオード領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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アノード層と、
を含み、
前記第２開口は、前記トランジスタ領域と前記ダイオード領域との境界に設けられており、前記第２電極は、前記トランジスタの電極および前記ダイオードの電極の双方として用いられる、
窒化物半導体装置。
前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記基板上に形成され、窒化物半導体によって構成された第１窒化物半導体層と、
前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記第１窒化物半導体層上に形成され、前記第１窒化物半導体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第２窒化物半導体層と、
前記トランジスタ領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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、
前記第２窒化物半導体層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆い、前記第１方向において前記ゲート層を挟むよう配置された第１開口および第２開口と、前記第１方向において前記第１開口および前記第２開口と離隔して配置された第３開口と、を含むパッシベーション層と、
前記第１開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第１電極と、
前記第２開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第２電極と、
前記第３開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第３電極と、
前記ダイオード領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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アノード層と、
を含み、
前記第２開口は、前記トランジスタ領域と前記ダイオード領域との境界に設けられており、前記第２電極は、前記トランジスタの電極および前記ダイオードの電極の双方として用いられる、
窒化物半導体装置。
【請求項2】
前記第１電極は、前記トランジスタ領域に形成されたドレイン電極であり、
前記第３電極は、前記ダイオード領域における前記第２電極から前記第１電極とは反対側であって前記第１方向に離隔した位置に設けられたカソード電極であり、
前記第２開口は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層とを露出させるものであり、
前記第２電極は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層との双方と接しており、ソース電極であるとともにアノード電極である、
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
前記第３電極は、前記ダイオード領域における前記第２電極から前記第１電極とは反対側であって前記第１方向に離隔した位置に設けられたカソード電極であり、
前記第２開口は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層とを露出させるものであり、
前記第２電極は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層との双方と接しており、ソース電極であるとともにアノード電極である、
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項3】
前記第１電極は、前記トランジスタ領域に形成されたソース電極であり、
前記第２電極は、ドレイン電極であるとともにカソード電極であり、
前記第３開口は、前記ダイオード領域における前記第２電極から前記第１電極とは反対側であって前記第１方向に離隔した位置に設けられ、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層とを露出させるものであり、
前記第３電極は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層との双方と接しているアノード電極である、
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
前記第２電極は、ドレイン電極であるとともにカソード電極であり、
前記第３開口は、前記ダイオード領域における前記第２電極から前記第１電極とは反対側であって前記第１方向に離隔した位置に設けられ、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層とを露出させるものであり、
前記第３電極は、前記第２窒化物半導体層と前記アノード層との双方と接しているアノード電極である、
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項4】
前記アノード電極は、前記ダイオード領域に設けられ、前記アノード層から前記カソード電極に向けて延設しているアノード延設部を含む、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項5】
前記パッシベーション層内であって前記ダイオード領域における前記アノード層と前記カソード電極との間に埋め込まれ、前記アノード電極に電気的に接続されたダイオードフィールドプレート電極を含み、
前記アノード延設部は、前記パッシベーション層上であって前記ダイオードフィールドプレート電極よりも前記カソード電極に向けて延設している、
請求項４に記載の窒化物半導体装置。
前記アノード延設部は、前記パッシベーション層上であって前記ダイオードフィールドプレート電極よりも前記カソード電極に向けて延設している、
請求項４に記載の窒化物半導体装置。
【請求項6】
前記パッシベーション層は、積層された第１パッシベーション膜および第２パッシベーション膜を含み、
前記ダイオードフィールドプレート電極は、前記第１パッシベーション膜上に形成されており、
前記第２パッシベーション膜は、前記ダイオードフィールドプレート電極を覆っており、
前記アノード延設部は、前記第２パッシベーション膜上に形成されている、
請求項５に記載の窒化物半導体装置。
前記ダイオードフィールドプレート電極は、前記第１パッシベーション膜上に形成されており、
前記第２パッシベーション膜は、前記ダイオードフィールドプレート電極を覆っており、
前記アノード延設部は、前記第２パッシベーション膜上に形成されている、
請求項５に記載の窒化物半導体装置。
【請求項7】
前記トランジスタ領域における前記第２窒化物半導体層上であって前記ゲート層と前記ドレイン電極との間に設けられ、前記ソース電極に電気的に接続されたトランジスタフィールドプレート電極を含む、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項8】
前記パッシベーション層は、第１パッシベーション膜および第２パッシベーション膜を含み、
前記トランジスタフィールドプレート電極は、前記第１パッシベーション膜上に配置され、前記第２パッシベーション膜により覆われている、
請求項７に記載の窒化物半導体装置。
前記トランジスタフィールドプレート電極は、前記第１パッシベーション膜上に配置され、前記第２パッシベーション膜により覆われている、
請求項７に記載の窒化物半導体装置。
【請求項9】
前記アノード層の前記第１方向の長さは、前記ゲート層の前記第１方向の長さよりも短い、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項10】
前記第１方向における前記アノード層と前記カソード電極との間の距離は、前記第１方向における前記ゲート層と前記ドレイン電極との間の距離よりも短い、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項11】
前記ゲート電極と前記アノード電極は、ショットキー接合する材料、またはオーミック接合する材料によって構成されている、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項12】
前記アノード層の膜厚は、前記ゲート層の膜厚よりも小さい、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項13】
前記アノード層は、前記第１方向において互いに反対側を向く第１側面および第２側面を含み、
前記第１側面は前記パッシベーション層により覆われ、前記第２側面は前記第２開口により露出している、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
前記第１側面は前記パッシベーション層により覆われ、前記第２側面は前記第２開口により露出している、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項14】
前記アノード層は、前記第１方向において互いに反対側を向く第１側面および第２側面を含み、
前記第１側面は前記パッシベーション層により覆われ、前記第２側面は前記第３開口により露出している、
請求項３に記載の窒化物半導体装置。
前記第１側面は前記パッシベーション層により覆われ、前記第２側面は前記第３開口により露出している、
請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項15】
前記アノード層は、前記ゲート層の膜厚よりも膜厚が小さい部分を含む、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項16】
前記アノード層は、前記ゲート層の膜厚と膜厚が等しい第１部分と、前記ゲート層の膜厚よりも膜厚が小さい第２部分を含む、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項17】
前記第１部分は、前記パッシベーション層より覆われており、
前記第２部分は、前記第２開口により露出している、
請求項１６に記載の窒化物半導体装置。
前記第２部分は、前記第２開口により露出している、
請求項１６に記載の窒化物半導体装置。
【請求項18】
前記ダイオード領域は、前記トランジスタ領域よりも小さい、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項19】
前記第２開口と前記第３開口との間の距離は、前記第１開口と前記第２開口との間の距離よりも短い、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【請求項20】
前記ゲート層は、前記トランジスタ領域において前記基板の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記ドレイン電極は、前記基板の厚さ方向から見て、環状の前記ゲート層に囲まれており、
前記アノード層は、前記ゲート層とは離隔して設けられており、前記ダイオード領域において前記基板の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記カソード電極は、前記基板の厚さ方向から見て、環状の前記アノード層に囲まれている、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
前記ドレイン電極は、前記基板の厚さ方向から見て、環状の前記ゲート層に囲まれており、
前記アノード層は、前記ゲート層とは離隔して設けられており、前記ダイオード領域において前記基板の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記カソード電極は、前記基板の厚さ方向から見て、環状の前記アノード層に囲まれている、
請求項２または請求項３に記載の窒化物半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、窒化物半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、窒化ガリウム（ＧａＮ）等のＩＩＩ族窒化物半導体（以下、単に「窒化物半導体」と言う場合がある）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）の製品化が進んでいる。ＨＥＭＴは、半導体ヘテロ接合の界面付近に形成された二次元電子ガス（２ＤＥＧ）を導電経路（チャネル）として使用する。ＨＥＭＴを利用したパワーデバイスは、典型的なシリコン（Ｓｉ）パワーデバイスと比較して低オン抵抗および高速・高周波動作を可能にしたデバイスとして認知されている。
【0003】
たとえば、特許文献１に記載の窒化物半導体装置は、窒化ガリウム（ＧａＮ）層によって構成された電子走行層と、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層によって構成された電子供給層とを含む。これら電子走行層と電子供給層とのヘテロ接合の界面付近において電子走行層中に２ＤＥＧが形成される。また、特許文献１の窒化物半導体装置では、アクセプタ型不純物を含むゲート層（たとえばｐ型ＧａＮ層）が、電子走行層上であってゲート電極の直下の位置に設けられている。この構成では、ゲート層の直下の領域において、ゲート層が電子走行層と電子供給層との間のヘテロ接合界面付近における伝導帯のバンドエネルギーを持ち上げることによりゲート層の直下のチャネルが消失し、ノーマリーオフが実現される。
【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】
ところで、このような窒化物半導体装置は、ゲート電極－ソース電極間をショートした状態における逆導通特性が悪いため、大きな電力損失を生じさせる要因となり得る。このため、窒化物半導体装置における電気的特性の向上が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様である窒化物半導体装置は、トランジスタを含むトランジスタ領域と、ダイオードを含むダイオード領域と、を含み、前記ダイオード領域は前記トランジスタ領域と第１方向に隣接して設けられた基板と、前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記基板上に形成され、窒化物半導体によって構成された第１窒化物半導体層と、前記トランジスタ領域および前記ダイオード領域の双方に跨った状態で前記第１窒化物半導体層上に形成され、前記第１窒化物半導体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第２窒化物半導体層と、前記トランジスタ領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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、前記第２窒化物半導体層、前記ゲート層、および前記ゲート電極を覆い、前記第１方向において前記ゲート層を挟むよう配置された第１開口および第２開口と、前記第１方向において前記第１開口および前記第２開口と離隔して配置された第３開口と、を有するパッシベーション層と、前記第１開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第１電極と、前記第２開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第２電極と、前記第３開口内にて前記第２窒化物半導体層に接している第３電極と、前記ダイオード領域における前記第２窒化物半導体層上に形成され、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アノード層と、を備え、前記第２開口は、前記トランジスタ領域と前記ダイオード領域との境界に設けられており、前記第２電極は、前記トランジスタの電極および前記ダイオードの電極の双方として用いられる。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一態様である窒化物半導体装置によれば、逆方向特性を改善して電気的特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に対象物を区別するために用いられており、対象物を順位づけするものではない。
【0010】
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。
【0011】
本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。
【0012】
【0013】
窒化物半導体装置１０は、一例では矩形平板状に形成されている。説明の便宜上、窒化物半導体装置１０の厚さ方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交するとともに互いに直交する２つの軸方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とする。なお、本開示において使用される「平面視」という用語は、図１に示されるＺ軸方向に窒化物半導体装置１０を視ることをいう。
【0014】
窒化物半導体装置１０は、チップ本体１１を含む。チップ本体１１は、平面視で矩形状に形成されている。
チップ本体１１は、上面１２と、上面１２とは反対側を向く下面１３と、を含む。上面および下面１３は、一例では、上面１２および下面１３は、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向に長い長方形状に形成されている。
チップ本体１１は、上面１２と、上面１２とは反対側を向く下面１３と、を含む。上面および下面１３は、一例では、上面１２および下面１３は、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向に長い長方形状に形成されている。
【0015】
チップ本体１１は、複数の側面１４，１５，１６，１７を含む。各側面１４～１７は、上面１２と下面１３とを繋ぐ面である。一例では、側面１４～１７は、上面１２および下面１３の双方と直交する面である。側面１４，１５は、Ｘ軸方向において、互いに反対側を向く。側面１６，１７は、Ｙ軸方向において、互いに反対側を向く。
【0016】
窒化物半導体装置１０は、上面１２に形成されたゲートパッド２１、ソースパッド２２、およびドレインパッド２３を含む。ゲートパッド２１、ソースパッド２２、およびドレインパッド２３は、窒化物半導体装置１０の外部接続端子を構成することができる。一例では、窒化物半導体装置１０は、１つのゲートパッド２１、複数のソースパッド２２、および複数のドレインパッド２３を含む。
【0017】
ゲートパッド２１は、平面視において矩形状に形成されている。ゲートパッド２１は、上面１２の１つの角部に配置されている。一例では、ゲートパッド２１は、側面１４，１６が成す上面１２の角部に配置されている。
【0018】
複数のソースパッド２２および複数のドレインパッド２３は、平面視において、窒化物半導体装置１０の側面１６から側面１７に向けて、つまりＹ軸方向に沿って延びる直線上に形成されている。そして、複数のソースパッド２２および複数のドレインパッド２３は、それぞれが延びる方向と交差する方向、一例では、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に向けて交互に配置されている。
【0019】
窒化物半導体装置１０は、窒化物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）と、窒化物半導体を用いたダイオードと、を含む。窒化物半導体装置１０は、複数のトランジスタと複数のダイオードとを含む。複数のトランジスタは、ゲートパッド２１と電気的に接続されたゲート電極と、ソースパッド２２と電気的に接続されたソース電極と、ドレインパッド２３と電気的に接続されたドレイン電極と、を含む。複数のダイオードは、ソースパッド２２と電気的接続されたアノード電極と、ドレインパッド２３と電気的接続されたカソード電極と、を含む。つまり、窒化物半導体装置１０に含まれる複数のダイオードは、窒化物半導体装置１０に含まれるトランジスタに対して逆並列に接続されている。
【0020】
（第１領域、第２領域の構成）
図１に示すように、窒化物半導体装置１０は、第１領域２５と第２領域２６とを含む。一例では、第１領域２５は、平面視において、Ｘ軸方向におけるチップ本体１１の両端部に設けられている。第２領域２６は、Ｘ軸方向における窒化物半導体装置１０の中央に配置されている。第１領域２５は、Ｘ軸方向において、第２領域２６を挟むように配置されている。一例では、第１領域２５は、トランジスタおよびダイオードのうちのトランジスタのみを含む。一例では、第２領域２６は、トランジスタおよびダイオードの双方を含む。図１に示される第１領域２５および第２領域２６は一例である。たとえば、図１では、第１領域２５と第２領域２６とが離れているように示されている。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、ソースパッド２２およびドレインパッド２３に対して、第１領域２５および第２領域２６が小さく示されている。これらに対して、第１領域２５と第２領域２６の配置、形状、大きさは適宜変更されてよい。
図１に示すように、窒化物半導体装置１０は、第１領域２５と第２領域２６とを含む。一例では、第１領域２５は、平面視において、Ｘ軸方向におけるチップ本体１１の両端部に設けられている。第２領域２６は、Ｘ軸方向における窒化物半導体装置１０の中央に配置されている。第１領域２５は、Ｘ軸方向において、第２領域２６を挟むように配置されている。一例では、第１領域２５は、トランジスタおよびダイオードのうちのトランジスタのみを含む。一例では、第２領域２６は、トランジスタおよびダイオードの双方を含む。図１に示される第１領域２５および第２領域２６は一例である。たとえば、図１では、第１領域２５と第２領域２６とが離れているように示されている。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、ソースパッド２２およびドレインパッド２３に対して、第１領域２５および第２領域２６が小さく示されている。これらに対して、第１領域２５と第２領域２６の配置、形状、大きさは適宜変更されてよい。
【0021】
【0022】
図２は、図１の窒化物半導体装置１０の一部、さらに詳しくは図１の第１領域２５の一部を拡大した概略平面図である。図３は、図２のＦ３－Ｆ３線で切断した窒化物半導体装置１０を示す概略断面図である。図４は、図１の窒化物半導体装置１０の一部、さらに詳しくは図１の第２領域２６の一部を拡大した概略平面図である図５は、図４のＦ５－Ｆ５線で切断した窒化物半導体装置を示す概略断面図である。なお、図２、図４では、ソース電極７５、アノード電極７６（アノード延設部７６Ｂ）を二点鎖線にて示している。また、図４、図５では、ゲート層５１およびアノード層５２を判りやすくするためにドットハッチングを付している。
【0023】
図２、図３に示すように、第１領域２５は、トランジスタ３１が形成されたトランジスタ領域３２を含む。
第１領域２５は、複数のトランジスタ領域３２を含む。複数のトランジスタ領域３２は、Ｘ軸方向に隣り合って配置されている。図２では、Ｘ軸方向について示されている。一例では、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と同様に、複数のトランジスタ領域３２が隣り合って配置されている。第１領域２５は、図４、図５に示されるダイオード３３を含まない領域である。第１領域２５は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４のうちのトランジスタ領域３２のみを含むといえる。
第１領域２５は、複数のトランジスタ領域３２を含む。複数のトランジスタ領域３２は、Ｘ軸方向に隣り合って配置されている。図２では、Ｘ軸方向について示されている。一例では、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と同様に、複数のトランジスタ領域３２が隣り合って配置されている。第１領域２５は、図４、図５に示されるダイオード３３を含まない領域である。第１領域２５は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４のうちのトランジスタ領域３２のみを含むといえる。
【0024】
図４、図５に示すように、第２領域２６は、トランジスタ３１が形成されたトランジスタ領域３２と、ダイオード３３が形成されたダイオード領域３４と、を含む。第２領域２６は、複数のトランジスタ領域３２および複数のダイオード領域３４を含む。第２領域２６は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方を含むといえる。
【0025】
ダイオード領域３４は、トランジスタ領域３２とＸ軸方向に隣接して設けられている。一例では、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４は、Ｘ軸方向に交互に設けられている。なお、図４では、Ｘ軸方向について示されている。一例では、Ｙ軸方向において、複数のトランジスタ領域３２が隣り合って配置されるとともに、複数のダイオード領域３４が隣り合って配置されている。Ｘ軸方向におけるダイオード領域３４の長さＬ３４は、Ｘ軸方向におけるトランジスタ領域３２の長さＬ３２よりも小さい。
【0026】
（トランジスタ、ダイオードの構成）
次に、トランジスタ領域３２に含まれるトランジスタ３１と、ダイオード領域３４に含まれるダイオード３３の構成について説明する。
次に、トランジスタ領域３２に含まれるトランジスタ３１と、ダイオード領域３４に含まれるダイオード３３の構成について説明する。
【0027】
上述したように、第１領域２５は、トランジスタ３１およびダイオード３３のうちのトランジスタ３１のみを含む。また、第２領域２６は、トランジスタ３１およびダイオード３３の双方を含む。したがって、図４、図５を参照して、第２領域２６に含まれるトランジスタ３１およびダイオード３３について説明する。図２、図３に示される第１領域２５に含まれるトランジスタ３１については、図４、図５に示されるトランジスタ３１と同じ符号を付す。
【0028】
第２領域２６において、トランジスタ３１は、基板４１のトランジスタ領域４１Ａ上の窒化物半導体層と、窒化物半導体層上に配置された部材と、によって構成されている。ダイオード３３は、基板４１のダイオード領域４１Ｂ上の窒化物半導体層と、窒化物半導体層上に配置された部材と、によって構成されている。これらの構成部材について、説明する。
【0029】
図５に示すように、窒化物半導体装置１０は、基板４１と、基板４１上に形成されたバッファ層４２と、バッファ層４２上に形成された電子走行層４３と、電子走行層４３上に形成された電子供給層４４とを含む。
【0030】
基板４１は、トランジスタ領域４１Ａとダイオード領域４１Ｂとを含む。基板４１のトランジスタ領域４１Ａは、基板４１のうちのトランジスタ領域３２に含まれる部分である。基板４１のダイオード領域４１Ｂは、基板４１のうちのダイオード領域３４に含まれる部分である。ダイオード領域４１Ｂは、トランジスタ領域４１ＡとＸ軸方向に隣接して設けられる。一例では、第２領域２６内において、トランジスタ領域４１Ａおよびダイオード領域４１Ｂは、Ｘ軸方向に交互に設けられている。以下の説明において、基板４１の領域について区別することなく、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４とを用いて説明する。なお、第１領域２５内において、基板４１はトランジスタ領域４１Ａを含み、ダイオード領域４１Ｂを含まない。
【0031】
バッファ層４２は、トランジスタ領域３２およびトランジスタ領域３２の双方に跨った状態で基板４１上に形成されている。電子走行層４３は、トランジスタ領域３２およびトランジスタ領域３２の双方に跨った状態でバッファ層４２上に形成されている。電子供給層４４は、トランジスタ領域３２およびトランジスタ領域３２の双方に跨った状態で電子走行層４３上に形成されている。
【0032】
基板４１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され得る。たとえば、基板４１は、導電性Ｓｉ基板である。基板４１の厚さは、たとえば２００μｍ以上１５００μｍ以下であってよい。なお、各図に示されるＺ軸方向は、基板４１の主面と直交する方向である。
【0033】
バッファ層４２は、基板４１と電子走行層４３との間に位置し得る。一例では、バッファ層４２は、電子走行層４３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形成され得る。バッファ層４２は、１つまたは複数の窒化物半導体層を含み得る。
【0034】
一例では、バッファ層４２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つを含み得る。たとえば、バッファ層４２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形成され得る。なお、バッファ層４２におけるリーク電流を抑制するために、バッファ層４２の一部に不純物を導入してバッファ層４２を半絶縁性にしてもよい。その場合、不純物は、たとえば炭素（Ｃ）または鉄（Ｆｅ）であり、不純物の濃度は、たとえば４×１０１６ｃｍ－３以上とすることができる。
【0035】
電子走行層４３は、窒化物半導体によって形成され得る。電子走行層４３は、第１窒化物半導体層に対応する。たとえば、電子走行層４３はＧａＮ層であってよい。電子走行層４３の厚さは、たとえば０．５μｍ以上２μｍ以下であってよい。なお、電子走行層４３におけるリーク電流を抑制するために、電子走行層４３の一部に不純物を導入して電子走行層４３の表層領域以外を半絶縁性にしてもよい。その場合、不純物はたとえばＣであり、不純物の濃度は、たとえばピーク濃度で１×１０１９ｃｍ－３以上であってよい。
【0036】
電子供給層４４は、窒化物半導体によって形成され得る。電子供給層４４は、第２窒化物半導体層に対応する。たとえば、電子供給層４４はＡｌＧａＮ層であってよい。ＡｌＧａＮ層では、Ａｌ組成が大きくなるほどバンドギャップが大きくなる。このため、ＡｌＧａＮ層である電子供給層４４は、ＧａＮ層である電子走行層４３よりも大きなバンドギャップを有している。たとえば、電子供給層４４は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮによって構成されており、ここで、ｘは０．１＜ｘ＜０．４、より好ましくは０．２＜ｘ＜０．３の範囲を有するが、必ずしもこの範囲に限定されない。電子供給層４４の厚さは、たとえば５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってよい。
【0037】
電子走行層４３と電子供給層４４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４３を構成する窒化物半導体（たとえば、ＧａＮ）と電子供給層４４を構成する窒化物半導体（たとえば、ＡｌＧａＮ）とは格子不整合系の接合となっている。電子走行層４３および電子供給層４４の自発分極と、電子供給層４４のヘテロ接合部が受ける応力に起因するピエゾ分極とによって、電子走行層４３と電子供給層４４とのヘテロ接合界面付近における電子走行層４３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４３と電子供給層４４とのヘテロ接合界面に近い位置（たとえば、界面から数ｎｍ程度の距離）において電子走行層４３内には二次元電子ガス（２ＤＥＧ）４５が広がっている。
【0038】
窒化物半導体装置１０は、電子供給層４４の上に形成されたゲート層５１およびアノード層５２と、ゲート層５１上に形成されたゲート電極５３と、パッシベーション層６０と、をさらに含む。
【0039】
（ゲート層）
ゲート層５１は、トランジスタ領域３２における電子供給層４４上に形成されている。ゲート層５１は、電子供給層４４よりも小さなバンドギャップを有する窒化物半導体によって形成され得る。一例として、電子供給層４４がＡｌＧａＮ層である場合、ゲート層５１は、アクセプタ型不純物がドープされたＧａＮ層、すなわちｐ型ＧａＮ層であってよい。アクセプタ型不純物は、たとえば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、および炭素（Ｃ）のうちの少なくとも１つであってよい。ゲート層５１中におけるアクセプタ型不純物の最大濃度は、たとえば、７×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３以下である。
ゲート層５１は、トランジスタ領域３２における電子供給層４４上に形成されている。ゲート層５１は、電子供給層４４よりも小さなバンドギャップを有する窒化物半導体によって形成され得る。一例として、電子供給層４４がＡｌＧａＮ層である場合、ゲート層５１は、アクセプタ型不純物がドープされたＧａＮ層、すなわちｐ型ＧａＮ層であってよい。アクセプタ型不純物は、たとえば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、および炭素（Ｃ）のうちの少なくとも１つであってよい。ゲート層５１中におけるアクセプタ型不純物の最大濃度は、たとえば、７×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３以下である。
【0040】
ゲート層５１がアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって形成されている場合には、電子走行層４３および電子供給層４４のエネルギーレベルが引き上げられる。このため、ゲート層５１の直下の領域において、電子走行層４３と電子供給層４４との間のヘテロ接合界面付近における電子走行層４３の伝導帯のエネルギーレベルは、フェルミ準位とほぼ同じか、またはそれよりも大きくなる。したがって、ゲート電極５３に電圧を印加していないゼロバイアス時において、ゲート層５１の直下の領域における電子走行層４３には、２ＤＥＧ４５が形成されない。一方、トランジスタ領域３２において、ゲート層５１の直下の領域以外の領域における電子走行層４３には、２ＤＥＧ４５が形成されている。
【0041】
このように、アクセプタ型不純物がドーピングされたゲート層５１の存在によってゲート層５１の直下の領域で２ＤＥＧ４５が消滅している。その結果、トランジスタ３１のノーマリーオフ動作が実現される。ゲート電極５３に適切なオン電圧が印加されると、ゲート電極５３の直下の領域における電子走行層４３に２ＤＥＧ４５によるチャネルが形成されるため、ソース－ドレイン間が導通する。
【0042】
ゲート層５１の膜厚Ｔ５１は特に限定されないが、ゲート耐圧等の種々のパラメータを考慮して適宜決定され得る。たとえば、ゲート層５１の膜厚Ｔ５１は、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であってよい。また、ゲート層５１の断面形状は特に限定されない。ゲート層５１は、図５のＺＸ平面に沿った断面において、たとえば、矩形状、台形状、リッジ状、またはその他の任意の形状を有し得る。
【0043】
（アノード層）
アノード層５２は、ダイオード領域３４における電子供給層４４上に形成されている。アノード層５２は、電子供給層４４よりも小さなバンドギャップを有する窒化物半導体によって形成され得る。一例として、電子供給層４４がＡｌＧａＮ層である場合、アノード層５２は、アクセプタ型不純物がドープされたＧａＮ層、すなわちｐ型ＧａＮ層であってよい。アクセプタ型不純物は、たとえば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、および炭素（Ｃ）のうちの少なくとも１つであってよい。アノード層５２中におけるアクセプタ型不純物の最大濃度は、たとえば、７×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３以下である。
アノード層５２は、ダイオード領域３４における電子供給層４４上に形成されている。アノード層５２は、電子供給層４４よりも小さなバンドギャップを有する窒化物半導体によって形成され得る。一例として、電子供給層４４がＡｌＧａＮ層である場合、アノード層５２は、アクセプタ型不純物がドープされたＧａＮ層、すなわちｐ型ＧａＮ層であってよい。アクセプタ型不純物は、たとえば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、および炭素（Ｃ）のうちの少なくとも１つであってよい。アノード層５２中におけるアクセプタ型不純物の最大濃度は、たとえば、７×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３以下である。
【0044】
アノード層５２がアクセプタ型不純物を含む窒化物半導体によって形成されている場合には、ゲート層５１と同様に、アノード層５２の直下の領域における電子走行層４３には、２ＤＥＧが形成されない。一例では、アノード層５２のＸ軸方向の長さＬ５２は、Ｘ軸方向におけるゲート層５１の長さＬ５１と等しい。一例では、アノード層５２の膜厚Ｔ５２は、ゲート層５１の膜厚Ｔ５１と等しい。また、アノード層５２の断面形状は特に限定されない。アノード層５２は、図５のＺＸ平面に沿った断面において、たとえば、矩形状、台形状、リッジ状、またはその他の任意の形状を有し得る。
【0045】
（パッシベーション層）
パッシベーション層６０は、電子供給層４４、ゲート層５１、ゲート電極５３、およびアノード層５２を覆うように形成されている。一例では、パッシベーション層６０は、電子供給層４４、ゲート層５１、ゲート電極５３、およびアノード層５２と接している。
パッシベーション層６０は、電子供給層４４、ゲート層５１、ゲート電極５３、およびアノード層５２を覆うように形成されている。一例では、パッシベーション層６０は、電子供給層４４、ゲート層５１、ゲート電極５３、およびアノード層５２と接している。
【0046】
パッシベーション層６０は、第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３を含む。第１開口６１および第２開口６２は、ゲート層５１を挟むように配置されている。第１開口６１および第２開口６２は、ゲート層５１から離隔されている。第１開口６１とゲート層５１との間の距離は、第２開口６２とゲート層５１との間の距離よりも大きい。第１開口６１は、第２開口６２よりもゲート層５１から離隔して形成されているといえる。ゲート層５１は、第１開口６１よりも第２開口６２寄りに配置されているといえる。
【0047】
第３開口６３は、Ｘ軸方向において第１開口６１および第２開口６２から離隔して配置されている。第３開口６３は、第２開口６２に対して第１開口６１と反対側に配置されている。
【0048】
第２開口６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられている。第１開口６１は、トランジスタ領域３２に設けられている。一例では、第１開口６１は、Ｘ軸方向においてトランジスタ領域３２の中央に設けられている。第３開口６３は、ダイオード領域３４に設けられている。一例では、第３開口６３は、Ｘ軸方向においてダイオード領域３４の中央に設けられている。図４に示すように、第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３は、Ｙ軸方向に延びるように形成されている。
【0049】
第１開口６１は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第１開口６１は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第１接続領域４４Ａとして露出する。第３開口６３は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第３開口６３は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第３接続領域４４Ｃとして露出する。第２開口６２は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第２開口６２は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第２接続領域４４Ｂとして露出する。また、第２開口６２は、アノード層５２を露出するように形成されているといえる。第２開口６２は、アノード層５２と電子供給層４４とを露出するように形成されているといえる。
【0050】
アノード層５２は、上面５２Ｓと側面５２ＣＡ，５２ＣＢを含む。アノード層５２の上面５２Ｓは、電子供給層４４の上面４４Ｓと同じ方向を向く。側面５２ＣＡ，５２ＣＢは、Ｘ軸方向において互いに反対側を向く。アノード層５２の側面５２ＣＡは、ゲート層５１と対向している。パッシベーション層６０は、アノード層５２の上面５２Ｓのうちのゲート層５１と反対側の部分５２ＳＢと、側面５２ＣＢとを覆うように形成されている。そして、パッシベーション層６０の第２開口６２は、上面５２Ｓのうちのゲート層５１寄りの部分５２ＳＡと、側面５２ＣＡと、を露出するように形成されている。
【0051】
パッシベーション層６０は、第１パッシベーション膜６５および第２パッシベーション膜６６を含む。第１パッシベーション膜６５は、電子供給層４４の上に形成されている。第１パッシベーション膜６５は、電子供給層４４、ゲート層５１、およびアノード層５２を覆うように形成されている。第２パッシベーション膜６６は、第１パッシベーション膜６５上に形成されている。第２パッシベーション膜６６は、ゲート電極５３を覆っている。
【0052】
第１パッシベーション膜６５は、ゲート開口６５Ａを含む。ゲート開口６５Ａは、ゲート層５１の上面の一部を露出する。ゲート電極５３は、第１パッシベーション膜６５のゲート開口６５Ａによってゲート層５１の上面５１Ｓと接している。一例では、ゲート電極５３は、ゲート開口６５Ａに埋め込まれた第１部分と、第１部分の上に形成された第２部分とを含む。一例では、第１部分のＸ軸方向の長さは、ゲート層５１のＸ軸方向の長さよりも小さい。第２部分は、第１部分からＸ軸方向に延びている。第２部分は、第１パッシベーション膜６５のゲート開口６５Ａの周縁を覆っている。
【0053】
パッシベーション層６０は、たとえば窒化シリコン（ＳｉＮ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ＡｌＮ、および酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）のうちいずれか１つを含む材料によって構成され得る。一例では、パッシベーション層６０は、ＳｉＮを含む材料によって形成されている。パッシベーション層６０の膜厚Ｔ６０は、たとえば５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であってよい、一例では、パッシベーション層６０の膜厚Ｔ６０は、１００ｎｍであってよい。
【0054】
第１パッシベーション膜６５と第２パッシベーション膜６６は、互いに同じ材料によって形成されていてもよい。また、第１パッシベーション膜６５と第２パッシベーション膜６６は、互いに異なる材料によって形成されていてもよい。
【0055】
（ゲート電極）
ゲート電極５３は、１つまたは複数の金属層によって形成され得る。一例では、ゲート電極５３は、窒化チタン（ＴｉＮ）層であってよい。この場合、ゲート電極５３は、ゲート層５１とショットキー接触する。あるいは、ゲート電極５３は、第１金属層（たとえば、Ｔｉ層）と、第１金属層の上に設けられた第２金属層（たとえば、ＴｉＮ層）とによって構成されてもよい。ゲート電極５３は、ゲート層５１とショットキー接触する材料により形成されているといえる。ゲート電極５３の厚さは、※たとえば５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってよい。
ゲート電極５３は、１つまたは複数の金属層によって形成され得る。一例では、ゲート電極５３は、窒化チタン（ＴｉＮ）層であってよい。この場合、ゲート電極５３は、ゲート層５１とショットキー接触する。あるいは、ゲート電極５３は、第１金属層（たとえば、Ｔｉ層）と、第１金属層の上に設けられた第２金属層（たとえば、ＴｉＮ層）とによって構成されてもよい。ゲート電極５３は、ゲート層５１とショットキー接触する材料により形成されているといえる。ゲート電極５３の厚さは、※たとえば５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってよい。
【0056】
図３、図５の例では、ゲート電極５３は、ゲート層５１の上面の一部の上に配置されている。ゲート層５１と接するゲート電極５３の第１部分は、Ｘ軸方向においてゲート層５１よりも小さな幅を有している。このようなゲート層５１およびゲート電極５３は、ゲート電極５３がＸ軸方向にゲート層５１と同じ幅で形成される場合に比べてゲートリーク電流を低減する上で有利である。ただし、ゲート電極５３は、ゲート層５１と同じ幅で形成されてもよい。
【0057】
（第１電極、第２電極、第３電極）
窒化物半導体装置１０は、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３を含む。第１電極７１は、第１開口６１内にて電子供給層４４の第１接続領域４４Ａに接している。第１電極７１は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第２電極７２は、第２開口６２内にて電子供給層４４の第２接続領域４４Ｂに接している。第２電極７２は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第３電極７３は、第３開口６３内にて電子供給層４４の第３接続領域４４Ｃに接している。第３電極７３は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接している第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接している第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接している第３電極７３と、を含むといえる。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、電子供給層４４とオーミック接触する材料により形成されているといえる。
窒化物半導体装置１０は、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３を含む。第１電極７１は、第１開口６１内にて電子供給層４４の第１接続領域４４Ａに接している。第１電極７１は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第２電極７２は、第２開口６２内にて電子供給層４４の第２接続領域４４Ｂに接している。第２電極７２は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第３電極７３は、第３開口６３内にて電子供給層４４の第３接続領域４４Ｃに接している。第３電極７３は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接している第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接している第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接している第３電極７３と、を含むといえる。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、電子供給層４４とオーミック接触する材料により形成されているといえる。
【0058】
第２開口６２は、アノード層５２を露出するように形成されている。したがって、第２電極７２は、第２開口６２により露出するアノード層５２に接している。第２電極７２は、アノード層５２とオーミック接触している。第２電極７２は、アノード層５２とオーミック接触する材料により形成されていてよい。
【0059】
第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３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。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、たとえば、Ｔｉ層、ＴｉＣｕ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうちの少なくとも１つの材料により形成されていてよい。一例では、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、ＴｉＣｕ層であってよい。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、同じ材料で形成されていてよい。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３のうちの少なくとも１つは、他の電極と異なる材料により形成されていてよい。また、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、互いに異なる材料により形成されていてよい。
【0060】
第１電極７１は、トランジスタ領域３２に形成されたドレイン電極である。第３電極７３は、ダイオード領域３４における第２電極７２から、第１電極７１とは反対側であってＸ軸方向に離隔した位置に設けられたカソード電極である。第２開口６２は、電子供給層４４とアノード層５２とを露出させるものである。したがって、第２電極７２は、電子供給層４４とアノード層５２との双方と接しており、ソース電極であるとともにアノード電極である。以下の説明において、第１電極７１はドレイン電極７４、第３電極７３はカソード電極７７、第２電極７２はソース電極７５またはアノード電極７６として説明することがある。
【0061】
トランジスタ領域３２における第１開口６１と第２開口６２との間の距離Ｌ１は、トランジスタ３１のドレイン－ソース間距離に対応する。ダイオード領域３４における第２開口６２と第３開口６３との間の距離Ｌ２は、ダイオード３３のアノード－カソード間距離に対応する。ダイオード領域３４における距離Ｌ２は、トランジスタ領域３２における距離Ｌ１よりも短い。
【0062】
アノード電極７６は、アノード延設部７６Ｂを含んでいてよい。一例では、アノード電極７６は、アノード電極部７６Ａと、アノード電極部７６Ａに連続するアノード延設部７６Ｂと、を含む。アノード電極部７６Ａは、電子走行層４３およびアノード層５２と接する部分を含む。アノード延設部７６Ｂは、アノード電極部７６Ａと一体に形成されていてよい。アノード延設部７６Ｂは、ダイオード領域３４に設けられている。アノード延設部７６Ｂは、アノード層５２からカソード電極７７に向けて延出している。
【0063】
窒化物半導体装置１０は、トランジスタフィールドプレート電極５４を含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、トランジスタ領域３２における電子供給層４４上であって、ゲート層５１とドレイン電極７４との間に設けられている。トランジスタフィールドプレート電極５４は、パッシベーション層６０に埋め込まれている。詳しくは、トランジスタフィールドプレート電極５４は、第１パッシベーション膜６５上に配置され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。
【0064】
（トランジスタ領域、ダイオード領域の平面構造）
図４に示すように、ゲート層５１は、平面視において、環状に形成されている。ゲート層５１は、Ｘ軸方向においてドレイン電極７４を挟むように配置され、Ｙ軸方向に延びる２つの本体部５１Ａと、ドレイン電極７４よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して、隣り合う２つの本体部５１Ａを互いに接続する接続部５１Ｂと、を含む。ゲート層５１は、平面視において、ドレイン電極７４を囲むように形成されているといえる。ドレイン電極７４は、平面視において、ゲート層５１に囲まれているといえる。
図４に示すように、ゲート層５１は、平面視において、環状に形成されている。ゲート層５１は、Ｘ軸方向においてドレイン電極７４を挟むように配置され、Ｙ軸方向に延びる２つの本体部５１Ａと、ドレイン電極７４よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して、隣り合う２つの本体部５１Ａを互いに接続する接続部５１Ｂと、を含む。ゲート層５１は、平面視において、ドレイン電極７４を囲むように形成されているといえる。ドレイン電極７４は、平面視において、ゲート層５１に囲まれているといえる。
【0065】
ゲート電極５３は、平面視において、環状に形成されている。ゲート電極５３は、Ｘ軸方向においてドレイン電極７４を挟むように配置され、Ｙ軸方向に延びる２つの本体部５３Ａと、ドレイン電極７４よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して２つの本体部５３Ａを互いに接続する接続部５３Ｂと、を含む。ゲート電極５３は、平面視において、ドレイン電極７４を囲むように形成されているといえる。ドレイン電極７４は、平面視において、ゲート電極５３に囲まれているといえる。ゲート電極５３は、ゲート層５１上に配置されている。ゲート電極５３の本体部５３Ａは、ゲート層５１の本体部５１Ａ上に配置されている。ゲート電極５３の接続部５３Ｂは、ゲート層５１の接続部５１Ｂ上に配置されている。
【0066】
トランジスタフィールドプレート電極５４は、平面視において、環状に形成されている。トランジスタフィールドプレート電極５４は、平面視において、ゲート電極５３とドレイン電極７４との間に位置する２つの本体部５４Ａと、ドレイン電極７４よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して、隣り合う２つの本体部５４Ａを互いに接続する接続部５４Ｂと、を含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、ドレイン電極７４を囲む環状に形成されている。一例では、トランジスタフィールドプレート電極５４は、環状に形成されたゲート層５１およびゲート電極５３の内側に配置されている。ゲート層５１およびゲート電極５３は、トランジスタフィールドプレート電極５４を囲むように形成されているといえる。
【0067】
トランジスタフィールドプレート電極５４は、ソース電極７５に電気的に接続されている。窒化物半導体装置１０は、ソース電極７５に接続されたソース接続部７５Ｂを含んでいてよい。トランジスタ領域３２において、２つのソース電極７５は、Ｘ軸方向において、環状のゲート電極５３を挟んで配置されている。ソース接続部７５Ｂは、Ｘ軸方向に延びて形成され、Ｘ軸方向に並んで配置された２つのソース電極７５を接続する。ソース接続部７５Ｂは、Ｙ軸方向において、トランジスタフィールドプレート電極５４の接続部５４Ｂと同じ位置に配置されている。平面視において、ソース接続部７５Ｂは、トランジスタフィールドプレート電極５４の接続部５４Ｂと重なっている。ソース接続部７５Ｂは、接合ビア５７により、トランジスタフィールドプレート電極５４の接続部５４Ｂと電気的に接続されている。
【0068】
アノード層５２は、ゲート層５１と離隔して設けられている。アノード層５２は、ダイオード領域３４において、平面視で環状に形成されている。アノード層５２は、Ｘ軸方向においてカソード電極７７を挟むように配置され、Ｙ軸方向に延びる２つの本体部５２Ａと、カソード電極７７よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して、隣り合う２つの本体部５２Ａを互いに接続する接続部５２Ｂと、を含む。アノード層５２は、カソード電極７７を囲む環状に形成されているといえる。カソード電極７７は、平面視において、環状のアノード層５２に囲まれているといえる。
【0069】
アノード延設部７６Ｂは、ダイオード領域３４において、平面視で環状に形成されている。図４において、アノード延設部７６Ｂは、アノード延設部７６Ｂは、Ｘ軸方向においてカソード電極７７を挟んで配置された２つの本体部７６ＢＡと、カソード電極７７よりもＹ軸方向の一方側および他方側に位置して隣り合う２つの本体部７６ＢＡを互いに接続する接続部７６ＢＢと、を含む。
【0070】
図２、図４に示すように、窒化物半導体装置１０は、ソース配線８１およびドレイン配線８２を含んでいてよい。図２、図４では、ソース配線８１およびドレイン配線８２の各々の外縁を一点鎖線にて示している。ソース配線８１は、図１に示すソースパッド２２と電気的に接続されている。ドレイン配線８２は、図１に示すドレインパッド２３と電気的に接続されている。ソース配線８１およびドレイン配線８２は、Ｘ軸方向に沿って延びている。ソース配線８１とドレイン配線８２は、Ｙ軸方向に並べられている。ソース配線８１およびドレイン配線８２は、ソース電極７５およびドレイン電極７４と交差するように配置されている。
【0071】
一例では、ドレイン電極７４は、ドレイン配線８２と接合ビア８４により電気的に接続されている。カソード電極７７は、ドレイン配線８２と接合ビア８３により電気的に接続されている。ソース電極７５は、ソース配線８１と接合ビア８５により電気的に接続されている。
【0072】
（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。
図６～図１５は、窒化物半導体装置１０の例示的な製造工程を示す概略断面図である。図６～図１５は、図５に示される窒化物半導体装置１０（トランジスタ３１およびダイオード３３）の断面構造に対応している。なお、理解を容易にするため、図６～図１５では、図４、図５の構成要素と同様な構成要素には同一の符号が付されている。
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。
図６～図１５は、窒化物半導体装置１０の例示的な製造工程を示す概略断面図である。図６～図１５は、図５に示される窒化物半導体装置１０（トランジスタ３１およびダイオード３３）の断面構造に対応している。なお、理解を容易にするため、図６～図１５では、図４、図５の構成要素と同様な構成要素には同一の符号が付されている。
【0073】
図６に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、たとえばＳｉ基板である基板４１上に、バッファ層４２、電子走行層４３、電子供給層４４、窒化ガリウム（ＧａＮ）層８０１を順に形成することを含んでいる。バッファ層４２、電子走行層４３、電子供給層４４、およびＧａＮ層８０１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。
【0074】
詳細な図示は省略するが、一例では、バッファ層４２は多層バッファ層であってよい。多層バッファ層は、基板４１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、たとえば、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。
【0075】
バッファ層４２上に形成される電子走行層４３は、ＧａＮ層であってよい。電子走行層４３上に形成される電子供給層４４は、ＡｌＧａＮ層であってよい。したがって、電子供給層４４は、電子走行層４３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。
【0076】
電子供給層４４上に形成されるＧａＮ層８０１は、アクセプタ型不純物としてマグネシウムを含んでいてよい。電子供給層４４上にＧａＮ層８０１を成長させる間にマグネシウムをドーピングすることによって、アクセプタ型不純物を含むＧａＮ層８０１を形成することができる。ＧａＮ層８０１にドーピングされるマグネシウムの量は、たとえば、成長チャンバ内に導入されるドーピングガス（たとえば、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調整することができる。一例では、ＧａＮ層８０１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。
【0077】
図７に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、ゲート層５１およびアノード層５２を形成する工程を含む。
ゲート層５１およびアノード層５２は、図６に示すＧａＮ層８０１を選択的に除去することにより形成される。一例では、ＧａＮ層８０１上に、図７に示すゲート層５１およびアノード層５２を形成する領域を覆うマスク層を形成する。マスク層は、たとえばレジスト膜により形成される。マスク層を利用してＧａＮ層８０１を選択的に除去することにより、図７に示すゲート層５１およびアノード層５２を形成する。
ゲート層５１およびアノード層５２は、図６に示すＧａＮ層８０１を選択的に除去することにより形成される。一例では、ＧａＮ層８０１上に、図７に示すゲート層５１およびアノード層５２を形成する領域を覆うマスク層を形成する。マスク層は、たとえばレジスト膜により形成される。マスク層を利用してＧａＮ層８０１を選択的に除去することにより、図７に示すゲート層５１およびアノード層５２を形成する。
【0078】
図８に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、第１パッシベーション膜６５を形成する工程を含む。電子走行層４３上に、ゲート層５１およびアノード層５２を覆う第１パッシベーション膜６５を形成する。第１パッシベーション膜６５は、一例では、ＳｉＮを含む絶縁膜である。第１パッシベーション膜６５は、一例では、減圧化学気相堆積（ＬＰＣＶＤ：Low Pressure Chemical Vapor Deposition）法により形成することができる。
【0079】
図９に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、ゲート開口６５Ａを形成する工程を含む。ゲート開口６５Ａは、図８に示す第１パッシベーション膜６５を選択的に除去することにより形成される。一例では、図８に示す第１パッシベーション膜６５上に、図９に示すゲート開口６５Ａを形成する領域を露出する開口を含むマスク層を形成する。マスク層は、一例ではレジスト膜により形成される。マスク層を利用して第１パッシベーション膜６５を選択的に除去することにより、図９に示すゲート開口６５Ａを形成する。
【0080】
図１０に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、金属層８０２を形成する工程を含む。第１パッシベーション膜６５上に、金属層８０２を形成する。金属層８０２は、一例では、スパッタ法によって形成することができる。金属層８０２は、たとえば、Ｔｉ層、ＴｉＣｕ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうちの少なくとも１つの材料により形成されていてよい。金属層８０２は、一例では、ＴｉＮ層であってよい。金属層８０２は、第１パッシベーション膜６５のゲート開口６５Ａ内においてゲート層５１と接する。
【0081】
図１１に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、ゲート電極５３およびトランジスタフィールドプレート電極５４を形成する工程を含む。ゲート電極５３およびトランジスタフィールドプレート電極５４は、図１０に示す金属層８０２を選択的に除去することにより形成される。一例では、図１０に示す金属層８０２上に、ゲート電極５３およびトランジスタフィールドプレート電極５４を形成する領域を覆うマスク層を形成する。マスク層は、マスク層は、一例ではレジスト膜により形成される。マスク層を利用して金属層８０２を選択的に除去することにより、図１１に示すゲート電極５３およびトランジスタフィールドプレート電極５４を形成する。
【0082】
図１２に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、第２パッシベーション膜６６を形成する工程を含む。第１パッシベーション膜６５上に、ゲート電極５３およびトランジスタフィールドプレート電極５４を覆う第２パッシベーション膜６６を形成する。第２パッシベーション膜６６は、一例では、ＳｉＮを含む絶縁膜である。第２パッシベーション膜６６は、一例では、減圧化学気相堆積法により形成することができる。この第２パッシベーション膜６６は、第１パッシベーション膜６５とともにパッシベーション層６０を構成する。
【0083】
図１３に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、パッシベーション層６０に第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３を形成する工程を含む。第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３は、パッシベーション層６０を選択的に除去して形成することができる。一例では、パッシベーション層６０上に、図１４に示す第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３を形成する領域を露出するマスク層を形成する。マスク層は、一例ではレジスト膜により形成される。マスク層を利用して、パッシベーション層６０を選択的に除去することにより、図１４に示す第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３を形成する。
【0084】
図１４に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、金属層８０３を形成する工程を含む。第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３を充填し、パッシベーション層６０を覆う金属層８０３を形成する。金属層８０３は、一例では、スパッタ法によって形成することができる。金属層８０３は、たとえば、Ｔｉ層、ＴｉＣｕ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうちの少なくとも１つの材料により形成されていてよい。金属層８０３は、一例では、ＴｉＣｕ層であってよい。金属層８０３は、パッシベーション層６０の第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３内において電子走行層４３と接する。また、金属層８０３は、パッシベーション層６０の第２開口６２内においてアノード層５２と接する。
【0085】
図１５に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３を形成する工程を含む。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、図１４に示す金属層８０３を選択的に除去することにより形成される。一例では、一例では、図１４に示す金属層８０３上に、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３を形成する領域を覆うマスク層を形成する。マスク層は、マスク層は、一例ではレジスト膜により形成される。マスク層を利用して金属層８０３を選択的に除去することにより、図１５に示す第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３を形成する。上記の各段階で利用されるマスク層は適当なタイミングで除去される。以上の工程を経て、図５に示す窒化物半導体装置１０が得られる。
【0086】
（作用）
図５に示すように、窒化物半導体装置１０は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で基板４１上に形成された電子走行層４３および電子供給層４４を含む。トランジスタ領域３２における電子供給層４４上にはゲート層５１が形成され、ダイオード領域における電子供給層４４上にはアノード層５２が形成される。窒化物半導体装置１０は、電子供給層４４、ゲート層５１、アノード層５２を覆うパッシベーション層６０を含む。パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。第１電極７１は、トランジスタ領域３２に形成されたドレイン電極７４であり、第３電極７３は、ダイオード領域３４に形成されたカソード電極７７である。第２電極７２は、第２開口６２により露出された電子供給層４４とアノード層５２との双方に接しており、ソース電極７５であるとともにアノード電極７６である。
図５に示すように、窒化物半導体装置１０は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で基板４１上に形成された電子走行層４３および電子供給層４４を含む。トランジスタ領域３２における電子供給層４４上にはゲート層５１が形成され、ダイオード領域における電子供給層４４上にはアノード層５２が形成される。窒化物半導体装置１０は、電子供給層４４、ゲート層５１、アノード層５２を覆うパッシベーション層６０を含む。パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。第１電極７１は、トランジスタ領域３２に形成されたドレイン電極７４であり、第３電極７３は、ダイオード領域３４に形成されたカソード電極７７である。第２電極７２は、第２開口６２により露出された電子供給層４４とアノード層５２との双方に接しており、ソース電極７５であるとともにアノード電極７６である。
【0087】
トランジスタ３１に対して逆並列に接続されるダイオードは、窒化物半導体装置１０をパワーデバイスとして使用する場合に有効である。パワーデバイスの使用方法では、誘導性の負荷であることが多いため、パワーデバイスをオフした時に、ソースからドレインへ還流電流を流すことが求められる。シリコンを半導体材料として用いるパワーデバイスでは、デバイスの構造上、寄生素子としてボディダイオードを含むため、ボディダイオードが還流電流を流す役割を果たす。しかし、窒化物半導体を用いたトランジスタでは、ボディダイオードのような寄生素子を含まないことが一般的である。
【0088】
窒化物半導体を用いたパワーデバイスに、ＧａＮ－ＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）を内蔵させることが考えられる。しかし、ＧａＮ－ＳＢＤは、リーク電流が大きいため、実用化には課題がある。
【0089】
窒化物半導体装置では、たとえばトランジスタ３１のゲート電極５３とソース電極７５とを短絡することにより形成されるダイオードを利用することが考えられる。ゲート電極５３とソース電極７５とを短絡したトランジスタ３１は、他のトランジスタ３１に対して逆並列に接続されたダイオードとして働く。ソース電極７５とゲート電極５３とを短絡したダイオードのオン電圧は、トランジスタ３１のオン電圧に依存する。したがって、パワーデバイスとして用いられダイオードとして利用されるトランジスタ３１は、逆導通時のオン電圧が高い（たとえば２～３Ｖ）ため、デッドタイム損失が高くなる問題がある。このように、ゲート電極５３とソース電極７５とをショートした状態のトランジスタ３１は、逆導通特性がよくないため、大きな電力損失を生じさせる要因となり得る。
【0090】
一方、第１実施形態の窒化物半導体装置１０では、アノード電極７６である第２電極７２は、アノード層５２と接している。このため、ダイオード３３におけるオン電圧を低くすることができる。このように、順方向電圧Ｖｆが低いダイオード３３を形成することができる。したがって、窒化物半導体装置１０における逆導通特性を改善できる。そして、トランジスタ３１におけるソース－ドレイン間電流の導通特性を向上できる窒化物半導体装置１０を提供できる。したがって、逆導通特性を改善して電気的特性を向上した窒化物半導体装置１０を提供できる。また、第１実施形態の窒化物半導体装置１０をパワーデバイスとして容量性負荷を駆動する回路、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ等に用いた場合における電力損失（デッドタイム損失）を低減できる。
【0091】
また、この窒化物半導体装置１０は、パッシベーション層６０の第２開口６２に形成した第２電極７２をトランジスタ３１とダイオード３３とに共用している。したがって、第１実施形態の窒化物半導体装置１０は、ソース電極７５とアノード電極７６とを別々に配置したものと比べ、チップ本体１１のサイズの縮小を図ることができる。
【0092】
窒化物半導体装置１０は、Ｘ軸方向においてゲート層５１とドレイン電極７４との間に配置されたトランジスタフィールドプレート電極５４を含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、ソース電極７５に電気的に接続されている。トランジスタフィールドプレート電極５４は、ドレイン電極７４に高電圧が印加されたときに、直下の２ＤＥＧ４５に向けて空乏層を延ばすことにより、ドレイン－ソース間領域における電界集中を緩和する役割を果たす。
【0093】
パッシベーション層６０は、電子供給層４４上の第１パッシベーション膜６５と、第１パッシベーション膜６５上の第２パッシベーション膜６６とを含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、第１パッシベーション膜６５上に形成され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。したがって、トランジスタフィールドプレート電極５４等の構成要素をパッシベーション層６０内に容易に配置できる。
【0094】
アノード電極７６は、ダイオード領域３４に設けられ、アノード電極７６からカソード電極７７に向けて延設しているアノード延設部７６Ｂを含む。アノード延設部７６Ｂは、パッシベーション層６０上に形成されている。アノード電極７６は、ソース電極７５とともに第２電極７２を構成する。したがって、アノード延設部７６Ｂは、ソース電極７５と同電位となる。このため、トランジスタフィールドプレート電極５４と同様に、アノード層５２の端部近傍における電界集中を緩和する役割を果たす。
【0095】
トランジスタ領域３２とダイオード領域３４とが並ぶＸ軸方向において、ダイオード領域３４の長さＬ３４は、トランジスタ領域３２の長さＬ３２よりも小さい。したがって、チップ本体１１に形成したトランジスタのソース－ゲート間を短絡してダイオードとして機能させる場合と比べ、ダイオード領域３４を形成した窒化物半導体装置１０のサイズの増加を抑制することができる。
【0096】
窒化物半導体装置１０は、第１領域２５と第２領域２６とを含む。第１領域２５は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４のうちのトランジスタ領域３２のみを含む。第２領域２６は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方を含む。第１領域２５に含まれるトランジスタ領域３２の面積と第２領域２６に含まれるトランジスタ領域３２の面積を合計したトランジスタ面積ＳＴは、第２領域２６に含まれるダイオード領域３４の面積を合計したダイオード面積ＳＤよりも大きい。第１領域２５の面積Ｓ１と第２領域２６の面積Ｓ２とを合計した合計面積Ｓ１２に対するダイオード面積ＳＤの割合は、３０％未満でよい。
【0097】
ダイオード領域３４の面積の割合を大きくすることは、チップサイズの増大、またはトランジスタ３１のオン抵抗を大きくする。したがって、トランジスタ領域３２のトランジスタ面積をダイオード領域３４のダイオード面積よりも大きくすることにより、トランジスタ３１のオン抵抗の増加を抑えつつ、ダイオード３３のオン電圧を低下することができる。
【0098】
（効果）
以上記述したように、第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１－１）窒化物半導体装置１０は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で基板４１上に形成され、窒化物半導体によって構成された電子走行層４３と、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で電子走行層４３上に形成され、電子走行層４３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４４と、トランジスタ領域３２における電子供給層４４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５１と、電子供給層４４、ゲート層５１を覆うパッシベーション層６０を含む。パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。さらに、窒化物半導体装置１０は、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アノード層５２を含む。第２開口６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられ、第２電極７２は、トランジスタ３１のソース電極７５およびダイオード３３のアノード電極７６の双方として用いられる。
以上記述したように、第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１－１）窒化物半導体装置１０は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で基板４１上に形成され、窒化物半導体によって構成された電子走行層４３と、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方に跨った状態で電子走行層４３上に形成され、電子走行層４３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４４と、トランジスタ領域３２における電子供給層４４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５１と、電子供給層４４、ゲート層５１を覆うパッシベーション層６０を含む。パッシベーション層６０は、Ｘ軸方向において、ゲート層５１を挟むように配置された第１開口６１および第２開口６２と、Ｘ軸方向において第１開口および第２開口６２と離隔して配置された第３開口６３と、を含む。窒化物半導体装置１０は、第１開口６１内にて電子供給層４４に接する第１電極７１と、第２開口６２内にて電子供給層４４に接する第２電極７２と、第３開口６３内にて電子供給層４４に接する第３電極７３と、を含む。さらに、窒化物半導体装置１０は、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アノード層５２を含む。第２開口６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられ、第２電極７２は、トランジスタ３１のソース電極７５およびダイオード３３のアノード電極７６の双方として用いられる。
【0099】
第１実施形態の窒化物半導体装置１０では、アノード電極７６である第２電極７２は、アノード層５２と接している。このため、ダイオード３３におけるオン電圧を低くすることができる。このように、順方向電圧Ｖｆが低いダイオード３３を形成することができる。したがって、窒化物半導体装置１０における逆導通特性を改善できる。そして、トランジスタ３１におけるソース－ドレイン間電流の導通特性を向上できる窒化物半導体装置１０を提供できる。したがって、逆導通特性を改善して電気的特性を向上した窒化物半導体装置１０を提供できる。
【0100】
（１－２）窒化物半導体装置１０は、パッシベーション層６０の第２開口６２に形成した第２電極７２をトランジスタ３１とダイオード３３とに共用している。したがって、第１実施形態の窒化物半導体装置１０は、ソース電極７５とアノード電極７６とを別々に配置したものと比べ、チップ本体１１のサイズの縮小を図ることができる。
【0101】
（１－３）窒化物半導体装置１０は、Ｘ軸方向においてゲート層５１とドレイン電極７４との間に配置されたトランジスタフィールドプレート電極５４を含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、ソース電極７５に電気的に接続されている。トランジスタフィールドプレート電極５４は、ドレイン電極７４に高電圧が印加されたときに、直下の２ＤＥＧ４５に向けて空乏層を延ばすことにより、ドレイン－ソース間領域における電界集中を緩和する役割を果たす。この結果、局所的な電界集中に起因する電子供給層４４およびパッシベーション層６０の絶縁破壊を抑制してドレイン－ソース間耐圧を向上させることができる。
【0102】
（１－４）パッシベーション層６０は、電子供給層４４上の第１パッシベーション膜６５と、第１パッシベーション膜６５上の第２パッシベーション膜６６とを含む。トランジスタフィールドプレート電極５４は、第１パッシベーション膜６５上に形成され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。したがって、トランジスタフィールドプレート電極５４等の構成要素をパッシベーション層６０内に容易に配置できる。
【0103】
（１－５）アノード電極７６は、ダイオード領域３４に設けられ、アノード電極７６からカソード電極７７に向けて延設しているアノード延設部７６Ｂを含む。アノード延設部７６Ｂは、パッシベーション層６０上に形成されている。アノード電極７６は、ソース電極７５とともに第２電極７２を構成する。したがって、アノード延設部７６Ｂは、ソース電極７５と同電位となる。このため、トランジスタフィールドプレート電極５４と同様に、アノード層５２の端部近傍における電界集中を緩和する役割を果たす。
【0104】
（１－６）トランジスタ領域３２とダイオード領域３４とが並ぶＸ軸方向において、ダイオード領域３４の長さＬ３４は、トランジスタ領域３２の長さＬ３２よりも小さい。したがって、チップ本体１１に形成したトランジスタのソース－ゲート間を短絡してダイオードとして機能させる場合と比べ、ダイオード領域３４を形成した窒化物半導体装置１０のサイズの増加を抑制することができる。
【0105】
（１－７）窒化物半導体装置１０は、第１領域２５と第２領域２６とを含む。第１領域２５は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４のうちのトランジスタ領域３２のみを含む。第２領域２６は、トランジスタ領域３２およびダイオード領域３４の双方を含む。第１領域２５に含まれるトランジスタ領域３２の面積と第２領域２６に含まれるトランジスタ領域３２の面積を合計したトランジスタ面積ＳＴは、第２領域２６に含まれるダイオード領域３４の面積を合計したダイオード面積ＳＤよりも大きい。第１領域２５の面積Ｓ１と第２領域２６の面積Ｓ２とを合計した合計面積Ｓ１２に対するダイオード面積ＳＤの割合は、３０％未満でよい。
【0106】
ダイオード領域３４の面積の割合を大きくすることは、チップサイズの増大、またはトランジスタ３１のオン抵抗を大きくする。したがって、トランジスタ領域３２のトランジスタ面積をダイオード領域３４のダイオード面積よりも大きくすることにより、トランジスタ３１のオン抵抗の増加を抑えつつ、ダイオード３３のオン電圧を低下することができる。
【0107】
（第１実施形態の変更例）
以下、第１実施形態の窒化物半導体装置１０に対する変更例を説明する。なお変更例について、第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。
以下、第１実施形態の窒化物半導体装置１０に対する変更例を説明する。なお変更例について、第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。
【0108】
図１６は、変更例の窒化物半導体装置１１０を示す。窒化物半導体装置１１０は、ダイオードフィールドプレート電極５５を含む。
ダイオードフィールドプレート電極５５は、アノード層５２と第３電極７３（カソード電極７７）との間に配置されている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、平面視において環状に形成されている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、パッシベーション層６０に埋め込まれている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、第１パッシベーション膜６５上に形成され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、平面視において、環状に形成されている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、アノード電極７６に電気的に接続されている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、トランジスタフィールドプレート電極５４と同じ工程により形成することができる。
ダイオードフィールドプレート電極５５は、アノード層５２と第３電極７３（カソード電極７７）との間に配置されている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、平面視において環状に形成されている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、パッシベーション層６０に埋め込まれている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、第１パッシベーション膜６５上に形成され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、平面視において、環状に形成されている。ダイオードフィールドプレート電極５５は、アノード電極７６に電気的に接続されている。一例では、ダイオードフィールドプレート電極５５は、トランジスタフィールドプレート電極５４と同じ工程により形成することができる。
【0109】
アノード電極７６に電気的に接続されたダイオードフィールドプレート電極５５は、トランジスタフィールドプレート電極５４と同様に、アノード層５２の端部近傍における電界集中を緩和する役割を果たす。
【0110】
図１７は、変更例の窒化物半導体装置２１０を示す。Ｘ軸方向において、アノード層５２の長さＬ５２は、ゲート層５１の長さＬ５１と異なっている。一例では、アノード層５２の長さＬ５２は、ゲート層５１の長さＬ５１よりも小さい。したがって、Ｘ軸方向におけるダイオード領域３４の長さＬ３４（図４参照）をより小さくすることができる。このため、ダイオード領域３４を含むことによる窒化物半導体装置２１０のチップサイズの増加を抑制できる。
【0111】
図１８は、変更例の窒化物半導体装置３１０を示す。窒化物半導体装置３１０は、アノード層３５２を含む。アノード層３５２は、ゲート層５１の膜厚Ｔ５１よりも膜厚Ｔ５２Ａが薄い第２部分３５２Ａを含む。一例では、アノード層３５２は、ゲート層５１と同じ厚さの第１部分３５２Ｂと、ゲート層５１の膜厚Ｔ５１よりも膜厚Ｔ５２Ｂが薄い第２部分３５２Ａと、を含んでいてよい。なお、アノード層３５２の厚さは、Ｘ軸方向における両端部の間で同じであってよい。アノード層３５２の第１部分３５２Ｂは、パッシベーション層６０により覆われている。アノード層３５２の第２部分３５２Ａは、第２開口６２により露出している。第２部分３５２Ａは、第２開口６２に形成された第２電極７２（アノード電極７６）と接する。この窒化物半導体装置３１０は、ダイオード３３の順方向電圧Ｖｆをより低減できる。このため、ダイオード３３のオン電圧をより低減できる。
【0112】
また、窒化物半導体装置３１０の電子供給層３４４は、上面３４４Ｓに形成された凹部３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃを含む。凹部３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃは、パッシベーション層６０の第１開口６１、第２開口６２、および第３開口６３のそれぞれにより露出される電子供給層３４４の領域に形成されている。凹部３４４Ａを形成する底面および側面は、第１接続領域を構成する。凹部３４４Ｂを形成する底面および側面は、第２接続領域を構成する。凹部３４４Ｃを形成する底面および側面は、第３接続領域を構成する。第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３は、電子供給層３４４に形成された凹部３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ内に充填されている。したがって、第１電極７１、第２電極７２、および第３電極７３のそれぞれと２ＤＥＧ４５との間のオーミック抵抗を低減できる。このため、トランジスタ３１のオン抵抗を低減できる。また、ダイオード３３のオン抵抗を低減できる。
【0113】
（第２実施形態）
図１９は、第２実施形態の窒化物半導体装置４１０の一部、さらに詳しくは第２領域２６の一部を拡大した概略平面図である。図２０は、図１９のＦ２０－Ｆ２０線で切断した窒化物半導体装置４１０を示す概略断面図である。図１９、図２０において、第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。
図１９は、第２実施形態の窒化物半導体装置４１０の一部、さらに詳しくは第２領域２６の一部を拡大した概略平面図である。図２０は、図１９のＦ２０－Ｆ２０線で切断した窒化物半導体装置４１０を示す概略断面図である。図１９、図２０において、第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の構成要素には同じ符号が付されている。
【0114】
第２実施形態の窒化物半導体装置４１０は、第１実施形態の窒化物半導体装置１０と比べ、第１～第３電極４７１～４７３の形状、および第２電極４７２がドレイン電極であるとともにカソード電極である点が主に異なる。
【0115】
図２０に示すように、窒化物半導体装置４１０は、基板４１と、基板４１上に形成されたバッファ層４２と、バッファ層４２上に形成された電子走行層４３と、電子走行層４３上に形成された電子供給層４４とを含む。
【0116】
窒化物半導体装置４１０は、電子供給層４４の上に形成されたゲート層４５１およびアノード層４５２と、ゲート層４５１上に形成されたゲート電極４５３と、パッシベーション層４６０と、をさらに含む。
【0117】
（パッシベーション層）
パッシベーション層４６０は、電子供給層４４、ゲート層４５１、ゲート電極４５３、およびアノード層４５２を覆うように形成されている。一例では、パッシベーション層４６０は、電子供給層４４、ゲート層４５１、ゲート電極４５３、およびアノード層４５２と接している。
パッシベーション層４６０は、電子供給層４４、ゲート層４５１、ゲート電極４５３、およびアノード層４５２を覆うように形成されている。一例では、パッシベーション層４６０は、電子供給層４４、ゲート層４５１、ゲート電極４５３、およびアノード層４５２と接している。
【0118】
パッシベーション層４６０は、第１開口４６１、第２開口４６２、および第３開口４６３を含む。第１開口４６１および第２開口４６２は、ゲート層４５１を挟むように配置されている。第１開口４６１および第２開口４６２は、ゲート層４５１から離隔されている。第１開口４６１とゲート層４５１との間の距離は、第２開口４６２とゲート層４５１との間の距離よりも小さい。第１開口４６１は、第２開口４６２よりもゲート層４５１の近くに形成されているといえる。ゲート層４５１は、第２開口４６２よりも第１開口４６１寄りに配置されているといえる。
【0119】
第３開口４６３は、Ｘ軸方向において第１開口４６１および第２開口４６２から離隔して配置されている。第３開口４６３は、第２開口４６２に対して第１開口４６１と反対側に配置されている。
【0120】
第２開口４６２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられている。第１開口４６１は、トランジスタ領域３２に設けられている。一例では、第１開口４６１は、Ｘ軸方向においてトランジスタ領域３２の中央に設けられている。第３開口４６３は、ダイオード領域３４に設けられている。一例では、第３開口４６３は、Ｘ軸方向においてダイオード領域３４の中央に設けられている。図４に示すように、第１開口４６１、第２開口４６２、および第３開口４６３は、Ｙ軸方向に延びるように形成されている。
【0121】
第１開口４６１は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第１開口４６１は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第１接続領域４４Ａとして露出する。第２実施形態の窒化物半導体装置４１０は、Ｘ軸方向において、２つのゲート層４５１が隣り合って配置されている。第１開口４６１は、２つのゲート層４５１の間に、２つのゲート層４５１から離隔して配置されている。そして、第１開口４６１は、２つのゲート層４５１の間の電子供給層４４の上面を第１接続領域として露出する。第２開口４６２は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第２開口４６２は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第２接続領域４４Ｂとして露出する。
【0122】
第３開口４６３は、電子供給層４４の上面４４Ｓの一部を露出するように形成されている。第３開口４６３は、電子供給層４４の上面４４Ｓを第３接続領域４４Ｃとして露出する。第２実施形態の窒化物半導体装置４１０は、Ｘ軸方向において、２つのアノード層４５２が隣り合って配置されている。第３開口４６３は、隣り合う２つのアノード層４５２を露出するように形成されている。一例では、Ｘ軸方向におけるアノード層４５２の長さＬ４５２は、Ｘ軸方向におけるゲート層４５１の長さＬ４５１と等しい。
【0123】
アノード層４５２は、上面５２Ｓと側面５２ＣＡ，５２ＣＢを含む。アノード層４５２の上面５２Ｓは、電子供給層４４の上面４４Ｓと同じ方向を向く。側面５２ＣＡ，５２ＣＢは、Ｘ軸方向において互いに反対側を向く。２つのアノード層４５２の側面５２ＣＡは、互いに対向している。アノード層４５２の側面５２ＣＢは、第２開口４６２の側を向く。パッシベーション層４６０の第２開口４６２は、２つのアノード層４５２において互いに対向する側面５２ＣＡを露出するとともに、アノード層４５２の上面５２Ｓのうちの互いに対向する側面５２ＣＡの側の寄りの部分５２ＳＡを露出するように形成されている。
【0124】
（第１電極、第２電極、第３電極）
窒化物半導体装置４１０は、第１電極４７１、第２電極４７２、および第３電極４７３を含む。第１電極４７１は、第１開口４６１内にて電子供給層４４の第１接続領域４４Ａに接している。第１電極４７１は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第２電極４７２は、第２開口４６２内にて電子供給層４４の第２接続領域４４Ｂに接している。第２電極４７２は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第３電極４７３は、第３開口４６３内にて電子供給層４４の第３接続領域４４Ｃに接している。第３電極４７３は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。窒化物半導体装置４１０は、第１開口４６１内にて電子供給層４４に接している第１電極４７１と、第２開口４６２内にて電子供給層４４に接している第２電極４７２と、第３開口４６３内にて電子供給層４４に接している第３電極４７３と、を含むといえる。第１電極４７１、第２電極４７２、および第３電極４７３は、電子供給層４４とオーミック接触する材料により形成されているといえる。第３開口４６３は、アノード層４５２を露出するように形成されている。したがって、第３電極４７３は、第３開口４６３により露出するアノード層４５２に接している。第３電極４７３は、アノード層４５２とオーミック接触している。第３電極４７３は、アノード層４５２とオーミック接触する材料により形成されていてよい。
窒化物半導体装置４１０は、第１電極４７１、第２電極４７２、および第３電極４７３を含む。第１電極４７１は、第１開口４６１内にて電子供給層４４の第１接続領域４４Ａに接している。第１電極４７１は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第２電極４７２は、第２開口４６２内にて電子供給層４４の第２接続領域４４Ｂに接している。第２電極４７２は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。第３電極４７３は、第３開口４６３内にて電子供給層４４の第３接続領域４４Ｃに接している。第３電極４７３は、電子供給層４４を介して、電子供給層４４の直下の２ＤＥＧ４５にオーミック接触している。窒化物半導体装置４１０は、第１開口４６１内にて電子供給層４４に接している第１電極４７１と、第２開口４６２内にて電子供給層４４に接している第２電極４７２と、第３開口４６３内にて電子供給層４４に接している第３電極４７３と、を含むといえる。第１電極４７１、第２電極４７２、および第３電極４７３は、電子供給層４４とオーミック接触する材料により形成されているといえる。第３開口４６３は、アノード層４５２を露出するように形成されている。したがって、第３電極４７３は、第３開口４６３により露出するアノード層４５２に接している。第３電極４７３は、アノード層４５２とオーミック接触している。第３電極４７３は、アノード層４５２とオーミック接触する材料により形成されていてよい。
【0125】
第１電極４７１は、トランジスタ領域３２に形成されたソース電極である。第２電極４７２は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に設けられ、ドレイン電極であるとともにカソード電極である。第３開口４６３は、ダイオード領域３４における第２電極４７２から、第１電極４７１とは反対側であってＸ軸方向に離隔した位置に設けられ、電子供給層４４とアノード層４５２とを露出させるものである。第３電極４７３は、電子供給層４４とアノード層４５２との双方と接しているアノード電極である。以下の説明において、第１電極４７１はソース電極４７５、第３電極４７３はアノード電極４７６、第２電極４７２はドレイン電極４７４またはカソード電極４７７として説明することがある。
【0126】
トランジスタ領域３２における第１開口４６１と第２開口４６２との間の距離Ｌ１は、トランジスタ３１のドレイン－ソース間距離に対応する。ダイオード領域３４における第２開口４６２と第３開口４６３との間の距離Ｌ２は、ダイオード３３のアノード－カソード間距離に対応する。ダイオード領域３４における距離Ｌ２は、トランジスタ領域３２における距離Ｌ１よりも短い。
【0127】
アノード電極４７６は、アノード延設部４７６Ｂを含んでいてよい。一例では、アノード電極４７６は、アノード電極部４７６Ａと、アノード電極部４７６Ａに連続するアノード延設部４７６Ｂと、を含む。アノード電極部４７６Ａは、電子走行層４３およびアノード層４５２と接する部分を含む。アノード延設部４７６Ｂは、アノード電極部４７６Ａと一体に形成されていてよい。アノード延設部４７６Ｂは、ダイオード領域３４に設けられている。アノード延設部４７６Ｂは、アノード層４５２からカソード電極４７７に向けて延出している。
【0128】
窒化物半導体装置４１０は、トランジスタフィールドプレート電極４５４を含む。トランジスタフィールドプレート電極４５４は、トランジスタ領域３２における電子供給層４４上であって、ゲート層４５１とドレイン電極４７４との間に設けられている。トランジスタフィールドプレート電極４５４は、パッシベーション層４６０に埋め込まれている。詳しくは、トランジスタフィールドプレート電極４５４は、第１パッシベーション膜６５上に配置され、第２パッシベーション膜６６により覆われている。
【0129】
（トランジスタ領域、ダイオード領域の平面構造）
図１９に示すように、窒化物半導体装置４１０は、Ｘ軸方向において、ドレイン電極４７４（カソード電極４７７）を挟んで配置されたゲート層４５１およびアノード層４５２を含む。窒化物半導体装置４１０は、ゲート層４５１とアノード層４５２とを接続する２つの接続配線４５６を含む。２つの接続配線４５６、ゲート層４５１、およびアノード層４５２は環状に接続されている。窒化物半導体装置４１０は、ゲート層４５１、アノード層４５２、および２つの接続配線４５６により構成される環状配線を含むといえる。
図１９に示すように、窒化物半導体装置４１０は、Ｘ軸方向において、ドレイン電極４７４（カソード電極４７７）を挟んで配置されたゲート層４５１およびアノード層４５２を含む。窒化物半導体装置４１０は、ゲート層４５１とアノード層４５２とを接続する２つの接続配線４５６を含む。２つの接続配線４５６、ゲート層４５１、およびアノード層４５２は環状に接続されている。窒化物半導体装置４１０は、ゲート層４５１、アノード層４５２、および２つの接続配線４５６により構成される環状配線を含むといえる。
【0130】
トランジスタフィールドプレート電極４５４は、アノード電極４７６に電気的に接続されている。一例では、トランジスタフィールドプレート電極４５４とアノード電極４７６は、それぞれの接続部４５４Ｂ，４７６ＢＢによって接続されている。トランジスタフィールドプレート電極４５４は、ゲート層４５１とドレイン電極４７４との間に配置された本体部４５４Ａと、本体部４５４Ａからゲート層４５１と反対方向に延びる接続部４５４Ｂとを含む。接続部４５４Ｂは、本体部４５４Ａからダイオード領域３４に向けて延びているといえる。アノード延設部４７６Ｂは、第３開口４６３に配置された本体部４７６ＢＡと、本体部４７６ＢＡからトランジスタ領域３２に向けて延びる接続部４７６ＢＢを含む。アノード電極４７６は接続部４７６ＢＢを含むといえる。トランジスタフィールドプレート電極４５４の接続部４５４Ｂと、アノード電極４７６の接続部４７６ＢＢは、接合ビア４５７により電気的に接続されている。一例では、接合ビア４５７は、トランジスタ領域３２とダイオード領域３４との境界に位置している。
【0131】
図１９に示すように、窒化物半導体装置４１０は、ソース配線８１およびドレイン配線８２を含んでいてよい。図１９では、ソース配線８１およびドレイン配線８２の各々の外縁を一点鎖線にて示している。ソース配線８１は、図１に示すソースパッド２２と電気的に接続されている。ドレイン配線８２は、図１に示すドレインパッド２３と電気的に接続されている。ソース配線８１およびドレイン配線８２は、Ｘ軸方向に沿って延びている。ソース配線８１とドレイン配線８２は、Ｙ軸方向に並べられている。ソース配線８１およびドレイン配線８２は、ソース電極４７５およびドレイン電極４７４と交差するように配置されている。
【0132】
一例では、ドレイン電極４７４は、ドレイン配線８２と接合ビア８４により電気的に接続されている。ソース電極４７５は、ソース配線８１と接合ビア８５により電気的に接続されている。アノード電極４７６は、ソース配線８１と接合ビア８６により電気的に接続されている。
【0133】
（効果）
以上記述したように、第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２－１）第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の効果を奏する。
以上記述したように、第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２－１）第１実施形態の窒化物半導体装置１０と同様の効果を奏する。
【0134】
（２－２）第３電極４７３は、アノード層４５２と電子供給層４４との双方に接しているアノード電極４７６である。第２実施形態の窒化物半導体装置４１０は、電子供給層４４を挟んで２つのアノード層４５２が設けられている。したがって、Ｘ軸方向における電子供給層４４の長さを小さくしても、アノード電極４７６として機能できる。このため、Ｘ軸方向におけるダイオード領域３４の長さＬ３４を小さくできる。そして、窒化物半導体装置４１０のチップサイズを縮小できる。
【0135】
（変更例）
上記実施形態はたとえば以下のように変更できる。上記実施形態と以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、以下の変更例において、上記実施形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
上記実施形態はたとえば以下のように変更できる。上記実施形態と以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、以下の変更例において、上記実施形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0136】
・図１に示す第１領域２５および第２領域２６の配置位置、大きさ、形状、数、等は、任意に変更されてよい。
図２１に示すように、変更例の窒化物半導体装置５１０は、Ｘ軸方向の両端部に第２領域５１２が配置され、２つの第２領域５１２の間に第１領域５１１が配置されている。第１領域５１１および第２領域５１２はそれぞれ矩形状に形成されている。
図２１に示すように、変更例の窒化物半導体装置５１０は、Ｘ軸方向の両端部に第２領域５１２が配置され、２つの第２領域５１２の間に第１領域５１１が配置されている。第１領域５１１および第２領域５１２はそれぞれ矩形状に形成されている。
【0137】
第１領域５１１は、Ｙ軸方向の両端部に配置されてもよく、窒化物半導体装置５１０のＹ軸方向の中央に配置されてもよい。
また、Ｘ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方に対して、複数の第１領域５１１および複数の第２領域５１２が交互に配置されてもよい。
また、Ｘ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方に対して、複数の第１領域５１１および複数の第２領域５１２が交互に配置されてもよい。
【0138】
また、第２領域５１２は第１領域５１１に囲まれていてもよく、第１領域５１１は第２領域５１２を囲む環状に形成されていてもよい。また、第１領域５１１は第２領域５１２に囲まれていてもよく、第２領域５１２は第１領域５１１を囲む環状に形成されていてもよい。
【0139】
・第１実施形態の窒化物半導体装置１０は、ドレインパッド２３と電気的に接続可能としたカソードパッドを含んでいてよい。第２実施形態の窒化物半導体装置４１０は、ソースパッド２２と電気的に接続可能としたアノードパッドを含んでいてよい。
【0140】
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」との双方の意味を含む。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。
【0141】
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（たとえば、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。たとえば、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。
【0142】
（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。
【0143】
（付記１）
トランジスタ（３１）を含むトランジスタ領域（３２）と、ダイオード（３３）を含むダイオード領域（３４）と、を含み、前記ダイオード領域（３４）は前記トランジスタ領域（３２）と第１方向に隣接して設けられた基板（４１）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方に跨った状態で前記基板（４１）上に形成され、窒化物半導体によって構成された第１窒化物半導体層（４３）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方に跨った状態で前記第１窒化物半導体層（４３）上に形成され、前記第１窒化物半導体層（４３）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第２窒化物半導体層（４４）と、
前記トランジスタ領域（３２）における前記第２窒化物半導体層（４４）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（５１，４５１）と、
前記ゲート層（５１，４５１）上に形成されたゲート電極（５３，４５３）と、
前記第２窒化物半導体層（４４）、前記ゲート層（５１，４５１）、および前記ゲート電極（５３，４５３）を覆い、前記第１方向において前記ゲート層（５１，４５１）を挟むよう配置された第１開口（６１，４６１）および第２開口（６２，４６２）と、前記第１方向（Ｘ）において前記第１開口（６１，４６１）および前記第２開口（６２，４６２）と離隔して配置された第３開口（６３，４６３）と、を含むパッシベーション層（６０）と、
前記第１開口（６１，４６１）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第１電極（７１，４７１）と、
前記第２開口（６２，４６２）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第２電極（７２，４７２）と、
前記第３開口（６３，４６３）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第３電極（７３，４７３）と、
前記ダイオード領域（３４）における前記第２窒化物半導体層（４４）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アノード層（５２，４５２）と、
を含み、
前記第２開口（６２）は、前記トランジスタ領域（３２）と前記ダイオード領域（３４）との境界に設けられており、前記第２電極（７２）は、前記トランジスタ（３１）の電極および前記ダイオード（３３）の電極の双方として用いられる、
窒化物半導体装置。
トランジスタ（３１）を含むトランジスタ領域（３２）と、ダイオード（３３）を含むダイオード領域（３４）と、を含み、前記ダイオード領域（３４）は前記トランジスタ領域（３２）と第１方向に隣接して設けられた基板（４１）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方に跨った状態で前記基板（４１）上に形成され、窒化物半導体によって構成された第１窒化物半導体層（４３）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方に跨った状態で前記第１窒化物半導体層（４３）上に形成され、前記第１窒化物半導体層（４３）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第２窒化物半導体層（４４）と、
前記トランジスタ領域（３２）における前記第２窒化物半導体層（４４）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（５１，４５１）と、
前記ゲート層（５１，４５１）上に形成されたゲート電極（５３，４５３）と、
前記第２窒化物半導体層（４４）、前記ゲート層（５１，４５１）、および前記ゲート電極（５３，４５３）を覆い、前記第１方向において前記ゲート層（５１，４５１）を挟むよう配置された第１開口（６１，４６１）および第２開口（６２，４６２）と、前記第１方向（Ｘ）において前記第１開口（６１，４６１）および前記第２開口（６２，４６２）と離隔して配置された第３開口（６３，４６３）と、を含むパッシベーション層（６０）と、
前記第１開口（６１，４６１）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第１電極（７１，４７１）と、
前記第２開口（６２，４６２）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第２電極（７２，４７２）と、
前記第３開口（６３，４６３）内にて前記第２窒化物半導体層（４４）に接している第３電極（７３，４７３）と、
前記ダイオード領域（３４）における前記第２窒化物半導体層（４４）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アノード層（５２，４５２）と、
を含み、
前記第２開口（６２）は、前記トランジスタ領域（３２）と前記ダイオード領域（３４）との境界に設けられており、前記第２電極（７２）は、前記トランジスタ（３１）の電極および前記ダイオード（３３）の電極の双方として用いられる、
窒化物半導体装置。
【0144】
（付記２）
前記第１電極（７１）は、前記トランジスタ領域（３２）に形成されたドレイン電極（７４）であり、
前記第３電極（７３）は、前記ダイオード領域（３４）における前記第２電極（７２）から前記第１電極（７１）とは反対側であって前記第１方向（Ｘ）に離隔した位置に設けられたカソード電極（７７）であり、
前記第２開口（６２）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）とを露出させるものであり、
前記第２電極（７２）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）との双方と接しており、ソース電極（７５）であるとともにアノード電極（７６）である、
付記１に記載の窒化物半導体装置。
前記第１電極（７１）は、前記トランジスタ領域（３２）に形成されたドレイン電極（７４）であり、
前記第３電極（７３）は、前記ダイオード領域（３４）における前記第２電極（７２）から前記第１電極（７１）とは反対側であって前記第１方向（Ｘ）に離隔した位置に設けられたカソード電極（７７）であり、
前記第２開口（６２）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）とを露出させるものであり、
前記第２電極（７２）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）との双方と接しており、ソース電極（７５）であるとともにアノード電極（７６）である、
付記１に記載の窒化物半導体装置。
【0145】
（付記３）
前記第１電極（４７１）は、前記トランジスタ領域（３２）に形成されたソース電極（４７５）であり、
前記第２電極（４７２）は、ドレイン電極（４７４）であるとともにカソード電極（４７７）であり、
前記第３開口（４６３）は、前記ダイオード領域（３４）における前記第２電極（４７２）から前記第１電極（４７１）とは反対側であって前記第１方向（Ｘ）に離隔した位置に設けられ、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（４５２）とを露出させるものであり、
前記第３電極（４７３）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）との双方と接しているアノード電極（４７６）である、
付記１に記載の窒化物半導体装置。
前記第１電極（４７１）は、前記トランジスタ領域（３２）に形成されたソース電極（４７５）であり、
前記第２電極（４７２）は、ドレイン電極（４７４）であるとともにカソード電極（４７７）であり、
前記第３開口（４６３）は、前記ダイオード領域（３４）における前記第２電極（４７２）から前記第１電極（４７１）とは反対側であって前記第１方向（Ｘ）に離隔した位置に設けられ、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（４５２）とを露出させるものであり、
前記第３電極（４７３）は、前記第２窒化物半導体層（４４）と前記アノード層（５２）との双方と接しているアノード電極（４７６）である、
付記１に記載の窒化物半導体装置。
【0146】
（付記４）
前記アノード電極（７６，４７６）は、前記ダイオード領域（３４）に設けられ、前記アノード層（５２）から前記カソード電極（７７，４７７）に向けて延設しているアノード延設部（７６Ｂ，４７６Ｂ）を含む、
付記２または付記３に記載の窒化物半導体装置。
前記アノード電極（７６，４７６）は、前記ダイオード領域（３４）に設けられ、前記アノード層（５２）から前記カソード電極（７７，４７７）に向けて延設しているアノード延設部（７６Ｂ，４７６Ｂ）を含む、
付記２または付記３に記載の窒化物半導体装置。
【0147】
（付記５）
前記パッシベーション層（６０）内であって前記ダイオード領域（３４）における前記アノード層（５２）と前記カソード電極（７７）との間に埋め込まれ、前記アノード電極（７６）に電気的に接続されたダイオードフィールドプレート電極（５５）を含み、
前記アノード延設部（７６Ｂ）は、前記パッシベーション層（６０）上であって前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）よりも前記カソード電極（７７）に向けて延設している、
付記４に記載の窒化物半導体装置。
前記パッシベーション層（６０）内であって前記ダイオード領域（３４）における前記アノード層（５２）と前記カソード電極（７７）との間に埋め込まれ、前記アノード電極（７６）に電気的に接続されたダイオードフィールドプレート電極（５５）を含み、
前記アノード延設部（７６Ｂ）は、前記パッシベーション層（６０）上であって前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）よりも前記カソード電極（７７）に向けて延設している、
付記４に記載の窒化物半導体装置。
【0148】
（付記６）
前記パッシベーション層（６０）は、積層された第１パッシベーション膜（６５）および第２パッシベーション膜（６６）を含み、
前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）は、前記第１パッシベーション膜（６５）上に形成されており、
前記第２パッシベーション膜（６６）は、前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）を覆っており、
前記アノード延設部（７６Ｂ）は、前記第２パッシベーション膜（６６）上に形成されている、
付記５に記載の窒化物半導体装置。
前記パッシベーション層（６０）は、積層された第１パッシベーション膜（６５）および第２パッシベーション膜（６６）を含み、
前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）は、前記第１パッシベーション膜（６５）上に形成されており、
前記第２パッシベーション膜（６６）は、前記ダイオードフィールドプレート電極（５５）を覆っており、
前記アノード延設部（７６Ｂ）は、前記第２パッシベーション膜（６６）上に形成されている、
付記５に記載の窒化物半導体装置。
【0149】
（付記７）
前記トランジスタ領域（３２）における前記第２窒化物半導体層（４４）上であって前記ゲート層（５１）と前記ドレイン電極との間に設けられ、前記ソース電極に電気的に接続されたトランジスタフィールドプレート電極（５４）を含む、
付記２から付記６のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記トランジスタ領域（３２）における前記第２窒化物半導体層（４４）上であって前記ゲート層（５１）と前記ドレイン電極との間に設けられ、前記ソース電極に電気的に接続されたトランジスタフィールドプレート電極（５４）を含む、
付記２から付記６のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0150】
（付記８）
前記パッシベーション層（６０）は、第１パッシベーション膜（６５）および第２パッシベーション膜（６６）を含み、
前記トランジスタフィールドプレート電極（５４）は、前記第１パッシベーション膜（６５）上に配置され、前記第２パッシベーション膜（６６）により覆われている、
付記７に記載の窒化物半導体装置。
前記パッシベーション層（６０）は、第１パッシベーション膜（６５）および第２パッシベーション膜（６６）を含み、
前記トランジスタフィールドプレート電極（５４）は、前記第１パッシベーション膜（６５）上に配置され、前記第２パッシベーション膜（６６）により覆われている、
付記７に記載の窒化物半導体装置。
【0151】
（付記９）
前記アノード層（５２）の前記第１方向（Ｘ）の長さは、前記ゲート層（５１）の前記第１方向（Ｘ）の長さよりも短い、
付記２から付記８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（５２）の前記第１方向（Ｘ）の長さは、前記ゲート層（５１）の前記第１方向（Ｘ）の長さよりも短い、
付記２から付記８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0152】
（付記１０）
前記第１方向（Ｘ）における前記アノード層（５２）と前記カソード電極（７７）との間の距離は、前記第１方向（Ｘ）における前記ゲート層（５１）と前記ドレイン電極との間の距離よりも短い、
付記２から付記９のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第１方向（Ｘ）における前記アノード層（５２）と前記カソード電極（７７）との間の距離は、前記第１方向（Ｘ）における前記ゲート層（５１）と前記ドレイン電極との間の距離よりも短い、
付記２から付記９のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0153】
（付記１１）
前記ゲート電極（５３）と前記アノード電極（７６）は、ショットキー接合する材料、またはオーミック接合する材料によって構成されている、
付記２から付記１０のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記ゲート電極（５３）と前記アノード電極（７６）は、ショットキー接合する材料、またはオーミック接合する材料によって構成されている、
付記２から付記１０のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0154】
（付記１２）
前記アノード層（５２）の膜厚は、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも小さい、
付記２から付記１１のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（５２）の膜厚は、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも小さい、
付記２から付記１１のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0155】
（付記１３）
前記アノード層（５２）は、前記第１方向（Ｘ）において互いに反対側を向く第１側面（５２ＣＢ）および第２側面（５２ＣＡ）を含み、
前記第１側面（５２ＣＢ）は前記パッシベーション層（６０）により覆われ、前記第２側面（５２ＣＡ）は前記第２開口（６２）により露出している、
付記２に記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（５２）は、前記第１方向（Ｘ）において互いに反対側を向く第１側面（５２ＣＢ）および第２側面（５２ＣＡ）を含み、
前記第１側面（５２ＣＢ）は前記パッシベーション層（６０）により覆われ、前記第２側面（５２ＣＡ）は前記第２開口（６２）により露出している、
付記２に記載の窒化物半導体装置。
【0156】
（付記１４）
前記アノード層（４５２）は、前記第１方向（Ｘ）において互いに反対側を向く第１側面（５２ＣＢ）および第２側面（５２ＣＡ）を含み、
前記第１側面（５２ＣＢ）は前記パッシベーション層（６０）により覆われ、前記第２側面（５２ＣＡ）は前記第３開口（６３）により露出している、
付記３に記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（４５２）は、前記第１方向（Ｘ）において互いに反対側を向く第１側面（５２ＣＢ）および第２側面（５２ＣＡ）を含み、
前記第１側面（５２ＣＢ）は前記パッシベーション層（６０）により覆われ、前記第２側面（５２ＣＡ）は前記第３開口（６３）により露出している、
付記３に記載の窒化物半導体装置。
【0157】
（付記１５）
前記アノード層（３５２）は、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも膜厚が小さい部分を含む、
付記２から付記１４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（３５２）は、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも膜厚が小さい部分を含む、
付記２から付記１４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0158】
（付記１６）
前記アノード層（３５２）は、前記ゲート層（５１）の膜厚と膜厚が等しい第１部分（３５２Ｂ）と、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも膜厚が小さい第２部分（３５２Ａ）を含む、
付記２から付記１４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記アノード層（３５２）は、前記ゲート層（５１）の膜厚と膜厚が等しい第１部分（３５２Ｂ）と、前記ゲート層（５１）の膜厚よりも膜厚が小さい第２部分（３５２Ａ）を含む、
付記２から付記１４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0159】
（付記１７）
前記第１部分（３５２Ｂ）は、前記パッシベーション層（６０）により覆われており、
前記第２部分（３５２Ａ）は、前記第２開口（６２）により露出している、
付記１６に記載の窒化物半導体装置。
前記第１部分（３５２Ｂ）は、前記パッシベーション層（６０）により覆われており、
前記第２部分（３５２Ａ）は、前記第２開口（６２）により露出している、
付記１６に記載の窒化物半導体装置。
【0160】
（付記１８）
前記ダイオード領域（３４）は、前記トランジスタ領域（３２）よりも小さい、
付記２から付記１７のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記ダイオード領域（３４）は、前記トランジスタ領域（３２）よりも小さい、
付記２から付記１７のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0161】
（付記１９）
前記第２開口（６２）と前記第３開口（６３）との間の距離は、前記第１開口（６１）と前記第２開口（６２）との間の距離よりも短い、
付記２から付記１８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第２開口（６２）と前記第３開口（６３）との間の距離は、前記第１開口（６１）と前記第２開口（６２）との間の距離よりも短い、
付記２から付記１８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0162】
（付記２０）
前記ゲート層（５１）は、前記トランジスタ領域（３２）において前記基板（４１）の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記ドレイン電極は、前記基板（４１）の厚さ方向から見て、環状の前記ゲート層（５１）に囲まれており、
前記アノード層（５２）は、前記ゲート層（５１）とは離隔して設けられており、前記ダイオード領域（３４）において前記基板（４１）の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記カソード電極（７７）は、前記基板（４１）の厚さ方向から見て、環状の前記アノード層（５２）に囲まれている、
付記２から付記１９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（５１）は、前記トランジスタ領域（３２）において前記基板（４１）の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記ドレイン電極は、前記基板（４１）の厚さ方向から見て、環状の前記ゲート層（５１）に囲まれており、
前記アノード層（５２）は、前記ゲート層（５１）とは離隔して設けられており、前記ダイオード領域（３４）において前記基板（４１）の厚さ方向から見て環状に形成されており、
前記カソード電極（７７）は、前記基板（４１）の厚さ方向から見て、環状の前記アノード層（５２）に囲まれている、
付記２から付記１９のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0163】
（付記２１）
前記ゲート層（４５１）と前記アノード層（４５２）とを接続する接続部（４５６）を含み、
前記ゲート層（４５１）、前記アノード層（４５２）、および前記接続部（４５６）は、環状に形成されている、
付記３から付記２０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（４５１）と前記アノード層（４５２）とを接続する接続部（４５６）を含み、
前記ゲート層（４５１）、前記アノード層（４５２）、および前記接続部（４５６）は、環状に形成されている、
付記３から付記２０のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0164】
（付記２２）
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）のうちの前記トランジスタ領域（３２）のみが形成された第１領域（２５）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方が形成された第２領域（２６）と、
を含み、
前記第１領域（２５）および前記第２領域（２６）に含まれる複数の前記トランジスタ領域（３２）の面積を合計したトランジスタ面積は、前記第２領域（２６）に含まれる複数の前記ダイオード領域（３４）の面積を合計したダイオード面積よりも大きい、
付記１から付記２１のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）のうちの前記トランジスタ領域（３２）のみが形成された第１領域（２５）と、
前記トランジスタ領域（３２）および前記ダイオード領域（３４）の双方が形成された第２領域（２６）と、
を含み、
前記第１領域（２５）および前記第２領域（２６）に含まれる複数の前記トランジスタ領域（３２）の面積を合計したトランジスタ面積は、前記第２領域（２６）に含まれる複数の前記ダイオード領域（３４）の面積を合計したダイオード面積よりも大きい、
付記１から付記２１のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【0165】
（付記２３）
前記第１領域（２５）の面積と前記第２領域（２６）の面積とを合計した合計面積に対する前記ダイオード面積の割合は、３０％未満である、
付記２２に記載の窒化物半導体装置。
前記第１領域（２５）の面積と前記第２領域（２６）の面積とを合計した合計面積に対する前記ダイオード面積の割合は、３０％未満である、
付記２２に記載の窒化物半導体装置。
【0166】
（付記２４）
前記第２領域（２６）において、前記トランジスタ領域（３２）と前記ダイオード領域（３４）は、前記第１方向（Ｘ）に交互に配置されている、
付記２２または付記２３に記載の窒化物半導体装置。
前記第２領域（２６）において、前記トランジスタ領域（３２）と前記ダイオード領域（３４）は、前記第１方向（Ｘ）に交互に配置されている、
付記２２または付記２３に記載の窒化物半導体装置。
【0167】
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】
【0168】
１０ 窒化物半導体装置
１１ チップ本体
１２ 上面
１３ 下面
１４～１７ 側面
２１ ゲートパッド
２２ ソースパッド
２３ ドレインパッド
２５ 第１領域
２６ 第２領域
３１ トランジスタ
３２ トランジスタ領域
３３ ダイオード
３４ ダイオード領域
４１ 基板
４１Ａ トランジスタ領域
４１Ｂ ダイオード領域
４２ バッファ層
４３ 電子走行層
４４ 電子供給層
４４Ａ～４４Ｃ 第１～第３接続領域
４４Ｓ 上面
４５ 二次元電子ガス
５１ ゲート層
５１Ａ 本体部
５１Ｂ 接続部
５１Ｓ 上面
５２ アノード層
５２Ａ 本体部
５２Ｂ 接続部
５２ＣＡ，５２ＣＢ 側面
５２Ｓ 上面
５２ＳＡ，５２ＳＢ 部分
５３ ゲート電極
５３Ａ 本体部
５３Ｂ 接続部
５４ トランジスタフィールドプレート電極
５４Ａ 本体部
５４Ｂ 接続部
５５ ダイオードフィールドプレート電極
５７ 接合ビア
６０ パッシベーション層
６１～６３ 第１～第３開口
６５ 第１パッシベーション膜
６５Ａ ゲート開口
６６ 第２パッシベーション膜
７１～７３ 第１～第３電極
７４ ドレイン電極
７５ ソース電極
７５Ｂ ソース接続部
７６ アノード電極
７６Ａ アノード電極部
７６Ｂ アノード延設部
７６ＢＡ 本体部
７６ＢＢ 接続部
７７ カソード電極
８１ ソース配線
８２ ドレイン配線
８３～８６ 接合ビア
１１０ 窒化物半導体装置
２１０ 窒化物半導体装置
３１０ 窒化物半導体装置
３４４ 電子供給層
３４４Ａ～３４４Ｃ 凹部
３４４Ｓ 上面
３５２ アノード層
３５２Ａ 第２部分
３５２Ｂ 第１部分
４１０ 窒化物半導体装置
４５１ ゲート層
４５２ アノード層
４５３ ゲート電極
４５４ トランジスタフィールドプレート電極
４５４Ａ 本体部
４５４Ｂ 接続部
４５６ 接続配線
４５７ 接合ビア
４６０ パッシベーション層
４６１～４６３ 第１～第３開口
４７１～４７１ 第１～第３電極
４７４ ドレイン電極
４７５ ソース電極
４７６ アノード電極
４７６Ａ アノード電極部
４７６Ｂ アノード延設部
４７６ＢＡ 本体部
４７６ＢＢ 接続部
４７７ カソード電極
５１０ 窒化物半導体装置
５１１ 第１領域
５１２ 第２領域
８０１ 窒化ガリウム層（ＧａＮ層）
８０２ 金属層
８０３ 金属層
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｌ３２ 長さ
Ｌ３４ 長さ
Ｌ５１ 長さ
Ｌ５２ 長さ
Ｓ１ 面積
Ｓ１２ 合計面積
Ｓ２ 面積
ＳＤ ダイオード面積
ＳＴ トランジスタ面積
Ｔ５１ 膜厚
Ｔ５２ 膜厚
Ｔ５２Ａ 膜厚
Ｔ５２Ｂ 膜厚
Ｔ６０ 膜厚
Ｖｆ 順方向電圧
１１ チップ本体
１２ 上面
１３ 下面
１４～１７ 側面
２１ ゲートパッド
２２ ソースパッド
２３ ドレインパッド
２５ 第１領域
２６ 第２領域
３１ トランジスタ
３２ トランジスタ領域
３３ ダイオード
３４ ダイオード領域
４１ 基板
４１Ａ トランジスタ領域
４１Ｂ ダイオード領域
４２ バッファ層
４３ 電子走行層
４４ 電子供給層
４４Ａ～４４Ｃ 第１～第３接続領域
４４Ｓ 上面
４５ 二次元電子ガス
５１ ゲート層
５１Ａ 本体部
５１Ｂ 接続部
５１Ｓ 上面
５２ アノード層
５２Ａ 本体部
５２Ｂ 接続部
５２ＣＡ，５２ＣＢ 側面
５２Ｓ 上面
５２ＳＡ，５２ＳＢ 部分
５３ ゲート電極
５３Ａ 本体部
５３Ｂ 接続部
５４ トランジスタフィールドプレート電極
５４Ａ 本体部
５４Ｂ 接続部
５５ ダイオードフィールドプレート電極
５７ 接合ビア
６０ パッシベーション層
６１～６３ 第１～第３開口
６５ 第１パッシベーション膜
６５Ａ ゲート開口
６６ 第２パッシベーション膜
７１～７３ 第１～第３電極
７４ ドレイン電極
７５ ソース電極
７５Ｂ ソース接続部
７６ アノード電極
７６Ａ アノード電極部
７６Ｂ アノード延設部
７６ＢＡ 本体部
７６ＢＢ 接続部
７７ カソード電極
８１ ソース配線
８２ ドレイン配線
８３～８６ 接合ビア
１１０ 窒化物半導体装置
２１０ 窒化物半導体装置
３１０ 窒化物半導体装置
３４４ 電子供給層
３４４Ａ～３４４Ｃ 凹部
３４４Ｓ 上面
３５２ アノード層
３５２Ａ 第２部分
３５２Ｂ 第１部分
４１０ 窒化物半導体装置
４５１ ゲート層
４５２ アノード層
４５３ ゲート電極
４５４ トランジスタフィールドプレート電極
４５４Ａ 本体部
４５４Ｂ 接続部
４５６ 接続配線
４５７ 接合ビア
４６０ パッシベーション層
４６１～４６３ 第１～第３開口
４７１～４７１ 第１～第３電極
４７４ ドレイン電極
４７５ ソース電極
４７６ アノード電極
４７６Ａ アノード電極部
４７６Ｂ アノード延設部
４７６ＢＡ 本体部
４７６ＢＢ 接続部
４７７ カソード電極
５１０ 窒化物半導体装置
５１１ 第１領域
５１２ 第２領域
８０１ 窒化ガリウム層（ＧａＮ層）
８０２ 金属層
８０３ 金属層
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｌ３２ 長さ
Ｌ３４ 長さ
Ｌ５１ 長さ
Ｌ５２ 長さ
Ｓ１ 面積
Ｓ１２ 合計面積
Ｓ２ 面積
ＳＤ ダイオード面積
ＳＴ トランジスタ面積
Ｔ５１ 膜厚
Ｔ５２ 膜厚
Ｔ５２Ａ 膜厚
Ｔ５２Ｂ 膜厚
Ｔ６０ 膜厚
Ｖｆ 順方向電圧
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】