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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】P2024080050
(43)【公開日】2024-06-13
(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 21/338 20060101AFI20240606BHJP
H01L 29/41 20060101ALI20240606BHJP
H01L 21/28 20060101ALI20240606BHJP
H01L 29/417 20060101ALI20240606BHJP
H01L 29/423 20060101ALI20240606BHJP
H01L 21/337 20060101ALI20240606BHJP
【ＦＩ】
H01L29/80 F
H01L29/80 H
H01L29/44 Y
H01L21/28 301B
H01L29/50 J
H01L29/58 Z
H01L29/80 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022192909
(22)【出願日】2022-12-01
(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】西村 勇
【テーマコード（参考）】
4M104
5F102
【Ｆターム（参考）】
4M104AA04
4M104AA07
4M104BB02
4M104BB03
4M104BB04
4M104BB14
4M104BB30
4M104CC01
4M104CC03
4M104DD37
4M104DD63
4M104EE06
4M104EE12
4M104EE14
4M104EE16
4M104EE17
4M104FF10
4M104GG11
4M104HH20
5F102GB01
5F102GC01
5F102GD04
5F102GJ02
5F102GJ03
5F102GJ04
5F102GJ10
5F102GK04
5F102GK08
5F102GL04
5F102GQ01
5F102GS04
5F102GT03
5F102GT06
5F102GV06
5F102GV07
5F102GV08
5F102HA01
5F102HB06
5F102HB07
5F102HC01
5F102HC11
5F102HC15
(57)【要約】
【課題】ゲートリーク電流を低減すること。
【解決手段】窒化物半導体装置は、電子供給層上に形成されたゲート層２２と、ゲート層２２上に形成され、ゲート層２２を露出する開口部２６Ａを含む第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上に形成されたゲートフィールドプレート部２４Ｂを含むゲート電極２４と、を含む。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。窒化物半導体装置は、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４の各々の側面２２Ｓ，２４Ｓ，２６Ｓを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を含む。第２絶縁膜２８は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に埋め込まれた部分を含む。
【選択図】図４
【解決手段】窒化物半導体装置は、電子供給層上に形成されたゲート層２２と、ゲート層２２上に形成され、ゲート層２２を露出する開口部２６Ａを含む第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上に形成されたゲートフィールドプレート部２４Ｂを含むゲート電極２４と、を含む。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。窒化物半導体装置は、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４の各々の側面２２Ｓ，２４Ｓ，２６Ｓを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を含む。第２絶縁膜２８は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に埋め込まれた部分を含む。
【選択図】図４
【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供給層と、
前記電子供給層上に形成された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、前記ゲート層を露出する開口部を含む第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に形成されたゲートフィールドプレート部と、前記開口部を介して前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極と、
前記ゲート層に対して所定方向の両側に配置され、前記電子供給層と接しているソース電極およびドレイン電極と、
を含み、
前記第１絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の側面と同じ方向を向く側面を含み、
前記第１絶縁膜の側面は、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置しており、
前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含む
窒化物半導体装置。
前記電子供給層上に形成された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、前記ゲート層を露出する開口部を含む第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に形成されたゲートフィールドプレート部と、前記開口部を介して前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極と、
前記ゲート層に対して所定方向の両側に配置され、前記電子供給層と接しているソース電極およびドレイン電極と、
を含み、
前記第１絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の側面と同じ方向を向く側面を含み、
前記第１絶縁膜の側面は、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置しており、
前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含む
窒化物半導体装置。
【請求項2】
前記窪み部の深さは、前記第１絶縁膜の膜厚よりも小さい
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項3】
前記窪み部は、湾曲状に形成されている
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項4】
前記開口部は、前記ゲート層に近づくにつれて互いに接近するテーパ状に形成されている
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項5】
前記第１絶縁膜の側面は、前記ゲート層の側面よりも前記ゲート層の内側に位置している
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項6】
前記ゲート層の側面および前記ゲート電極の側面は、前記所定方向において互いに同じ位置である
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項7】
前記第１絶縁膜は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項8】
前記第２絶縁膜は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項9】
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、同一材料によって形成されている
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項10】
前記第２絶縁膜の外面は、前記窪み部に埋め込まれることによって凹む凹部を含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項11】
前記ソース電極は、
前記電子供給層に接するソースコンタクト部と、
前記第２絶縁膜上に形成される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、前記第２絶縁膜の前記凹部に埋め込まれている
請求項１０に記載の窒化物半導体装置。
前記電子供給層に接するソースコンタクト部と、
前記第２絶縁膜上に形成される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、前記第２絶縁膜の前記凹部に埋め込まれている
請求項１０に記載の窒化物半導体装置。
【請求項12】
前記ゲート層は、
ゲート層本体部と、
前記ゲート層本体部から前記ソース電極に向けて延在するソース延在部と、
前記ゲート層本体部から前記ドレイン電極に向けて延在するドレイン延在部と、
を含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
ゲート層本体部と、
前記ゲート層本体部から前記ソース電極に向けて延在するソース延在部と、
前記ゲート層本体部から前記ドレイン電極に向けて延在するドレイン延在部と、
を含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項13】
前記電子供給層は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮによって構成され、
０．１＜ｘ＜０．３である
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
０．１＜ｘ＜０．３である
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項14】
前記ゲート層の上面は、前記ゲート電極とショットキー接合を形成している
請求項１～１３のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
請求項１～１３のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項15】
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、
前記電子供給層上に窒化物半導体層を形成すること、
前記窒化物半導体層上に、前記窒化物半導体層の一部を露出する開口部を有する絶縁膜を形成すること、
前記絶縁膜上に、前記開口部によって前記窒化物半導体層に接続された電極層を形成すること、
前記窒化物半導体層、前記絶縁膜、および前記電極層をエッチングすることによって、前記電子供給層上のゲート層と、前記絶縁膜上のゲートフィールドプレート部と前記開口部によって前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極を形成すること、
前記ゲート層と前記ゲート電極との間に露出する前記絶縁膜の一部を除去することによって、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置する側面を含む第１絶縁膜を形成すること、
前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含み、前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を形成すること、
前記ゲート層に対して所定方向の両側に、前記電子供給層に接するソース電極およびドレイン電極を形成すること、
を含む、窒化物半導体装置の製造方法。
前記電子供給層上に窒化物半導体層を形成すること、
前記窒化物半導体層上に、前記窒化物半導体層の一部を露出する開口部を有する絶縁膜を形成すること、
前記絶縁膜上に、前記開口部によって前記窒化物半導体層に接続された電極層を形成すること、
前記窒化物半導体層、前記絶縁膜、および前記電極層をエッチングすることによって、前記電子供給層上のゲート層と、前記絶縁膜上のゲートフィールドプレート部と前記開口部によって前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極を形成すること、
前記ゲート層と前記ゲート電極との間に露出する前記絶縁膜の一部を除去することによって、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置する側面を含む第１絶縁膜を形成すること、
前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含み、前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を形成すること、
前記ゲート層に対して所定方向の両側に、前記電子供給層に接するソース電極およびドレイン電極を形成すること、
を含む、窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項16】
前記ゲート層、前記ゲート電極、および前記絶縁膜のエッチングによって前記ゲート層の側面、前記ゲートフィールドプレート部の側面、および前記絶縁膜の側面を面一となるように形成し、
前記絶縁膜を前記所定方向に除去することによって前記第１絶縁膜を形成する
請求項１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記絶縁膜を前記所定方向に除去することによって前記第１絶縁膜を形成する
請求項１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項17】
前記第２絶縁膜の外面は、前記窪み部に埋め込まれることによって凹む凹部を含み、
前記ソース電極は、
前記電子供給層に接するソースコンタクト部と、
前記第２絶縁膜上に形成される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、前記第２絶縁膜の前記凹部に埋め込まれる部分を含む
請求項１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ソース電極は、
前記電子供給層に接するソースコンタクト部と、
前記第２絶縁膜上に形成される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、前記第２絶縁膜の前記凹部に埋め込まれる部分を含む
請求項１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項18】
前記ゲート層、前記ゲート電極、および前記絶縁膜を形成するエッチングは、ドライエッチングであり、
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、前記絶縁膜を前記所定方向に除去する
請求項１５～１７のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、前記絶縁膜を前記所定方向に除去する
請求項１５～１７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19】
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングは、ウェットエッチングまたはケミカルドライエッチングを含む
請求項１８に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
請求項１８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」という場合がある）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。特許文献１は、窒化物半導体を用いたノーマリオフ型ＨＥＭＴの一例が開示されている。
【0003】
特許文献１に記載された窒化物半導体装置は、電子走行層と、電子走行層上に設けられた電子供給層と、電子供給層上に設けられるとともに、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と、を含む。ゲート層上には、ゲート電極が設けられている。この構造では、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いて電子走行層内に二次元電子ガス（２ＤＥＧ）がソース－ドレイン間の電流経路（チャネル）として発生する。そして、ゲート電極にバイアスが印加されていないゼロバイアス時には、ゲート電極の直下の領域における電子走行層内のチャネルが消失することで、ノーマリオフが実現されている。
【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】
ところで、ゲート電極に所定の電圧が印加された場合、ゲート電極およびゲート層の側面に沿ってゲートリーク電流が流れる場合がある。このゲートリーク電流は小さいことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決す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供給層と、前記電子供給層上に形成された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、前記ゲート層を露出する開口部を含む第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に形成されたゲートフィールドプレート部と、前記開口部を介して前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極と、前記ゲート層に対して所定方向の両側に配置され、前記電子供給層と接しているソース電極およびドレイン電極と、を含み、前記第１絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の側面と同じ方向を向く側面を含み、前記第１絶縁膜の側面は、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置しており、前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を含み、前記第２絶縁膜は、前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含む。
【0007】
上記課題を解決す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供給層を形成すること、前記電子供給層上に窒化物半導体層を形成すること、前記窒化物半導体層上に、前記窒化物半導体層の一部を露出する開口部を有する絶縁膜を形成すること、前記絶縁膜上に、前記開口部によって前記窒化物半導体層に接続された電極層を形成すること、前記窒化物半導体層、前記絶縁膜、および前記電極層をエッチングすることによって、前記電子供給層上のゲート層と、前記絶縁膜上のゲートフィールドプレート部と前記開口部によって前記ゲート層に接するゲートコンタクト部とを含むゲート電極を形成すること、前記ゲート層と前記ゲート電極との間に露出する前記絶縁膜の一部を除去することによって、前記ゲートフィールドプレート部の側面よりも前記ゲート電極の内側に位置する側面を含む第１絶縁膜を形成すること、前記ゲートフィールドプレート部の下面、前記第１絶縁膜の側面、および前記ゲート層の上面によって構成された窪み部に埋め込まれた部分を含み、前記ゲート層、前記第１絶縁膜、および前記ゲート電極の各々の側面を少なくとも覆う第２絶縁膜を形成すること、前記ゲート層に対して所定方向の両側に、前記電子供給層に接するソース電極およびドレイン電極を形成すること、を含む。
【発明の効果】
【0008】
上記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、ゲートリーク電流を低減することができる。
【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および窒化物半導体装置の製造方法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、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、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】
以下の詳細な説明は、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制限することを意図しない。
【0012】
［窒化物半導体装置の断面構造］
図１は、一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、基板１２と、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、を含んでいてよい。図１に示される互いに直交するＸＹＺ軸のＺ軸方向は、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。
図１は、一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、基板１２と、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、を含んでいてよい。図１に示される互いに直交するＸＹＺ軸のＺ軸方向は、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。
【0013】
基板１２は、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、サファイア、または他の基板材料によって形成することができる。基板１２は、半導体基板であってよい。一例では、基板１２は、Ｓｉ基板であってよい。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。
【0014】
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。バッファ層１４は、例えば基板１２と電子走行層１６との間の熱膨張係数の不整合に起因する基板１２の反りおよび窒化物半導体装置１０におけるクラックの発生を抑制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。例えば、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いてよい。
【0015】
一例では、バッファ層１４は、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（第１バッファ層）上に形成されたＡｌＧａＮ層である第２バッファ層と、を含むことができる。第１バッファ層は、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚さを有するＡｌＮ層であってよい。一方、第２バッファ層は、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚さを有するグレーテッドＡｌＧａＮ層を複数回積層することによって形成されていてよい。なお、バッファ層１４におけるリーク電流を抑制するため、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。この場合、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いる。電子走行層１６は、例えばＧａＮ層であってよい。電子走行層１６は、例えば０．５μｍ以上２μｍ以下の厚さを有する。なお、電子走行層１６におけるリーク電流を抑制するため、電子走行層１６の一部に不純物を導入することによって電子走行層１６の表層領域以外を半絶縁性にしてよい。この場合、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以上であってよい。
【0017】
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供給層１８を含む。電子供給層１８は、電子走行層１６上に形成されている。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。この場合、Ａｌ組成が大きくなる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する。一例では、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、０．１＜ｘ＜０．３である。電子供給層１８は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有してよい。一例では、電子供給層１８は、８ｎｍ以上の厚さを有してよい。
【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の自発電極と、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。
【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上に形成された第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上に形成されたゲート電極２４と、をさらに含む。
【0020】
ゲート層２２は、電子供給層１８の一部の上に形成されていてよい。ゲート層２２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ている。ゲート層２２は、電子供給層１８（例えばＡｌＧａＮ層）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されていてよい。一例では、ゲート層２２は、アクセプタ型不純物を含むＧａＮ（ｐ型ＧａＮ）層であってよい。アクセプタ型不純物は、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、およびＣのうち少なくとも１つを含むことができる。ゲート層２２のアクセプタ型不純物のピーク濃度は、７×１０１８ｃｍ－３以上１×１０２０ｃｍ－３以下とすることができる。一例では、ゲート層２２は、ＭｇおよびＺｎのうち少なくとも一方を不純物として含むＧａＮ層であってよい。
【0021】
ゲート電極２４は、電子供給層１８の上方に位置している。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。一例では、ゲート電極２４は、窒化チタン（ＴｉＮ）層によって構成されていてよい。別の例では、ゲート電極２４は、チタン（Ｔｉ）によって形成された第１金属層と、第１金属層上に設けられたＴｉＮによって形成された第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。なお、ゲート層２２およびゲート電極２４の断面形状等の構成の詳細な説明については後述する。
【0022】
第１絶縁膜２６は、ゲート層２２の一部の上に形成されていてよい。第１絶縁膜２６は、ゲート層２２とゲート電極２４とによって挟み込まれていてよい。第１絶縁膜２６は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ＡｌＮ、および酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）のうち少なくとも１つによって形成されていてよい。一例では、第１絶縁膜２６は、Ｓｉ３Ｎ４によって形成されていてよい。
【0023】
窒化物半導体装置１０は、電子供給層１８、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４を覆う第２絶縁膜２８をさらに含む。第２絶縁膜２８は、電子供給層１８の表面を露出させる第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂを含む。第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂは、所定方向（図１ではＸ軸方向）において離隔されていてよい。ゲート層２２は、第２絶縁膜２８の第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの間に位置しており、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂの各々から離隔している。換言すると、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂは、ゲート層２２に対して所定方向（図１ではＸ軸方向）の両側に配置されている。より詳細には、ゲート層２２は、第２開口部２８Ｂよりも第１開口部２８Ａの近くに位置している。
【0024】
第２絶縁膜２８は、例えばパッシベーション膜であり、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つによって形成されていてよい。一例では、第２絶縁膜２８は、Ｓｉ３Ｎ４によって形成されていてよい。つまり、第１絶縁膜２６および第２絶縁膜２８は、同一材料によって形成されていてよい。第２絶縁膜２８は、例えば８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有してよい。第１絶縁膜２６および第２絶縁膜２８の詳細な構成については後述する。
【0025】
窒化物半導体装置１０は、第１開口部２８Ａを介して電子供給層１８に接するソース電極３０と、第２開口部２８Ｂを介して電子供給層１８に接するドレイン電極３２と、をさらに含む。ソース電極３０およびドレイン電極３２は、ゲート層２２に対して所定方向（図１ではＸ軸方向）の両側に配置されているともいえる。ソース電極３０およびドレイン電極３２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層などの任意の組み合わせ）によって構成することができる。
【0026】
ソース電極３０は、第１開口部２８Ａ内に充填されており、第１開口部２８Ａを介して電子供給層１８直下の２ＤＥＧ２０とオーミック接触している。一例では、ソース電極３０は、第１開口部２８Ａに充填されたソースコンタクト部３０Ａと、第２絶縁膜２８を覆うソースフィールドプレート部３０Ｂと、を含んでよい。ソースフィールドプレート部３０Ｂは、ソースコンタクト部３０Ａと連続しており、ソースコンタクト部３０Ａと一体に形成されている。ソースフィールドプレート部３０Ｂは、平面視において第２開口部２８Ｂとゲート層２２との間に位置する端部３０Ｃを含む。ソースフィールドプレート部３０Ｂ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状態でドレイン電極３２にドレイン電圧が印加された場合にゲート電極２４の端部近傍およびゲート層２２の端部近傍の電界集中を緩和する役割を果たす。
【0027】
ドレイン電極３２は、ソースフィールドプレート部３０Ｂに対してＸ軸方向に離隔している。ドレイン電極３２は、第２開口部２８Ｂ内に充填されており、第２開口部２８Ｂを介して電子供給層１８直下の２ＤＥＧ２０とオーミック接触している。
【0028】
［窒化物半導体装置の平面構造］
図２は、図１の窒化物半導体装置１０の概略的な部分拡大平面図である。なお、図示を簡略化して図面の理解を容易にするため、図２では、ゲート電極２４、第２絶縁膜２８、およびソース電極３０のソースフィールドプレート部３０Ｂの図示は省略されている。一方、ソースフィールドプレート部３０Ｂの端部３０Ｃは二点鎖線で描かれている。また、ドレイン電極３２のうち電子供給層１８と接する部分は実線で描かれている一方、第２絶縁膜２８上に設けられた部分は二点鎖線で描かれている。
図２は、図１の窒化物半導体装置１０の概略的な部分拡大平面図である。なお、図示を簡略化して図面の理解を容易にするため、図２では、ゲート電極２４、第２絶縁膜２８、およびソース電極３０のソースフィールドプレート部３０Ｂの図示は省略されている。一方、ソースフィールドプレート部３０Ｂの端部３０Ｃは二点鎖線で描かれている。また、ドレイン電極３２のうち電子供給層１８と接する部分は実線で描かれている一方、第２絶縁膜２８上に設けられた部分は二点鎖線で描かれている。
【0029】
図２に示すように、窒化物半導体装置１０は、トランジスタ動作に寄与するアクティブ領域３４と、トランジスタ動作に寄与しない非アクティブ領域３６と、を含む。図２の例では、アクティブ領域３４と非アクティブ領域３６とはＹ軸方向に交互に配置されている。ドレイン電極３２は、アクティブ領域３４に形成されている。一例では、アクティブ領域３４は、Ｙ軸方向においてドレイン電極３２と略同じ範囲に広がっていてよい。非アクティブ領域３６は、Ｙ軸方向においてドレイン電極３２が存在しない範囲に広がっていてよい。したがって、非アクティブ領域３６は、アクティブ領域３４とＹ軸方向に隣り合っている。
【0030】
アクティブ領域３４において、ソース電極３０と、ゲート電極２４（図１参照）が位置するゲート層２２と、ドレイン電極３２とは電子供給層１８上でＸ軸方向に隣り合って配置されている。Ｘ軸方向に隣り合うソース電極３０、ゲート層２２（ゲート電極２４）、およびドレイン電極３２の組み合わせは、１つのＨＥＭＴセル１０ＨＣを構成する。図２の例では、各アクティブ領域３４においてＸ軸方向に４つのＨＥＭＴセル１０ＨＣが配置されている。なお、実際はより多くのＨＥＭＴセル１０ＨＣが各アクティブ領域３４に配置され得る。
【0031】
［ゲート電極およびその周辺の詳細な構成］
図３は、ゲート層２２、ゲート電極２４、第１絶縁膜２６、第２絶縁膜２８、およびその周辺の概略的な部分拡大断面図である。図４は、図３における第１絶縁膜２６のうちソース電極３０寄りの一部およびその周辺の概略的な部分拡大断面図である。
図３は、ゲート層２２、ゲート電極２４、第１絶縁膜２６、第２絶縁膜２８、およびその周辺の概略的な部分拡大断面図である。図４は、図３における第１絶縁膜２６のうちソース電極３０寄りの一部およびその周辺の概略的な部分拡大断面図である。
【0032】
図３に示すように、ゲート層２２は、リッジ状の断面形状を有する。ゲート層２２は、電子供給層１８と接する下面２２Ｒと、下面２２Ｒとは反対側を向く上面２２Ｕと、下面２２Ｒと上面２２Ｕとを繋ぐ側面２２Ｓと、を含む。側面２２Ｓは、上面２２Ｕおよび下面２２Ｒの双方と交差する面である。図３に示す例では、側面２２Ｓは、Ｚ軸方向に沿って延びている。つまり、側面２２Ｓは、上面２２Ｕおよび下面２２Ｒの双方と直交する面であるともいえる。図３の例では、側面２２Ｓは、ソース電極３０（図１参照）に近い側に設けられた側面２２ＳＡと、ドレイン電極３２（図１参照）に近い側に設けられた側面２２ＳＢと、を含む。
【0033】
第１絶縁膜２６は、ゲート層２２の上面２２Ｕに接している。第１絶縁膜２６の膜厚は、ゲート層２２の厚さよりも薄い。また第１絶縁膜２６の膜厚は、ゲート電極２４の厚さよりも薄い。一例では、第１絶縁膜２６の膜厚は、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【0034】
第１絶縁膜２６は、ゲート層２２の上面２２Ｕと接する下面２６Ｒと、下面２６Ｒとは反対側を向く上面２６Ｕと、下面２６Ｒと上面２６Ｕとを繋ぐ側面２６Ｓと、を含む。側面２６Ｓは、上面２６Ｕおよび下面２６Ｒの双方と交差する面である。図３の例では、側面２６Ｓは、ソース電極３０に近い側に設けられた側面２６ＳＡと、ドレイン電極３２に近い側に設けられた側面２６ＳＢと、を含む。
【0035】
第１絶縁膜２６は、ゲート層２２の上面２２Ｕを露出させる開口部２６Ａを含む。開口部２６Ａは、ゲート層２２の上面２２ＵのうちＸ軸方向の中央部を露出している。第１絶縁膜２６は、開口部２６Ａを構成する内側面２６ＡＡを含む。図３の例では、内側面２６ＡＡは、Ｚ軸方向に沿って延びている。
【0036】
ゲート電極２４は、ゲート層２２の上面２２Ｕおよび第１絶縁膜２６の上面２６Ｕの双方と接している。ゲート電極２４は、第１絶縁膜２６の開口部２６Ａを介してゲート層２２に接するゲートコンタクト部２４Ａと、第１絶縁膜２６上に形成されたゲートフィールドプレート部２４Ｂと、を含む。ゲートフィールドプレート部２４Ｂは、ゲートコンタクト部２４Ａと連続しており、ゲートコンタクト部２４Ａと一体に形成されている。
【0037】
ゲートコンタクト部２４Ａは、第１絶縁膜２６の開口部２６Ａに充填されており、ゲート層２２の上面２２Ｕと接している。ゲートコンタクト部２４Ａは、第１絶縁膜２６の内側面２６ＡＡと接している。
【0038】
ゲートフィールドプレート部２４Ｂは、第１絶縁膜２６の上面２６Ｕと接している。ゲートフィールドプレート部２４Ｂは、ゲートコンタクト部２４Ａに対してＸ軸方向の両側に向けて延びている。
【0039】
ゲート電極２４は、第１絶縁膜２６の上面２６Ｕと接する下面２４Ｒと、下面２４Ｒとは反対側を向く上面２４Ｕと、下面２４Ｒと上面２４Ｕとを繋ぐ側面２４Ｓと、を含む。側面２４Ｓは、上面２４Ｕおよび下面２４Ｒの双方と交差する面である。ここで、側面２４Ｓは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面を意味する。図３の例では、側面２４Ｓは、上面２４Ｕおよび下面２４Ｒの双方と直交する面である。
【0040】
図３の例では、側面２４Ｓは、ソース電極３０に近い側に設けられた側面２４ＳＡと、ドレイン電極３２に近い側に設けられた側面２４ＳＢと、を含む。ゲート電極２４の側面２４Ｓは、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓと同じ側を向いている。より詳細には、ゲート電極２４の側面２４ＳＡは第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡと同じ側を向いており、ゲート電極２４の側面２４ＳＢは第１絶縁膜２６の側面２６ＳＢと同じ側を向いている。このため、第１絶縁膜２６は、ゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４Ｓ（２４ＳＡ，２４ＳＢ）と同じ方向を向く側面２６Ｓ（２６ＳＡ，２６ＳＢ）を含むともいえる。
【0041】
図３の例では、ゲート電極２４の側面２４ＳＡおよびゲート層２２の側面２２ＳＡは、Ｘ軸方向において互いに同じ位置であり、ゲート電極２４の側面２４ＳＢおよびゲート層２２の側面２２ＳＢは、Ｘ軸方向において互いに同じ位置である。
【0042】
ゲート電極２４の上端部には、凹部２４Ｃが形成されている。凹部２４Ｃは、ゲート電極２４の上面２４Ｕから下面２４Ｒに向けて凹んでいる。平面視において、凹部２４Ｃは、ゲートコンタクト部２４Ａと重なる位置に設けられている。
【0043】
第２絶縁膜２８は、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＡ，２４ＳＡを少なくとも覆っている。より詳細には、第２絶縁膜２８は、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＡ，２４ＳＡの各々と接している。第２絶縁膜２８は、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＡ，２４ＳＡの各々の全面にわたり接しているともいえる。第２絶縁膜２８は、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＡ，２４ＳＡを覆う側面カバー部２８Ｃを含むといえる。側面カバー部２８Ｃは、ゲート層２２の側面２２ＳＡ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＡを覆う側面カバー部２８ＣＡと、ゲート層２２の側面２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＢ、およびゲート電極２４の側面２４ＳＢを覆う側面カバー部２８ＣＢと、を含む。
【0044】
図３の例では、第２絶縁膜２８は、ゲート電極２４の上面２４Ｕおよび凹部２４Ｃを覆っている。第２絶縁膜２８は、ゲート電極２４の上面２４Ｕおよび凹部２４Ｃの各々と接している。第２絶縁膜２８は、ゲート電極２４の上面２４Ｕおよび凹部２４Ｃを覆う上面カバー部２８Ｄを含むといえる。図３の例では、側面カバー部２８Ｃおよび上面カバー部２８Ｄは一体に形成されている。
【0045】
図４に示すように、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡは、第１絶縁膜２６の上面２６Ｕおよび下面２６Ｒから第１絶縁膜２６の厚さ方向の中央に向かうにつれて第１絶縁膜２６の内側に向けて湾曲状に凹んでいる。つまり、側面２６ＳＡは、図４の断面視において湾曲状に形成されている。このように、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡの形状は、ゲート電極２４の側面２４ＳＡおよびゲート層２２の側面２２ＳＡの形状とは異なる。
【0046】
第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡは、ゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４ＳＡよりもゲート電極２４の内側に位置している。また、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡは、ゲート層２２の側面２２ＳＡよりもゲート層２２の内側に位置している。これにより、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって窪み部３８が構成されている。第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡが湾曲状に形成されており、側面２６ＳＡが窪み部３８の底面を構成しているため、窪み部３８は湾曲状に形成されているともいえる。
【0047】
図４の例では、窪み部３８の深さは、第１絶縁膜２６の膜厚よりも小さい。ここで、窪み部３８の深さは、例えばゲート電極２４のゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４ＳＡと第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡのうち第１絶縁膜２６の厚さ方向の中央とのＸ軸方向の間の距離によって定義できる。また、窪み部３８の深さは、第２絶縁膜２８の膜厚よりも小さい。
【0048】
第２絶縁膜２８は、窪み部３８に埋め込まれた部分である埋込部２８Ｅを含む。埋込部２８Ｅは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ、およびゲート層２２の上面２２Ｕの各々と接している。このため、埋込部２８Ｅの先端面は湾曲凸状に形成されている。
【0049】
第２絶縁膜２８の外面２８Ｆのうち埋込部２８Ｅに対応する部分には、凹部２８Ｇが形成されている。つまり、第２絶縁膜２８の外面２８Ｆは、窪み部３８に埋め込まれることによって凹む凹部２８Ｇを含む。凹部２８Ｇは、図４の断面視において湾曲状に形成されている。凹部２８Ｇの深さは、窪み部３８の深さ以下である。
【0050】
凹部２８Ｇは、例えばゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４ＳＡよりも外側に位置している。凹部２８Ｇの底面２８ＧＡは、例えばゲート電極２４の側面２４ＳＡよりも外側に位置しているといえる。また、凹部２８Ｇは、例えばゲート層２２の側面２２ＳＡよりも外側に位置している。凹部２８Ｇの底面２８ＧＡは、例えばゲート層２２の側面２２ＳＡよりも外側に位置しているといえる。
【0051】
なお、図示していないが、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＢの形状は側面２６ＳＡの形状と同様に湾曲状である。側面２６ＳＢは、第１絶縁膜２６のＸ軸方向の中央に対してＺ軸方向に沿う仮想線に対して側面２６ＳＡと対称形状である。また、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＢ、ゲート電極２４の側面２４ＳＢ、およびゲート層２２の側面２２ＳＢによっても同様に窪み部３８が構成されている。また、第２絶縁膜２８は、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＢ、ゲート電極２４の側面２４ＳＢ、およびゲート層２２の側面２２ＳＢによって構成された窪み部３８に埋め込まれた埋込部２８Ｅを含む。第２絶縁膜２８は、この埋込部２８Ｅに対応する凹部２８Ｇを含む。
【0052】
ソース電極３０のうち第２絶縁膜２８を覆うソースフィールドプレート部３０Ｂは、第２絶縁膜２８の凹部２８Ｇに埋め込まれる埋込部３０Ｄを含む。ソースフィールドプレート部３０Ｂは、埋込部３０Ｄとして、第２絶縁膜２８のうちソース電極３０寄りの凹部２８Ｇに埋め込まれる埋込部と、ドレイン電極３２寄りの凹部２８Ｇに埋め込まれる埋込部と、を含む。
【0053】
［窒化物半導体装置の製造方法］
次に、図１に示す窒化物半導体装置１０の製造方法の一例を説明する。図５～図１４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。なお、理解を容易にするため、図５～図１４では、図１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に示す窒化物半導体装置１０の製造方法の一例を説明する。図５～図１４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。なお、理解を容易にするため、図５～図１４では、図１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。
【0054】
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を形成することを含む。
図５に示すように、例えばＳｉ基板である基板１２上に、バッファ層１４が形成され、次いで、バッファ層１４上に電子走行層１６が形成されてよい。バッファ層１４および電子走行層１６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。
図５に示すように、例えばＳｉ基板である基板１２上に、バッファ層１４が形成され、次いで、バッファ層１４上に電子走行層１６が形成されてよい。バッファ層１４および電子走行層１６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。
【0055】
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、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）とを含んでよい。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。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。
【0056】
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供給層１８を形成すること、および、電子供給層１８上に窒化物半導体層４０を形成すること、を含む。
【0057】
図６に示すように、電子走行層１６上に、電子供給層１８が形成され、次いで、電子供給層１８上に窒化物半導体層４０が形成されてよい。電子供給層１８および窒化物半導体層４０は、ＭＯＣＶＤ法を用いてエピタキシャル成長させることができる。
【0058】
電子走行層１６がＧａＮ層である一方、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を構成する窒化物半導体は、電子走行層１６よりも大きなバンドギャップを有する。
【0059】
窒化物半導体層４０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ていてよい。一例では、窒化物半導体層４０を成長させる間にＭｇ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窒化物半導体層４０を形成することができる。窒化物半導体層４０は、例えばＧａＮによって形成されていてよい。したがって、窒化物半導体層４０は、電子供給層１８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構成されている。窒化物半導体層４０は、ゲート層２２（図１参照）を構成する半導体層である。
【0060】
図７および図８に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、窒化物半導体層４０の一部を露出する開口部２６Ａを有する絶縁膜４２を形成することを含む。
図７に示すように、例えば減圧化学的蒸着（Low-Pressure Chemical Vapor Deposition：ＬＰＣＶＤ）法によって窒化物半導体層４０上に絶縁膜４２が形成される。絶縁膜４２は、例えば窒化物半導体層４０の上面の全面にわたり形成されている。絶縁膜４２は、第１絶縁膜２６（図１参照）を構成する絶縁膜であり、例えばＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つによって形成されていてよい。一例では、絶縁膜４２は、Ｓｉ３Ｎ４によって形成されている。
図７に示すように、例えば減圧化学的蒸着（Low-Pressure Chemical Vapor Deposition：ＬＰＣＶＤ）法によって窒化物半導体層４０上に絶縁膜４２が形成される。絶縁膜４２は、例えば窒化物半導体層４０の上面の全面にわたり形成されている。絶縁膜４２は、第１絶縁膜２６（図１参照）を構成する絶縁膜であり、例えばＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つによって形成されていてよい。一例では、絶縁膜４２は、Ｓｉ３Ｎ４によって形成されている。
【0061】
次いで、絶縁膜４２上にフォトレジストマスク４４が形成される。フォトレジストマスク４４は、絶縁膜４２の上面の一部を露出させる開口部４４Ａを含む。開口部４４Ａは、リソグラフィおよびエッチングによってフォトレジストマスク４４を選択的に除去することによって形成される。
【0062】
次いで、図８に示すように、フォトレジストマスク４４を使用したエッチングによって、開口部４４Ａ内に露出した絶縁膜４２が除去される。これにより、絶縁膜４２に開口部２６Ａが形成される。エッチングには、例えばドライエッチングが使用される。
【0063】
図９に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、開口部２６Ａによって窒化物半導体層４０に接続された電極層４６を形成することを含む。電極層４６は、ゲート電極２４を構成する電極層であり、例えばＴｉＮ層である。電極層４６は、例えばスパッタ法によって形成される。電極層４６は、開口部２６Ａ内に充填されるとともに絶縁膜４２の上面の全面にわたり形成されている。電極層４６の上端部のうち開口部２６Ａに対応する部分には凹部２４Ｃが形成されている。
【0064】
図１０および図１１に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、窒化物半導体層４０、絶縁膜４２、および電極層４６をエッチングすることによって、電子供給層１８上のゲート層２２と、ゲート層２２の一部を露出する開口部２６Ａを有する第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上のゲートフィールドプレート部２４Ｂと開口部２６Ａによってゲート層２２に接するゲートコンタクト部２４Ａとを含むゲート電極２４を形成することを含む。
【0065】
図１０に示すように、電極層４６上にレジストマスク４８が形成される。レジストマスク４８は、電極層４６の上面の一部に形成されている。より詳細には、レジストマスク４８は、電極層４６の凹部２４Ｃおよびその周辺に形成されている。
【0066】
次いで、図１１に示すように、レジストマスク４８を使用したエッチングによって、窒化物半導体層４０、絶縁膜４２、および電極層４６が除去される。これにより、窒化物半導体層４０からゲート層２２が形成され、電極層４６からゲート電極２４が形成される。エッチングには、例えばドライエッチングが使用される。
【0067】
ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、ゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４ＳＡ，２４ＳＢ、および絶縁膜４２の側面４２ＳＡ，４２ＳＢが面一となる。
【0068】
図１２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２２とゲート電極２４との間に露出する絶縁膜４２の一部を除去することによって、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４ＳＡ，２４ＳＢよりもゲート電極２４の内側に位置する側面２６ＳＡ，２６ＳＢを含む第１絶縁膜２６を形成することを含む。
【0069】
絶縁膜４２を所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって第１絶縁膜２６が形成される。より詳細には、絶縁膜４２の側面４２ＳＡ，４２ＳＢを含む絶縁膜４２のＸ軸方向の両端部が除去されることによって第１絶縁膜２６が形成される。これにより、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢは、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢよりもゲート層２２の内側、かつゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４ＳＡ，２４ＳＢよりもゲート電極２４の内側に位置している。
【0070】
ここで、ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、絶縁膜４２が所定方向（Ｘ軸方向）に除去される。ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングは、ウェットエッチングまたはケミカルドライエッチングを含む。一例では、エッチングには、ウェットエッチングが使用される。
【0071】
このように第１絶縁膜２６が形成されるため、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって窪み部３８が構成される。
【0072】
図１３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２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４ＳＡ，２４ＳＢを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を形成することを含む。
【0073】
第２絶縁膜２８は、電子供給層１８の露出した上面およびゲート電極２４の上面２４Ｕを覆うように形成されている。第２絶縁膜２８は、例えばＬＰＶＣＤによって形成されている。第２絶縁膜２８は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つによって形成されていてよい。一例では、第２絶縁膜２８は、Ｓｉ３Ｎ４によって形成されている。つまり、第２絶縁膜２８は、第１絶縁膜２６と同じ材料によって形成されている。なお、第２絶縁膜２８は、第１絶縁膜２６と異なる材料によって形成されていてもよい。
【0074】
第２絶縁膜２８は、窪み部３８に埋め込まれる埋込部２８Ｅが形成されるとともに第２絶縁膜２８の外面２８Ｆに凹部２８Ｇが形成される。凹部２８Ｇは、第２絶縁膜２８の外面２８Ｆのうち埋込部２８Ｅに対応する部分に形成されている。
【0075】
次いで、第２絶縁膜２８を貫通して電子供給層１８を露出させる第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂが形成される。第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂは、ゲート層２２が第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの間に位置するように形成される。ゲート層２２は、第２開口部２８Ｂよりも第１開口部２８Ａの近くに位置していてよい。第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂは例えばエッチングによって形成される。
【0076】
図１４に示すように、窒化物半導体装置１０の製造方法は、電子供給層１８に接するようにソース電極３０およびドレイン電極３２（ともに図１参照）を形成することを含む。
この工程では、まず第２絶縁膜２８上に金属層５０が形成される。金属層５０は、第２絶縁膜２８の表面全体にわたり形成される。金属層５０は、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂを充填し、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂを介して電子供給層１８と接するように形成される。一例では、金属層５０は、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうち少なくとも１つを含んでよい。
この工程では、まず第２絶縁膜２８上に金属層５０が形成される。金属層５０は、第２絶縁膜２８の表面全体にわたり形成される。金属層５０は、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂを充填し、第１開口部２８Ａおよび第２開口部２８Ｂを介して電子供給層１８と接するように形成される。一例では、金属層５０は、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、Ａｌ層、ＡｌＳｉＣｕ層、およびＡｌＣｕ層のうち少なくとも１つを含んでよい。
【0077】
次いで、金属層５０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。これにより、図１に示すソース電極３０およびドレイン電極３２を形成することができる。つまり、ソース電極３０は、電子供給層１８に接するソースコンタクト部３０Ａと、第２絶縁膜２８上に形成されるソースフィールドプレート部３０Ｂと、を含む。ソースフィールドプレート部３０Ｂは、第２絶縁膜２８の凹部２８Ｇに埋め込まれる部分である埋込部３０Ｄ（図４参照）を含む。以上の工程を経て、図１に示される窒化物半導体装置１０が製造される。
【0078】
［作用］
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。
図１５は、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘの概略断面構造を示す断面図である。比較例の窒化物半導体装置１０Ｘは、本実施形態の窒化物半導体装置１０と比較して、第１絶縁膜の構成が異なる。このため、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘの第１絶縁膜を「第１絶縁膜２６Ｘ」とし、その側面を「側面２６ＸＳ」とする。それ以外の構成要素は、窒化物半導体装置１０の構成要素と共通のため、同一符号を付している。
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。
図１５は、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘの概略断面構造を示す断面図である。比較例の窒化物半導体装置１０Ｘは、本実施形態の窒化物半導体装置１０と比較して、第１絶縁膜の構成が異なる。このため、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘの第１絶縁膜を「第１絶縁膜２６Ｘ」とし、その側面を「側面２６ＸＳ」とする。それ以外の構成要素は、窒化物半導体装置１０の構成要素と共通のため、同一符号を付している。
【0079】
図１５に示すように、第１絶縁膜２６Ｘの側面２６ＸＳは、ゲート層２２の側面２２Ｓおよびゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４Ｓと面一となる。つまり、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘでは、例えばドライエッチングによってゲート層２２、ゲート電極２４、および第１絶縁膜２６Ｘが形成されており、その後に第１絶縁膜２６Ｘの側面２６ＸＳを除去していない。このため、図１５の「×」印で示すように、ゲート電極２４の側面２４Ｓ、第１絶縁膜２６Ｘの側面２６ＸＳ、およびゲート層２２の側面２２Ｓの各々には、ドライエッチングによるダメージが残っている。
【0080】
第１絶縁膜２６Ｘの側面２６ＸＳのダメージは、ゲート電極２４とゲート層２２との間の電流経路を形成し得る。このため、ゲート電極２４の側面２４Ｓ、第１絶縁膜２６Ｘの側面２６ＸＳ、およびゲート層２２の側面２２Ｓの各々に沿ったゲートリーク電流の経路が生じてしまう。これにより、比較例の窒化物半導体装置１０Ｘのゲート電極２４に電圧が印加された場合、上記経路を介してゲートリーク電流が流れてしまう。
【0081】
図３に示すように、本実施形態の窒化物半導体装置１０では、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓがゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。つまり、例えばドライエッチングによって生じたダメージが残る絶縁膜４２の側面４２ＳＡ，４２ＳＢは、ドライエッチングよりもダメージの少ないエッチングによって除去され、側面２６ＳＡ，２６ＳＢを含む第１絶縁膜２６が形成されている。このため、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢには、ドライエッチングによるダメージは生じていない。これにより、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢには、電流経路は生じ難い。さらに、図４に示すように、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に第２絶縁膜２８が埋め込まれている。したがって、窒化物半導体装置１０のゲート電極２４に電圧が印加された場合、ゲート電極２４からゲート層２２にゲートリーク電流が流れることが抑制される。
【0082】
［効果］
本実施形態の窒化物半導体装置１０によれば、以下の効果が得られる。
（１）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供給層１８と、電子供給層１８上に形成された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、ゲート層２２を露出する開口部２６Ａを含む第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上に形成されたゲートフィールドプレート部２４Ｂと、開口部２６Ａを介してゲート層２２に接するゲートコンタクト部２４Ａとを含むゲート電極２４と、ゲート層２２に対して所定方向の両側に配置され、電子供給層１８と接しているソース電極３０およびドレイン電極３２と、を含む。第１絶縁膜２６は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓと同じ方向を向く側面２６Ｓを含む。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。窒化物半導体装置１０は、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４の各々の側面２２Ｓ，２４Ｓ，２６Ｓを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を含む。第２絶縁膜２８は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に埋め込まれた部分を含む。
本実施形態の窒化物半導体装置１０によれば、以下の効果が得られる。
（１）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供給層１８と、電子供給層１８上に形成された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、ゲート層２２を露出する開口部２６Ａを含む第１絶縁膜２６と、第１絶縁膜２６上に形成されたゲートフィールドプレート部２４Ｂと、開口部２６Ａを介してゲート層２２に接するゲートコンタクト部２４Ａとを含むゲート電極２４と、ゲート層２２に対して所定方向の両側に配置され、電子供給層１８と接しているソース電極３０およびドレイン電極３２と、を含む。第１絶縁膜２６は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓと同じ方向を向く側面２６Ｓを含む。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。窒化物半導体装置１０は、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４の各々の側面２２Ｓ，２４Ｓ，２６Ｓを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を含む。第２絶縁膜２８は、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に埋め込まれた部分を含む。
【0083】
この構成によれば、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢには電流経路が生じ難いため、ゲート電極２４の側面２４Ｓからゲート層２２の側面２２Ｓまでの電流経路が第１絶縁膜２６において分断されている。これにより、ゲート電極２４の側面２４Ｓからゲート層２２の側面２２Ｓにゲートリーク電流が流れることを抑制することができる。
【0084】
（２）窪み部３８の深さは、第１絶縁膜２６の膜厚よりも小さい。
この構成によれば、窪み部３８の底面を構成する第１絶縁膜２６の側面２６Ｓに第２絶縁膜２８が接しやすくなる。このため、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓと第２絶縁膜２８との間に空隙が形成されることを抑制できる。
この構成によれば、窪み部３８の底面を構成する第１絶縁膜２６の側面２６Ｓに第２絶縁膜２８が接しやすくなる。このため、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓと第２絶縁膜２８との間に空隙が形成されることを抑制できる。
【0085】
（３）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供給層１８を形成すること、電子供給層１８上に窒化物半導体層４０を形成すること、窒化物半導体層４０上に、窒化物半導体層４０の一部を露出する開口部２６Ａを有する絶縁膜４２を形成すること、絶縁膜４２上に、開口部２６Ａによって窒化物半導体層４０に接続された電極層４６を形成すること、窒化物半導体層４０、絶縁膜４２、および電極層４６をエッチングすることによって、電子供給層１８上のゲート層２２と、絶縁膜４２上のゲートフィールドプレート部２４Ｂと開口部２６Ａによってゲート層２２に接するゲートコンタクト部２４Ａとを含むゲート電極２４を形成すること、ゲート層２２とゲート電極２４との間に露出する絶縁膜４２の一部を除去することによって、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置する側面２６Ｓを含む第１絶縁膜２６を形成すること、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの下面２４Ｒ、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ、およびゲート層２２の上面２２Ｕによって構成された窪み部３８に埋め込まれた部分を含み、ゲート層２２、第１絶縁膜２６、およびゲート電極２４の各々の側面２２Ｓ，２６Ｓ，２４Ｓを少なくとも覆う第２絶縁膜２８を形成すること、ゲート層２２に対して所定方向（Ｘ軸方向）の両側に、電子供給層１８に接するソース電極３０およびドレイン電極３２を形成すること、を含む。
【0086】
この構成によれば、ゲート層２２とゲート電極２４との間に露出する絶縁膜４２の一部を除去することによって、側面２６ＳＡ，２６ＳＢを含む第１絶縁膜２６が形成される。これにより、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢには、ドライエッチングによるダメージは生じていない。これにより、第１絶縁膜２６の側面２６ＳＡ，２６ＳＢには、電流経路は生じ難い。したがって、ゲート電極２４の側面２４Ｓからゲート層２２の側面２２Ｓにゲートリーク電流が流れることを抑制することができる。
【0087】
（４）窒化物半導体装置１０の製造方法では、ゲート層２２、ゲート電極２４、および絶縁膜４２のエッチングによってゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４ＳＡ，２４ＳＢ、および絶縁膜４２の側面４２ＳＡ，４２ＳＢを面一となるように形成する。そして、絶縁膜４２を所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって第１絶縁膜２６を形成する。
【0088】
この構成によれば、同一の工程でゲート層２２およびゲート電極２４を形成することによって、窒化物半導体装置１０の製造工程を簡略化することができる。そして、ゲート層２２の側面２２ＳＡ，２２ＳＢ、ゲートフィールドプレート部２４Ｂの側面２４ＳＡ，２４ＳＢ、および絶縁膜４２の側面４２ＳＡ，４２ＳＢを面一となる状態で絶縁膜４２が所定方向（Ｘ軸方向）に除去されるため、第１絶縁膜２６を容易に形成することができる。
【0089】
（５）ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、絶縁膜４２を所定方向（Ｘ軸方向）に除去する。
この構成によれば、絶縁膜４２を所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって形成された第１絶縁膜２６の側面２６Ｓへのダメージが低減される。したがって、ゲート電極２４の側面２４Ｓからゲート層２２の側面２２Ｓにゲートリーク電流が流れることを抑制することができる。
この構成によれば、絶縁膜４２を所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって形成された第１絶縁膜２６の側面２６Ｓへのダメージが低減される。したがって、ゲート電極２４の側面２４Ｓからゲート層２２の側面２２Ｓにゲートリーク電流が流れることを抑制することができる。
【0090】
＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・窒化物半導体は、ＧａＮに限定されない。窒化物半導体の代表例としては、ＧａＮの他に、窒化アルミニウム、窒化インジウム（ＩｎＮ）が挙げられる。これらは、一般には、ＡｌｘＩｎｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表すことができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・窒化物半導体は、ＧａＮに限定されない。窒化物半導体の代表例としては、ＧａＮの他に、窒化アルミニウム、窒化インジウム（ＩｎＮ）が挙げられる。これらは、一般には、ＡｌｘＩｎｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表すことができる。
【0091】
・窪み部３８の深さは、任意に変更可能である。一例では、窪み部３８の深さは、第１絶縁膜２６の膜厚以上であってもよい。一例では、窪み部３８の深さは、第２絶縁膜２８の膜厚以上であってもよい。
【0092】
・窪み部３８の形状は、任意に変更可能である。一例では、窪み部３８は、矩形凹状であってもよい。
・第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ（２６ＳＡ，２６ＳＢ）の形状は任意に変更可能である。一例では、第１絶縁膜２６の湾曲状となる側面２６Ｓのうち最も第１絶縁膜２６の内側に位置する部分は、第１絶縁膜２６の厚さ方向の中央よりも第１絶縁膜２６の上面２６Ｕ寄り、または第１絶縁膜２６の下面２６Ｒ寄りであってもよい。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、Ｚ軸方向に沿って延びる平面状に形成されていてもよい。また別の例では、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは湾曲状ではなく、Ｚ軸方向に沿った平面状に形成されていてもよい。
・第１絶縁膜２６の側面２６Ｓ（２６ＳＡ，２６ＳＢ）の形状は任意に変更可能である。一例では、第１絶縁膜２６の湾曲状となる側面２６Ｓのうち最も第１絶縁膜２６の内側に位置する部分は、第１絶縁膜２６の厚さ方向の中央よりも第１絶縁膜２６の上面２６Ｕ寄り、または第１絶縁膜２６の下面２６Ｒ寄りであってもよい。第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、Ｚ軸方向に沿って延びる平面状に形成されていてもよい。また別の例では、第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは湾曲状ではなく、Ｚ軸方向に沿った平面状に形成されていてもよい。
【0093】
・ゲート電極２４（ゲートフィールドプレート部２４Ｂ）の側面２４Ｓ（２４ＳＡ，２４ＳＢ）のＸ軸方向の位置は任意に変更可能である。一例では、ゲート電極２４の側面２４Ｓは、ゲート層２２の側面２２Ｓよりもゲート層２２の内側に位置していてもよい。この場合においても第１絶縁膜２６の側面２６Ｓは、ゲート電極２４の側面２４Ｓよりもゲート電極２４の内側に位置している。
【0094】
・ソース電極３０の構成は任意に変更可能である。一例では、ソースフィールドプレート部３０Ｂは、第２絶縁膜２８からＺ軸方向に離隔した位置に形成されていてもよい。ソースフィールドプレート部３０Ｂは、平面視においてゲート電極２４を覆うように形成されていればよい。別の例では、ソース電極３０からソースフィールドプレート部３０Ｂを省略してもよい。
【0095】
・第１絶縁膜２６の開口部２６Ａの形状は任意に変更可能である。一例では、図１６に示すように、開口部２６Ａは、ゲート層２２に近づくにつれて互いに接近するテーパ状に形成されていてもよい。これにより、ゲート電極２４のゲートコンタクト部２４Ａは、ゲート層２２に近づくにつれて先細る台形状に形成されている。また、ゲート電極２４の凹部２４Ｃは、第１絶縁膜２６の開口部２６Ａの形状に対応して、ゲート層２２に近づくにつれて互いに接近する側面を含む。
【0096】
・ゲート層２２の構成は任意に変更可能である。一例では、図１７に示すように、ゲート層２２は、ゲート層本体部２２Ａと、ゲート層本体部２２Ａからソース電極３０に向けて延在するソース延在部２２Ｂと、ゲート層本体部２２Ａからドレイン電極３２に向けて延在するドレイン延在部２２Ｃと、を含む。ゲート層本体部２２Ａは、ゲート層２２の上面２２Ｕおよび側面２２ＳＡ，２２ＳＢを含む。ゲート層２２の下面２２Ｒは、ゲート層本体部２２Ａの下面、ソース延在部２２Ｂの下面、およびドレイン延在部２２Ｃの下面によって構成されている。このため、ゲート層２２の下面２２Ｒは、上面２２Ｕよりも大きな面積を有する。
【0097】
ゲート層本体部２２Ａは、ソース延在部２２Ｂとドレイン延在部２２Ｃとの間にあり、ソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃと一体に形成されている。ゲート層本体部２２Ａは、ゲート層２２の比較的厚い部分に相当する。
【0098】
ソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃの双方は、ゲート層本体部２２Ａよりも薄い。ソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃの双方は、ゲート層本体部２２Ａの厚さの半分以下の厚さを有してもよい。ドレイン延在部２２Ｃは、平面視においてソース延在部２２Ｂよりもゲート層本体部２２Ａの外側に向けて長く延びていてよい。すなわち、ドレイン延在部２２Ｃは、ソース延在部２２Ｂよりも大きいＸ軸方向の寸法を有してよい。ソース延在部２２Ｂは、Ｘ軸方向において、例えば０．２μｍ以上０．３μｍ以下の寸法を有してよい。一方、ドレイン延在部２２Ｃは、Ｘ軸方向において、例えば０．２μｍ以上０．６μｍ以下の寸法を有してよい。
【0099】
また、図１８に示すように、ソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃを含むゲート層２２において、第１絶縁膜２６の開口部２６Ａがゲート層２２に近づくにつれて互いに接近するテーパ状に形成されていてもよい。
【0100】
なお、図１７および図１８に示す変更例において、ゲート層２２からソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃの一方を省略してもよい。ゲート層２２がソース延在部２２Ｂおよびドレイン延在部２２Ｃの一方を含むことによって、ゲート層２２内の局所的な電界集中を抑制することができる。
【0101】
本明細書に記載の様々な例のうち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。
本明細書において、「ＡおよびＢのうち少なくとも１つ」とは、「Ａのみ、または、Ｂのみ、またはＡおよびＢの両方」を意味するものとして理解されるべきである。
本明細書において、「ＡおよびＢのうち少なくとも１つ」とは、「Ａのみ、または、Ｂのみ、またはＡおよびＢの両方」を意味するものとして理解されるべきである。
【0102】
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、例えば「第１要素が第２要素上に実装される」という表現は、或る実施形態では第１要素が第２要素に接触して第２要素上に直接配置され得るが、他の実施形態では第１要素が第２要素に接触することなく第２要素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要素と第２要素との間に他の要素が形成される構造を排除しない。
【0103】
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。
【0104】
＜付記＞
上記実施形態および各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、各付記に記載された構成要素に対応する実施形態の構成要素の符号を括弧書きで示す。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、符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
上記実施形態および各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、各付記に記載された構成要素に対応する実施形態の構成要素の符号を括弧書きで示す。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、符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
【0105】
［付記１］
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）上に形成された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、前記ゲート層（２２）を露出する開口部（２６Ａ）を含む第１絶縁膜（２６）と、
前記第１絶縁膜（２６）上に形成されたゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）と、前記開口部（２６Ａ）を介して前記ゲート層（２２）に接するゲートコンタクト部（２４Ａ）とを含むゲート電極（２４）と、
前記ゲート層（２２）に対して所定方向（Ｘ軸方向）の両側に配置され、前記電子供給層（１８）と接しているソース電極（３０）およびドレイン電極（３２）と、
を含み、
前記第１絶縁膜（２６）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）と同じ方向を向く側面（２６Ｓ）を含み、
前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）よりも前記ゲート電極（２４）の内側に位置しており、
前記ゲート層（２２）、前記第１絶縁膜（２６）、および前記ゲート電極（２４）の各々の側面（２２Ｓ，２６Ｓ，２４Ｓ）を少なくとも覆う第２絶縁膜（２８）を含み、
前記第２絶縁膜（２８）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の下面（２４Ｒ）、前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）、および前記ゲート層（２２）の上面（２２Ｕ）によって構成された窪み部（３８）に埋め込まれた部分を含む
窒化物半導体装置（１０）。
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）上に形成された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、前記ゲート層（２２）を露出する開口部（２６Ａ）を含む第１絶縁膜（２６）と、
前記第１絶縁膜（２６）上に形成されたゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）と、前記開口部（２６Ａ）を介して前記ゲート層（２２）に接するゲートコンタクト部（２４Ａ）とを含むゲート電極（２４）と、
前記ゲート層（２２）に対して所定方向（Ｘ軸方向）の両側に配置され、前記電子供給層（１８）と接しているソース電極（３０）およびドレイン電極（３２）と、
を含み、
前記第１絶縁膜（２６）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）と同じ方向を向く側面（２６Ｓ）を含み、
前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）よりも前記ゲート電極（２４）の内側に位置しており、
前記ゲート層（２２）、前記第１絶縁膜（２６）、および前記ゲート電極（２４）の各々の側面（２２Ｓ，２６Ｓ，２４Ｓ）を少なくとも覆う第２絶縁膜（２８）を含み、
前記第２絶縁膜（２８）は、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の下面（２４Ｒ）、前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）、および前記ゲート層（２２）の上面（２２Ｕ）によって構成された窪み部（３８）に埋め込まれた部分を含む
窒化物半導体装置（１０）。
【0106】
［付記２］
前記窪み部（３８）の深さは、前記第１絶縁膜（２６）の膜厚よりも小さい
付記１に記載の窒化物半導体装置。
前記窪み部（３８）の深さは、前記第１絶縁膜（２６）の膜厚よりも小さい
付記１に記載の窒化物半導体装置。
【0107】
［付記３］
前記窪み部（３８）は、湾曲状に形成されている
付記１または２に記載の窒化物半導体装置。
前記窪み部（３８）は、湾曲状に形成されている
付記１または２に記載の窒化物半導体装置。
【0108】
［付記４］
前記開口部（２６Ａ）は、前記ゲート層（２２）に近づくにつれて互いに接近するテーパ状に形成されている
付記１～３のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記開口部（２６Ａ）は、前記ゲート層（２２）に近づくにつれて互いに接近するテーパ状に形成されている
付記１～３のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0109】
［付記５］
前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）は、前記ゲート層（２２）の側面（２２Ｓ）よりも前記ゲート層（２２）の内側に位置している
付記１～４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）は、前記ゲート層（２２）の側面（２２Ｓ）よりも前記ゲート層（２２）の内側に位置している
付記１～４のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0110】
［付記６］
前記ゲート層（２２）の側面（２２Ｓ）および前記ゲート電極（２４）の側面（２４Ｓ）は、前記所定方向（Ｘ軸方向）において互いに同じ位置である
付記１～５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）の側面（２２Ｓ）および前記ゲート電極（２４）の側面（２４Ｓ）は、前記所定方向（Ｘ軸方向）において互いに同じ位置である
付記１～５のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0111】
［付記７］
前記第１絶縁膜（２６）は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
付記１～６のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第１絶縁膜（２６）は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
付記１～６のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0112】
［付記８］
前記第２絶縁膜（２８）は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
付記１～７のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第２絶縁膜（２８）は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、およびＡｌＯＮのうち少なくとも１つを含む
付記１～７のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0113】
［付記９］
前記第１絶縁膜（２６）および前記第２絶縁膜（２８）は、同一材料によって形成されている
付記１～８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第１絶縁膜（２６）および前記第２絶縁膜（２８）は、同一材料によって形成されている
付記１～８のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0114】
［付記１０］
前記第２絶縁膜（２８）の外面（２８Ｆ）は、前記窪み部（３８）に埋め込まれることによって凹む凹部（２８Ｇ）を含む
付記１～９のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記第２絶縁膜（２８）の外面（２８Ｆ）は、前記窪み部（３８）に埋め込まれることによって凹む凹部（２８Ｇ）を含む
付記１～９のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0115】
［付記１１］
前記ソース電極（３０）は、
前記電子供給層（１８）に接するソースコンタクト部（３０Ａ）と、
前記第２絶縁膜（２８）上に形成されるソースフィールドプレート部（３０Ｂ）と、
を含み、
前記ソースフィールドプレート部（３０Ｂ）は、前記第２絶縁膜（２８）の前記凹部（２８Ｇ）に埋め込まれている
付記１０に記載の窒化物半導体装置。
前記ソース電極（３０）は、
前記電子供給層（１８）に接するソースコンタクト部（３０Ａ）と、
前記第２絶縁膜（２８）上に形成されるソースフィールドプレート部（３０Ｂ）と、
を含み、
前記ソースフィールドプレート部（３０Ｂ）は、前記第２絶縁膜（２８）の前記凹部（２８Ｇ）に埋め込まれている
付記１０に記載の窒化物半導体装置。
【0116】
［付記１２］
前記ゲート層（２２）は、
ゲート層本体部（２２Ａ）と、
前記ゲート層本体部（２２Ａ）から前記ソース電極（３０）に向けて延在するソース延在部（２２Ｂ）と、
前記ゲート層本体部（２２Ａ）から前記ドレイン電極（３２）に向けて延在するドレイン延在部（２２Ｃ）と、
を含む
付記１～１１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、
ゲート層本体部（２２Ａ）と、
前記ゲート層本体部（２２Ａ）から前記ソース電極（３０）に向けて延在するソース延在部（２２Ｂ）と、
前記ゲート層本体部（２２Ａ）から前記ドレイン電極（３２）に向けて延在するドレイン延在部（２２Ｃ）と、
を含む
付記１～１１のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0117】
［付記１３］
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮによって構成され、
０．１＜ｘ＜０．３である
付記１～１２のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
前記電子供給層（１８）は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮによって構成され、
０．１＜ｘ＜０．３である
付記１～１２のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0118】
［付記１４］
前記ゲート層（２２）の上面（２２Ｕ）は、前記ゲート電極（２４）とショットキー接合を形成している
付記１～１３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）の上面（２２Ｕ）は、前記ゲート電極（２４）とショットキー接合を形成している
付記１～１３のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置。
【0119】
［付記１５］
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）上に窒化物半導体層（４０）を形成すること、
前記窒化物半導体層（４０）上に、前記窒化物半導体層（４０）の一部を露出する開口部（２６Ａ）を有する絶縁膜（４２）を形成すること、
前記絶縁膜（４２）上に、前記開口部（２６Ａ）によって前記窒化物半導体層（４０）に接続された電極層（４６）を形成すること、
前記窒化物半導体層（４０）、前記絶縁膜（４２）、および前記電極層（４６）をエッチングすることによって、前記電子供給層（１８）上のゲート層（２２）と、前記絶縁膜（４２）上のゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）と前記開口部（２６Ａ）によって前記ゲート層（２２）に接するゲートコンタクト部（２４Ａ）とを含むゲート電極（２４）を形成すること、
前記ゲート層（２２）と前記ゲート電極（２４）との間に露出する前記絶縁膜（４２）の一部を除去することによって、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）よりも前記ゲート電極（２４）の内側に位置する側面を含む第１絶縁膜（２６）を形成すること、
前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の下面（２４Ｒ）、前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）、および前記ゲート層（２２）の上面（２２Ｕ）によって構成された窪み部（３８）に埋め込まれた部分を含み、前記ゲート層（２２）、前記第１絶縁膜（４２）、および前記ゲート電極（２４）の各々の側面（２２Ｓ，４２Ｓ，２４Ｓ）を少なくとも覆う第２絶縁膜（２８）を形成すること、
前記ゲート層（２２）に対して所定方向（Ｘ軸方向）の両側に、前記電子供給層（１８）に接するソース電極（３０）およびドレイン電極（３２）を形成すること、
を含む、窒化物半導体装置（１０）の製造方法。
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）上に窒化物半導体層（４０）を形成すること、
前記窒化物半導体層（４０）上に、前記窒化物半導体層（４０）の一部を露出する開口部（２６Ａ）を有する絶縁膜（４２）を形成すること、
前記絶縁膜（４２）上に、前記開口部（２６Ａ）によって前記窒化物半導体層（４０）に接続された電極層（４６）を形成すること、
前記窒化物半導体層（４０）、前記絶縁膜（４２）、および前記電極層（４６）をエッチングすることによって、前記電子供給層（１８）上のゲート層（２２）と、前記絶縁膜（４２）上のゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）と前記開口部（２６Ａ）によって前記ゲート層（２２）に接するゲートコンタクト部（２４Ａ）とを含むゲート電極（２４）を形成すること、
前記ゲート層（２２）と前記ゲート電極（２４）との間に露出する前記絶縁膜（４２）の一部を除去することによって、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４Ｓ）よりも前記ゲート電極（２４）の内側に位置する側面を含む第１絶縁膜（２６）を形成すること、
前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の下面（２４Ｒ）、前記第１絶縁膜（２６）の側面（２６Ｓ）、および前記ゲート層（２２）の上面（２２Ｕ）によって構成された窪み部（３８）に埋め込まれた部分を含み、前記ゲート層（２２）、前記第１絶縁膜（４２）、および前記ゲート電極（２４）の各々の側面（２２Ｓ，４２Ｓ，２４Ｓ）を少なくとも覆う第２絶縁膜（２８）を形成すること、
前記ゲート層（２２）に対して所定方向（Ｘ軸方向）の両側に、前記電子供給層（１８）に接するソース電極（３０）およびドレイン電極（３２）を形成すること、
を含む、窒化物半導体装置（１０）の製造方法。
【0120】
［付記１６］
前記ゲート層（２２）、前記ゲート電極（２４）、および前記絶縁膜（４２）のエッチングによって前記ゲート層（２２）の側面（２２ＳＡ，２２ＳＢ）、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４ＳＡ，２４ＳＢ）、および前記絶縁膜（４２）の側面（４２ＳＡ，４２ＳＢ）を面一となるように形成し、
前記絶縁膜（４２）を前記所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって前記第１絶縁膜（２６）を形成する
付記１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ゲート層（２２）、前記ゲート電極（２４）、および前記絶縁膜（４２）のエッチングによって前記ゲート層（２２）の側面（２２ＳＡ，２２ＳＢ）、前記ゲートフィールドプレート部（２４Ｂ）の側面（２４ＳＡ，２４ＳＢ）、および前記絶縁膜（４２）の側面（４２ＳＡ，４２ＳＢ）を面一となるように形成し、
前記絶縁膜（４２）を前記所定方向（Ｘ軸方向）に除去することによって前記第１絶縁膜（２６）を形成する
付記１５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0121】
［付記１７］
前記第２絶縁膜（２８）の外面（２８Ｆ）は、前記窪み部（３８）に埋め込まれることによって凹む凹部（２８Ｇ）を含み、
前記ソース電極（３０）は、
前記電子供給層（１８）に接するソースコンタクト部（３０Ａ）と、
前記第２絶縁膜（２８）上に形成されるソースフィールドプレート部（３０Ｂ）と、
を含み、
前記ソースフィールドプレート部（３０Ｂ）は、前記第２絶縁膜（２８）の前記凹部（２８Ｇ）に埋め込まれる部分を含む
付記１５または１６に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記第２絶縁膜（２８）の外面（２８Ｆ）は、前記窪み部（３８）に埋め込まれることによって凹む凹部（２８Ｇ）を含み、
前記ソース電極（３０）は、
前記電子供給層（１８）に接するソースコンタクト部（３０Ａ）と、
前記第２絶縁膜（２８）上に形成されるソースフィールドプレート部（３０Ｂ）と、
を含み、
前記ソースフィールドプレート部（３０Ｂ）は、前記第２絶縁膜（２８）の前記凹部（２８Ｇ）に埋め込まれる部分を含む
付記１５または１６に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0122】
［付記１８］
前記ゲート層（２２）、前記ゲート電極（２４）、および前記絶縁膜（４２）を形成するエッチングは、ドライエッチングであり、
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、前記絶縁膜（４２）を前記所定方向（Ｘ軸方向）に除去する
付記１５～１７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）、前記ゲート電極（２４）、および前記絶縁膜（４２）を形成するエッチングは、ドライエッチングであり、
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングによって、前記絶縁膜（４２）を前記所定方向（Ｘ軸方向）に除去する
付記１５～１７のいずれか１つに記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0123】
［付記１９］
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングは、ウェットエッチングまたはケミカルドライエッチングを含む
付記１８に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
前記ドライエッチングよりもダメージが少ないエッチングは、ウェットエッチングまたはケミカルドライエッチングを含む
付記１８に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【0124】
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】
【0125】
１０…窒化物半導体装置
１０ＨＣ…ＨＥＭＴセル
１０Ｘ…比較例の窒化物半導体装置
１２…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…ゲート層本体部
２２Ｂ…ソース延在部
２２Ｃ…ドレイン延在部
２２Ｒ…下面
２２Ｕ…上面
２２Ｓ，２２ＳＡ，２２ＳＢ…側面
２４…ゲート電極
２４Ａ…ゲートコンタクト部
２４Ｂ…ゲートフィールドプレート部
２４Ｃ…凹部
２４Ｒ…下面
２４Ｕ…上面
２４Ｓ，２４ＳＡ，２４ＳＢ…側面
２６…第１絶縁膜
２６Ａ…開口部
２６Ｒ…下面
２６Ｕ…上面
２６Ｓ，２６ＳＡ，２６ＳＢ…側面
２６Ｘ…比較例の第１絶縁膜
２６ＸＳ…側面
２８…第２絶縁膜
２８Ａ…第１開口部
２８Ｂ…第２開口部
２８Ｃ，２８ＣＡ，２８ＣＢ…側面カバー部
２８Ｄ…上面カバー部
２８Ｅ…埋込部
２８Ｆ…外面
２８Ｇ…凹部
２８ＧＡ…底面
３０…ソース電極
３０Ａ…ソースコンタクト部
３０Ｂ…ソースフィールドプレート部
３０Ｃ…端部
３０Ｄ…埋込部
３２…ドレイン電極
３４…アクティブ領域
３６…非アクティブ領域
３８…窪み部
４０…窒化物半導体層
４２…絶縁膜
４２ＳＡ，４２ＳＢ…側面
４４…フォトレジストマスク
４４Ａ…開口部
４６…電極層
４８…レジストマスク
５０…金属層
１０ＨＣ…ＨＥＭＴセル
１０Ｘ…比較例の窒化物半導体装置
１２…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…ゲート層本体部
２２Ｂ…ソース延在部
２２Ｃ…ドレイン延在部
２２Ｒ…下面
２２Ｕ…上面
２２Ｓ，２２ＳＡ，２２ＳＢ…側面
２４…ゲート電極
２４Ａ…ゲートコンタクト部
２４Ｂ…ゲートフィールドプレート部
２４Ｃ…凹部
２４Ｒ…下面
２４Ｕ…上面
２４Ｓ，２４ＳＡ，２４ＳＢ…側面
２６…第１絶縁膜
２６Ａ…開口部
２６Ｒ…下面
２６Ｕ…上面
２６Ｓ，２６ＳＡ，２６ＳＢ…側面
２６Ｘ…比較例の第１絶縁膜
２６ＸＳ…側面
２８…第２絶縁膜
２８Ａ…第１開口部
２８Ｂ…第２開口部
２８Ｃ，２８ＣＡ，２８ＣＢ…側面カバー部
２８Ｄ…上面カバー部
２８Ｅ…埋込部
２８Ｆ…外面
２８Ｇ…凹部
２８ＧＡ…底面
３０…ソース電極
３０Ａ…ソースコンタクト部
３０Ｂ…ソースフィールドプレート部
３０Ｃ…端部
３０Ｄ…埋込部
３２…ドレイン電極
３４…アクティブ領域
３６…非アクティブ領域
３８…窪み部
４０…窒化物半導体層
４２…絶縁膜
４２ＳＡ，４２ＳＢ…側面
４４…フォトレジストマスク
４４Ａ…開口部
４６…電極層
４８…レジストマスク
５０…金属層
【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】