[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

以往，公知有例如下述的专利文献1中所公开那样的将Si(硅)用作半导体材料的3维结构的半导体装置。根据专利文献1的技术，在半导体衬底上形成半导体集成电路，在该衬底上经层间膜进而形成Si层。而且，利用该Si层进而形成半导体集成电路，构成3维结构的半导体装置。

专利文献1：日本专利申请公开2006-203250号公报

专利文献2：日本专利申请公开平5-75018号公报

专利文献3：日本专利申请公开2000-150900号公报

专利文献4：日本专利申请公开2003-179233号公报

在形成3维结构的半导体装置时，优选在希望的位置上能够精度良好地形成各半导体层的半导体元件。特别是优选越是多层结构，越精度良好地进行各层间的结构的位置关系的把握。

但是，在上述以往的技术中，在形成3维结构的情况下，首先，在衬底上形成半导体元件，之后，进而层叠Si层。在这样的结构中，在层叠Si层时，衬底上的结构被Si层所覆盖。其结果是，不再能够实测出正确的位置关系，以高精度把握位置关系变得困难。

为了避免这样的问题，也可考虑在衬底上的Si层上形成半导体元件后通过构图从而去掉半导体元件以外的部分的手法。由此，就变得可以看到衬底上的半导体元件。但是，在使用该手法的情况下，会招致工序数的增加。

发明内容

本发明是为了解决上述这样的课题而做出的，其目的是提供一种3维结构的半导体装置，其能够在既避免制造工序的复杂化又高精度地把握在多个半导体层中分别形成的半导体元件的位置关系的同时来进行制造。

第1发明为了达成上述目的，是一种半导体装置，其特征在于，具备：第1半导体层；第1半导体元件，形成在上述第1半导体层中；第2半导体层，以与上述第1半导体元件重叠的方式层叠在上述第1半导体层上，由透明半导体材料构成；第2半导体元件，形成在上述第2半导体层中；以及布线，在上述第2半导体层内延伸并电连接上述第1、2半导体元件。

根据第1发明，因为以覆盖第1半导体元件的方式层叠的第2半导体层是由透明半导体材料形成的，所以能够透过该第2半导体层而光学式检测出第1半导体元件的位置。其结果是，能够在不招致制造工序的复杂化地高精度把握第1、2半导体元件的位置关系的同时，形成半导体装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的半导体装置的剖面图。

具体实施方式

实施方式1

[实施方式1的结构]

图1是本发明的实施方式1的半导体装置的剖面图。在本实施方式中，作为一个例子，表示作为高频器件的半导体装置。本实施方式的半导体装置如图1所示具备作为透明衬底的SiC(碳化硅)衬底2。在SiC衬底2中形成有晶体管10。晶体管10具备栅电极12、源电极14、漏电极16。

在SiC衬底2上层叠有GaN(氮化镓)层6。GaN层6是以覆盖晶体管10的方式层叠的单晶透明半导体层。在GaN层6上还层叠有AlGaN层8。在AlGaN层8中形成有晶体管20。晶体管20具备：栅电极22、源电极24、漏电极26。在栅电极22的周围具备有绝缘膜28。

本实施方式的半导体装置具备布线18。布线18电连接晶体管10的漏电极16和晶体管20的漏电极26。布线18贯通GaN层6的内部而形成。此外，本实施方式的半导体装置具备：连接到晶体管10的源电极14的布线30、连接到晶体管20的源电极24的布线32。布线30、32也分别贯通AlGaN层8、GaN层6、SiC衬底2等的内部而形成。

这样，本实施方式的半导体装置具备：包含SiC衬底2、GaN层6、AlGaN层8的多层结构，而且是在该多层结构的不同层中分别具备晶体管10、20的3维结构的半导体装置。

本实施方式的半导体装置例如能够通过下述这样的工序来制造。首先，准备作为透明衬底的SiC衬底2，在该SiC衬底2上形成布线30、32、晶体管10。之后，在SiC衬底2上使GaN层6外延生长。接着，在GaN层6上形成布线18、32，以与这些布线18、32电连接的方式形成晶体管20。

再有，在使用了GaN的高频器件中，优选GaN的结晶结构是六方晶结构。因此，在本实施方式中，考虑到这一点，使成为基底的面的SiC衬底2的结晶面(或结晶结构)，作为使GaN层6成为六方晶结构那样的结构。