[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术

存在利用AlGaN/GaN异质结并将GaN层作为电子移动层的结构的场效应晶体管。GaN是具有宽的带隙（band gap）并具有高的击穿电压强度、高的饱和电子速度的材料，因此有望成为形成能够实现大电流、高耐电压、低导通电阻动作的半导体装置的材料。因此，能够节省超过硅功率器件（silicon power devices）的界限的电力，并且研究利用了GaN类的材料的半导体装置来作为下一代的高效率开关元件。

在这样的场效应晶体管等的半导体装置中，通常在形成栅电极或者漏电极等之后，为了钝化(passivation)等，而在场效应晶体管等的整个表面上形成绝缘膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-103408号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，为了实现利用晶体管的电力用的高效的开关元件，需要降低导通电阻、实现常闭动作以及使开关元件实现高耐电压化。其中，就使开关元件实现高耐电压化而言，随着所使用的用途等而也不同，但是通常需要几百伏至几千伏的大的耐电压性能，因此在利用了肖特基栅（Schottky gate）的结构中难以实现。因此，存在如下的结构，即，在栅电极和半导体层之间形成绝缘膜，由此降低栅漏电流（gate leakage current）来提高耐电压性能。

在这样的在栅电极和半导体层之间形成有绝缘膜的晶体管中，也形成绝缘膜作为用于钝化等的保护膜，但是若形成保护膜，则晶体管的耐电压性能降低，从而可能无法得到充分地耐电压性能。

因此，寻求如下的半导体装置以及半导体装置的制造方法，即，即使在栅电极和半导体层之间形成有绝缘膜的晶体管等半导体装置中形成绝缘膜作为保护膜，也能够得到充分的耐电压性能。

用于解决问题的手段

根据本实施方式的第一观点，其特征在于，具有：第一半导体层，形成在基板上，第二半导体层，形成在上述第一半导体层上，源电极以及漏电极，以与上述第一半导体层或者上述第二半导体层接触的方式形成，开口部，形成在上述第一半导体层上，绝缘膜，形成在上述第二半导体层的上方以及上述开口部的内部表面，栅电极，隔着上述绝缘膜形成在上述开口部内，保护膜，形成在上述绝缘膜上；上述保护膜包括将碳作为主要成分的非结晶膜。

另外，根据本实施方式的另外的一个观点，其特征在于，具有：第一半导体层，形成在基板上，第二半导体层，形成在上述第一半导体层上，源电极以及漏电极，以与上述第一半导体层或者上述第二半导体层接触的方式形成，绝缘膜，形成在上述第二半导体层的上方，栅电极，形成在上述绝缘膜上，保护膜，形成在上述绝缘膜上；上述保护膜包括将碳作为主要成分的非结晶膜。

另外，根据本实施方式的另外的一个观点，其特征在于，包括：在基板上层叠形成第一半导体层、第二半导体层的工序；以与上述第一半导体层或者上述第二半导体层接触的方式形成源电极以及漏电极的工序；在上述第二半导体层上形成开口部的工序；在上述第二半导体层的上方以及上述开口部的内部表面形成绝缘膜的工序；在上述开口部内隔着上述绝缘膜形成栅电极的工序；在露出的上述绝缘膜上形成包括将碳作为主要成分的非结晶膜的保护膜的工序。

另外，根据本实施方式的另外的一个观点，包括：在基板上层叠形成第一半导体层、第二半导体层的工序；以与上述第一半导体层或者上述第二半导体层接触的方式形成源电极以及漏电极的工序；在上述第二半导体层的上方形成绝缘膜的工序；在上述绝缘膜上的一部分形成栅电极的工序；在露出的上述绝缘膜上形成包括将碳作为主要成分的非结晶膜的保护膜的工序。

发明的效果

根据公开的半导体装置以及半导体装置的制造方法，即使在栅电极和半导体层之间形成有绝缘膜的晶体管等半导体装置中形成绝缘膜作为保护膜，也能够得到充分的耐电压性能。

附图说明

图1是形成有保护膜的场效应晶体管的结构图。

图2是第一实施方式的半导体装置的结构图。

图3是第一实施方式的半导体装置的制造工序图（1）。

图4是第一实施方式的半导体装置的制造工序图（2）。

图5是半导体装置的耐电压性能的说明图。

图6是FCA成膜装置的结构图。

图7是第二实施方式的半导体装置的结构图。

图8是第三实施方式的半导体装置的结构图。