[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2013年9月20日提出的日本专利申请第2013－196132号主张优先权，这里引用其全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

具有较高的绝缘破坏强度的GaN类半导体被期待应用于功率电子用半导体装置或高频功率半导体装置等。为了使用GaN类半导体的系统的小型化及低功耗化，有将多个GaN类半导体的元件例如晶体管和二极管进行1芯片化的要求。

另一方面，在GaN类半导体中，难以使通过离子注入而导入的杂质的活化率变高。因此，难以将杂质层的层构造不同的晶体管和二极管进行1芯片化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够将晶体管和二极管进行1芯片化的GaN类半导体的半导体装置。

技术方案的半导体装置具备：第1导电型的第1GaN类半导体层；第1导电型的第2GaN类半导体层，设在第1GaN类半导体层上，第1导电型的杂质浓度比第1GaN类半导体层低；第2导电型的第3GaN类半导体层，设在第2GaN类半导体层上的一部分区域中；第1导电型的第4GaN类半导体层，设在第3GaN类半导体层上，是外延生长层，第1导电型的杂质浓度比第2GaN类半导体层高；栅极绝缘膜，设在第2GaN类半导体层、第3GaN类半导体层及第4GaN类半导体层上；栅极电极，设在栅极绝缘膜上；第1电极，设在第4GaN类半导体层上；第2电极，设在第1GaN类半导体层的与第2GaN类半导体层相反的一侧；以及第3电极，设在第2GaN类半导体层上。

根据上述结构，能够提供一种能够将晶体管和二极管进行1芯片化的GaN类半导体的半导体装置。

附图说明

图1是表示第1实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。

图2是表示第1实施方式的半导体装置的电路图。

图3是表示第1实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图4是表示第1实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图5是表示第1实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图6是表示第1实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图7是表示第1实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图8是表示第1实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图9是表示第1实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图10是表示第1实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图11是表示用来实现半导体装置的耐压的杂质浓度与GaN层的膜厚的关系的图。

图12是表示第2实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。

图13是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图14是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图15是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图16是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图17是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图18是表示第2实施方式的半导体装置的第1制造方法的示意剖视图。

图19是表示第2实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图20是表示第2实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图21是表示第2实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图22是表示第2实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图23是表示第2实施方式的半导体装置的第2制造方法的示意剖视图。

图24是表示第3实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。

图25是表示第4实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中，对相同的部件等赋予相同的标号，关于说明了一次的部件等适当省略其说明。

在本说明书中，所谓“GaN类半导体”，是GaN(氮化镓)、AlN(氮化铝)、InN(氮化铟)及具备它们的中间组分的半导体的总称。此外，在本说明书中，所谓AlGaN，是指用Al_xGa_1－xN(0<x<1)的组分式表示的半导体。