關(guān)聯(lián)申請(qǐng)的相互參照

本申請(qǐng)基于2014年12月26日申請(qǐng)的日本申請(qǐng)?zhí)?014-265668號(hào)，在此引用其記載內(nèi)容。

本公開(kāi)涉及一種具有由作為氮化物半導(dǎo)體的氮化鎵(以下稱為gan)和氮化鎵鋁(以下稱為algan)形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

在專利文獻(xiàn)1中，作為具有g(shù)an中的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造的橫式開(kāi)關(guān)器件，提出了具備作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的hemt(highelectronmobilitytransistor：高電子遷移率晶體管)的半導(dǎo)體裝置。

在該半導(dǎo)體裝置中，具備具有由gan和algan形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造的橫式hemt。具體地說(shuō)，具備在基板之上將gan電子傳輸層和algan電子供給層依次層疊而成的gan系半導(dǎo)體層。algan電子供給層由于形成凹部而厚度變薄，在凹部?jī)?nèi)具備柵極電極，在夾著柵極電極的兩側(cè)，在algan電子供給層之上形成有源極電極和漏極電極。凹部除了設(shè)置于配置柵極電極的柵極埋入部，還設(shè)置于比柵極埋入部靠外側(cè)的位置，在比柵極埋入部靠源極側(cè)的位置設(shè)置有第一凹部，在比柵極埋入部靠漏極側(cè)的位置設(shè)置有第二凹部。

在這樣構(gòu)成的hemt中，在位于柵極電極的兩側(cè)的algan電子供給層的下方，引起基于壓電效應(yīng)和自發(fā)極化效應(yīng)的二維電子氣(以下稱為2deg)載流子。而且，進(jìn)行如下動(dòng)作：將柵極電極的下方位置處的gan電子傳輸層的表層部作為溝道部，通過(guò)2deg載流子和溝道部向源極-漏極間流通電流。

在這種hemt中，通過(guò)設(shè)置凹部來(lái)使algan電子供給層變薄。由此，在algan電子供給層中的形成有凹部的部分，應(yīng)力相比于比其厚的部分緩和，能夠抑制壓電極化產(chǎn)生，能夠減小2deg濃度(以下稱為ns)。因而，能夠避免阻斷擊穿電壓降低。

另外，還存在如下構(gòu)造：在algan電子供給層之上，配置al混晶比比algan電子供給層小的第一algan保護(hù)層和al混晶比比第一algan保護(hù)層大的第二algan保護(hù)層。

通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)造，柵極電極的下部中的僅由algan電子供給層這一層構(gòu)成的部分即溝道的電子濃度ns不變小，由第一algan保護(hù)層和algan電子供給層這兩層構(gòu)成的部分的ns變小。也就是說(shuō)，在只有algan電子供給層這一層的部分，基于存在于algan電子供給層的下方位置的+的固定電荷形成2deg載流子，成為規(guī)定的ns。另一方面，在由第一algan保護(hù)層和algan電子供給層這兩層構(gòu)成的部分，通過(guò)第一algan保護(hù)層的影響而能夠在algan電子供給層的表層部形成-的固定電荷。因此，在該部分，algan電子供給層的下方位置的+的固定電荷被抵消，從而ns變小。

另外，在由第一、第二algan保護(hù)層和algan電子供給層這三層構(gòu)成的部分，ns不變小。也就是說(shuō)，存在于第二algan保護(hù)層的下方位置的+的固定電荷產(chǎn)生影響，第一algan保護(hù)層的固定電荷的影響被抑制，因此ns不變小。

這樣，通過(guò)形成ns不變小的部分和ns變小的部分，能夠抑制阻斷擊穿電壓的降低，且能夠抑制導(dǎo)通電阻的上升。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5093991號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，確認(rèn)出在algan電子供給層的膜厚與應(yīng)力的關(guān)系上大致存在臨界性，ns相對(duì)于膜厚的靈敏度非常高(參照后述的圖2)。因而，即使algan電子供給層的膜厚稍微不同，ns也大幅變化，難以進(jìn)行ns的控制。

另一方面，在algan電子供給層之上配置第一、第二algan保護(hù)層的構(gòu)造中，設(shè)置有ns不變小的部分和ns變小的部分，但是在這種結(jié)構(gòu)中，成為2deg載流子連接的狀態(tài)，因此不會(huì)成為常閉。

本公開(kāi)的目的在于提供一種作為常閉的器件的同時(shí)能夠以良好的可控性來(lái)抑制阻斷擊穿電壓的降低、且能夠抑制導(dǎo)通電阻的上升的半導(dǎo)體裝置。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方式，半導(dǎo)體裝置具備橫式開(kāi)關(guān)器件，該橫式開(kāi)關(guān)器件具有：基板，由半絕緣性材料或半導(dǎo)體構(gòu)成；溝道形成層，形成在基板上，具有由構(gòu)成電子傳輸層的gan層和構(gòu)成電子供給部的algan層形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造，形成有局部去除algan層而成的凹部；柵極構(gòu)造部，構(gòu)成為具有形成在凹部?jī)?nèi)的柵極絕緣膜和形成在該柵極絕緣膜之上的柵極電極；以及源極電極和漏極電極，在溝道形成層上配置在夾著柵極構(gòu)造部的兩側(cè)，在gan層與algan層的界面中的gan層側(cè)引起二維電子氣載流子，并且在對(duì)柵極電極施加了電壓時(shí)在凹部的底部中的gan層的表面部形成溝道，從而在源極電極與漏極電極之間流過(guò)電流，algan層具有：第一algan層，被設(shè)定為ns被確定的al混晶比；以及第二algan層，被設(shè)定為ns被確定的al混晶比，且al混晶比小于第一algan層的al混晶比，從而引起負(fù)的固定電荷，被設(shè)置成與柵極構(gòu)造部接觸且與源極電極及漏極電極分離。

這樣，將第二algan層從凹部的側(cè)面僅形成規(guī)定的寬度，在源極電極、漏極電極的附近不形成第二algan層。因此，能夠盡可能抑制導(dǎo)通電阻的增大。另外，基于由第一algan層和第二algan層被抵消而變小的固定電荷量，能夠?qū)崿F(xiàn)阻斷擊穿電壓提高。另外，設(shè)置凹部來(lái)具備柵極構(gòu)造，因此能夠使得在柵極構(gòu)造部的下方不形成2deg，因此，能夠形成為常閉的器件。因此，能夠設(shè)為作為常閉的器件的同時(shí)能夠抑制阻斷擊穿電壓的降低、且能夠抑制導(dǎo)通電阻的上升的半導(dǎo)體裝置。

附圖說(shuō)明

關(guān)于本公開(kāi)的上述目的及其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖并下述的詳細(xì)記述，會(huì)變得更明確。在附圖中：

圖1是具有本公開(kāi)的第一實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖2是表示al混晶比、algan層的厚度與ns的關(guān)系的圖。

圖3a是表示圖1中的iiia-iiia截面中的能帶和載流子濃度的圖。

圖3b是表示圖1中的iiib-iiib截面中的能帶和載流子濃度的圖。

圖4a是表示阻斷狀態(tài)下的橫式hemt的空間電荷的分布的截面圖。

圖4b是表示導(dǎo)通狀態(tài)下的橫式hemt的電子的分布的截面圖。

圖5是表示構(gòu)造圖中的第二algan層中的載流子面密度相對(duì)于al摩爾比y的變化的圖。

圖6是具有本公開(kāi)的第二實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖7是具有本公開(kāi)的第三實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖8是具有本公開(kāi)的第四實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖9是具有本公開(kāi)的第五實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖10是具有本公開(kāi)的第六實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

圖11是具有本公開(kāi)的第七實(shí)施方式所涉及的橫式hemt的半導(dǎo)體裝置的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面，基于附圖來(lái)說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施方式。此外，在以下的各實(shí)施方式彼此中，對(duì)彼此相同或均等的部分附加相同的符號(hào)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

(第一實(shí)施方式)

參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置。如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置被設(shè)為具備橫式hemt來(lái)作為開(kāi)關(guān)器件的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施方式的橫式hemt是將在基板1的表面隔著緩沖層2層疊i型、n型或p型的gan層3而成的構(gòu)造用作化合物半導(dǎo)體基板來(lái)形成的。在gan層3的表面，形成有層疊第一algan層4a和第二algan層4b而成的algan層4，由gan層3和algan層4構(gòu)成異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。橫式hemt將這些gan層3和algan層4作為溝道形成層，在algan/gan界面的gan層3側(cè)，因壓電效應(yīng)和自發(fā)極化效應(yīng)而引起2deg載流子，從而進(jìn)行動(dòng)作。

基板1由si(111)、sic或藍(lán)寶石等半絕緣性材料、半導(dǎo)體材料構(gòu)成，在其上形成有作為用于使gan層3以良好的結(jié)晶性成膜的基底膜的緩沖層2。緩沖層2例如由algan-gan超晶格層等構(gòu)成。在能夠在基板1上使gan層3以良好的結(jié)晶性成膜的情況下，也可以不存在緩沖層2。此外，此處的結(jié)晶性是指gan層3中的缺陷、位錯(cuò)等，是對(duì)電和光學(xué)特性產(chǎn)生影響的情況。

在緩沖層2之上，例如通過(guò)異質(zhì)外延生長(zhǎng)來(lái)形成有g(shù)an層3和algan層4。

gan層3構(gòu)成由作為i-gan、n-gan或p-gan系的半導(dǎo)體材料的第一gan系半導(dǎo)體材料構(gòu)成的電子傳輸層(electrontransitlayer)。

algan層4由帶隙能比第一gan系半導(dǎo)體材料大的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，構(gòu)成電子供給部。在本實(shí)施方式的情況下，將algan層4設(shè)為具有第一algan層4a和第二algan層4b的結(jié)構(gòu)，以貫通這些第一algan層4a和第二algan層4b的方式形成有用于埋入柵極構(gòu)造部的凹部5。

第一algan層4a以al混晶比為x來(lái)構(gòu)成為alxga1-xn，第二algan層4b以al混晶比為y來(lái)構(gòu)成為alyga1-yn。第一algan層4a的al混晶比x大于第二algan層4b的al混晶比y。這些第一、第二algan層4a、4b均被設(shè)定為ns(2deg濃度)由al混晶比唯一地決定的厚度。

即，以單層形成的algan層的厚度與ns的關(guān)系為圖2所示的關(guān)系，若厚度薄則ns大幅變化，但是當(dāng)成為某種程度的厚度(圖中用虛線r1包圍的區(qū)域)時(shí)ns不依賴于algan層的厚度，而是由al混晶比唯一地決定。因而，關(guān)于第一、第二algan層4a、4b，不是設(shè)定在根據(jù)它們的厚度而ns大幅變動(dòng)的范圍，而是設(shè)定為ns由al混晶比唯一地決定的程度的厚度。

第一algan層4a形成在基板1的上表面的整面，在凹部5中被去除。第二algan層4b僅形成在形成有凹部5的位置、即具備柵極構(gòu)造部的位置的附近，從凹部5的側(cè)面沿與基板平面平行的一個(gè)方向形成為規(guī)定寬度。

在凹部5內(nèi)，作為柵極構(gòu)造部(g)，隔著柵極絕緣膜6埋入有柵極電極7。具體地說(shuō)，在凹部5的內(nèi)壁面形成有規(guī)定膜厚的柵極絕緣膜6，在該柵極絕緣膜6之上進(jìn)一步形成柵極電極7，由此構(gòu)成柵極構(gòu)造部。

柵極絕緣膜6由硅氧化膜(sio2)、氧化鋁(al2o3)等構(gòu)成，柵極電極7由鋁、鉑等金屬或摻雜由雜質(zhì)的多晶半導(dǎo)體等構(gòu)成。通過(guò)將這些柵極絕緣膜6和柵極電極7形成在凹部5內(nèi)，構(gòu)成mos構(gòu)造。

另一方面，在第一algan層4a的表面中的夾著柵極構(gòu)造部的兩側(cè)分別形成有源極電極8(s)和漏極電極9(d)。而且，源極電極8、漏極電極9分別與第一algan層4a進(jìn)行歐姆接觸。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，構(gòu)成本實(shí)施方式所涉及的橫式hemt。

此外，雖然未圖示，但是在柵極電極7、源極電極8以及漏極電極9的表面分別形成有由al等構(gòu)成的柵極布線層、源極布線層和漏極布線層。它們隔著層間絕緣膜而電分離，能夠?qū)Ω麟姌O施加任意的電壓。

這樣，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，構(gòu)成基于gan層3和algan層4的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造，由al混晶比不同的第一、第二algan層4a、4b構(gòu)成algan層4。而且，設(shè)為如下構(gòu)造：使下層側(cè)的第一algan層4a的al混晶比大于上層側(cè)的第二algan層4b的al混晶比，將第二algan層4b僅配置于柵極構(gòu)造部的附近。即，使得成為如下構(gòu)造：將第二algan層4b從凹部5的側(cè)面沿與基板平面平行的一個(gè)方向形成為規(guī)定寬度，第二algan層4b與源極電極6、漏極電極7分離。

而且，將第一、第二algan層4a、4b的厚度設(shè)定為ns由al混晶比唯一地決定的程度的厚度。因此，在熱平衡狀態(tài)下，圖1中的iiia-iiia截面、iiib-iiib截面中的能帶和載流子濃度如圖3a和圖3b。

即，如圖3a所示，在gan層3上僅形成有第一algan層4a的部分，第一algan層4a與gan層3的邊界部中的導(dǎo)帶和價(jià)電子帶的能帶為向下方突出的形狀。而且，基于第一algan層4a中的與gan層3接觸而大量存在的+(正)的固定電荷，成為在gan層3的表層部聚集有-(負(fù))的電荷的狀態(tài)。因而，載流子濃度即ns變大。

另一方面，如圖3b所示，在gan層3上形成有第一、第二algan層4a、4b的部分，由于第二algan層4b的影響而在與第二algan層4b的邊界部中，在第一algan層4a的表層部引起-的固定電荷。也就是說(shuō)，由于第二algan層4b的al混晶比小于第一algan層4a的al混晶比，因此在第一algan層4a的表層部引起-的固定電荷。且第二algan層4b的al混晶比被設(shè)為不會(huì)產(chǎn)生二維空穴氣(以下稱為2dhg)的程度的值。因此，從第一algan層4a內(nèi)的+的固定電荷減去-的固定電荷量所得到的值相比于圖3a的情況變小，由聚集在gan層3的表層部的-的電子形成的電荷濃度ns變小。

在阻斷狀態(tài)(blockedstate)下，如圖4a所示那樣固定電荷發(fā)生作用。具體地說(shuō)，在第一algan層4a上形成有第二algan層4b的部位，由于在第一algan層4a的表層部存在-的固定電荷，下方位置的+的固定電荷被有效地抵消，由此，柵極附近的區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)?。另一方面，在gan層3之上僅形成有第一algan層4a的部位，由于大量存在的+的固定電荷，漏極附近的區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)?。因而，不存在局部性的電?chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)的部分，由此能夠?qū)崿F(xiàn)耐壓提高。另外，在柵極構(gòu)造部的下方未形成2deg，因此成為常閉(normallyoff)的器件。

另外，在導(dǎo)通狀態(tài)(on狀態(tài))下，如圖4b所示那樣在gan層3的表層部形成基于2deg的溝道部。由此，在源極-漏極間流過(guò)電流。此時(shí)，在第一algan層4a之上形成有第二algan層4b的部位，與只有第一algan層4a的部位相比，成為載流子的電子的數(shù)量(2deg載流子的數(shù)量)變少。因而，若形成有第二algan層4b的范圍大，則會(huì)使導(dǎo)通電阻增大。然而，在本實(shí)施方式的情況下，將第二algan層4b從凹部5的側(cè)面僅形成規(guī)定的寬度，在源極電極8、漏極電極9的附近未形成第二algan層4b。因此，能夠盡可能抑制導(dǎo)通電阻的增大。

此外，如上所述，說(shuō)明了在形成有第一、第二algan層4a、4b的位置處在第一algan層4a的表層部不產(chǎn)生2dhg，但是基于第二algan層4b的al混晶比y的設(shè)定而可能產(chǎn)生這種現(xiàn)象。例如在將第一algan層4a設(shè)為20nm、將第二algan層4b設(shè)為10nm的情況下，調(diào)查圖2的iiib-iiib截面中的al摩爾比y(＝al混晶比)與2deg、2dhg的載流子面密度之間的關(guān)系的結(jié)果為圖5所示的結(jié)果。根據(jù)該結(jié)果，在al混晶比y為0.05以上的范圍(在圖中示出至0.05～0.25，但是0.25以上也同樣)的范圍內(nèi)，能夠形成為雖然產(chǎn)生2deg但不產(chǎn)生2dhg的區(qū)域，但是若小于0.05則導(dǎo)致產(chǎn)生2dhg。這樣，通過(guò)將al混晶比y設(shè)定為0.05以上，能夠避免產(chǎn)生2dhg。

如以上說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施方式中，將algan層4設(shè)為第一algan層4a和第二algan層4b，上層側(cè)的第二algan層4b僅形成在柵極構(gòu)造部的附近。而且，第一algan層4a的al混晶比x大于第二algan層4b的al混晶比y。通過(guò)設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)為作為常閉的器件的同時(shí)能夠抑制阻斷擊穿電壓(blockingbreakdownvoltage)的降低、且能夠抑制導(dǎo)通電阻的上升的半導(dǎo)體裝置。

此外，這樣構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置的制造方法基本上與以往同樣，但是algan層4的形成工序等與以往不同。即，在gan層3之上改變al混晶比來(lái)將第一algan層4a和第二algan層4b依次層疊，之后使用期望的掩模對(duì)第二algan層4b進(jìn)行蝕刻。由此，僅在柵極構(gòu)造部的預(yù)定形成區(qū)域的附近殘留第二algan層4b。然后，以從第一algan層4b的表面貫通第一algan層4a并到達(dá)gan層3的方式使用期望的掩模進(jìn)行蝕刻，由此形成凹部5。進(jìn)一步進(jìn)行柵極絕緣膜形成工序、柵極電極埋入以及圖案形成工序等，由此形成柵極構(gòu)造部。之后，進(jìn)行層間絕緣膜的形成工序、電布線的形成工序等，由此能夠制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。在這種制造方法中，不會(huì)通過(guò)蝕刻來(lái)進(jìn)行第一、第二algan層4a、4b的膜厚調(diào)整等來(lái)調(diào)整ns，因此不會(huì)發(fā)生因它們的膜厚調(diào)整引起的ns的大幅變動(dòng)，能夠期待可控性良好且穩(wěn)定的器件特性。也可以在第一algan層4a與第二algan層4b之間插入例如不產(chǎn)生載流子的程度的非常薄的aln等的層，來(lái)用作對(duì)第二algan層4b進(jìn)行蝕刻時(shí)的蝕刻阻擋層(etchstopper)。

(第二實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式相對(duì)于第一實(shí)施方式變更了algan層4的結(jié)構(gòu)，其它與第一實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一實(shí)施方式不同的部分。

如圖6所示，在本實(shí)施方式中，將algan層4設(shè)為3層構(gòu)造，在gan層3與第一algan層4a及柵極構(gòu)造部之間形成有第三algan層4c。第三algan層4c被設(shè)為能夠大幅抑制壓電極化的程度的薄的層。另外，第三algan層4c以al混晶比為z來(lái)構(gòu)成為alzga1-zn。第三algan層4c的al混晶比z大于第一、第二algan層4a、4b的al混晶比x、y。

這樣，如果具備第三algan層4c，則在導(dǎo)通時(shí)，電子遠(yuǎn)離柵極絕緣膜8而流過(guò)第三algan層4c的下方的gan層3中，因此電子的散亂得以抑制而遷移率變高，從而能夠減小導(dǎo)通電阻。另外，以不產(chǎn)生壓電極化的程度設(shè)定了第三algan層4c的厚度，因此閾值電壓不變小，能夠仍為常閉。

此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法基本上與第一實(shí)施方式同樣，在形成algan層4時(shí)，只要在形成第一algan層4a之前事先形成第三algan層4c即可。

(第三實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式也相對(duì)于第一實(shí)施方式變更了algan層4的結(jié)構(gòu)，其它與第一實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一實(shí)施方式不同的部分。

如圖7所示，在本實(shí)施方式中，也與第一實(shí)施方式同樣地，將algan層4設(shè)為2層構(gòu)造，但是設(shè)為在第一algan層4a與源極電極8、漏極電極9之間具備第四algan層4d的構(gòu)造。第四algan層4d分別與第二algan層4b分離。因此，在第二algan層4b與第四algan層4d之間殘留有在gan層3上僅形成有第一algan層4a的部位。第四algan層4d以al混晶比為w來(lái)構(gòu)成為alwga1-wn。第四algan層4d的al混晶比w大于第一、第二algan層4a、4b的al混晶比x、y。

這樣，如果具備第四algan層4d，則在導(dǎo)通時(shí)，在具備第四algan層4d的部位中，gan層3的表層部處的ns變大，能夠減小導(dǎo)通電阻。另外，漏極側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小，能夠進(jìn)一步提高阻斷擊穿電壓。

此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法基本上與第一實(shí)施方式同樣，但是由于al混晶比不同，因此需要分別進(jìn)行第二algan層4b和第三algan層4d的形成工序。例如，只要通過(guò)使用掩模的選擇性外延生長(zhǎng)來(lái)將第二algan層4b和第三algan層4d形成在各自的形成位置即可。

(第四實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第四實(shí)施方式。本實(shí)施方式相對(duì)于第一～第三實(shí)施方式變更了柵極構(gòu)造部的結(jié)構(gòu)，其它與第一～第三實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一～第三實(shí)施方式不同的部分。此外，在此，列舉將本實(shí)施方式的構(gòu)造應(yīng)用于第一實(shí)施方式的構(gòu)造的情況來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是對(duì)于第二、第三實(shí)施方式也能夠應(yīng)用同樣的構(gòu)造。

如圖8所示，在本實(shí)施方式中，設(shè)為在源極-漏極間電流流過(guò)的方向上使柵極上部的寬度大于下部的寬度并使柵極上部與第二algan層4b對(duì)置的t字形狀(t柵極)。在本實(shí)施方式的情況下，由形成在層間絕緣膜10之上的al布線的一部分構(gòu)成柵極的上部11，并通過(guò)形成在層間絕緣膜10中的接觸孔來(lái)與構(gòu)成柵極的下部的柵極電極7電連接，由此構(gòu)成t字形狀的柵極。在柵極內(nèi)，電流沿圖8的紙面垂直方向流過(guò)，但是能夠擴(kuò)大該電流流動(dòng)的截面積。由此，能夠減小柵極的電阻，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的高速化。

另外，能夠使柵極中的向源極電極8側(cè)、漏極電極9側(cè)伸出的上部11還作為柵場(chǎng)板(以下稱為gfp)發(fā)揮功能，能夠進(jìn)一步提高阻斷擊穿電壓。

此外，關(guān)于柵極的上部11的伸出量，以降低內(nèi)部電阻的觀點(diǎn)而言越大越好，但是優(yōu)選的是不比第二algan層4b的端部伸出。這是因?yàn)椋绻麞艠O的上部11比第二algan層4b的端部伸出，則會(huì)伸出至比柵極靠漏極側(cè)的、ns大的僅形成有第一algan層4a的部分。在該情況下，在柵極的上部11與該ns大的部分之間產(chǎn)生大的電位差。由此，會(huì)產(chǎn)生大的電場(chǎng)，擔(dān)心耐壓的降低。

(第五實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第五實(shí)施方式。本實(shí)施方式相對(duì)于第一～第四實(shí)施方式變更了源極/漏極的結(jié)構(gòu)，其它與第一～第四實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一～第四實(shí)施方式不同的部分。此外，在此，列舉將本實(shí)施方式的構(gòu)造應(yīng)用于第四實(shí)施方式的構(gòu)造的情況來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是對(duì)于第一～第三實(shí)施方式也能夠應(yīng)用同樣的構(gòu)造。

如圖9所示，在本實(shí)施方式中，設(shè)為如下構(gòu)造：在源極-漏極間電流流過(guò)的方向上，通過(guò)使源極、漏極伸出來(lái)具備源場(chǎng)板(以下稱為sfp)8a、漏場(chǎng)板(以下稱為dfp)9a。具體地說(shuō)，通過(guò)在柵極的上部11之上進(jìn)一步隔著層間絕緣膜12并對(duì)al布線的一部分進(jìn)行圖案形成來(lái)設(shè)置sfp8a、dfp9a。在圖中，以直線狀示出了源極電極8、漏極電極9，但是由每當(dāng)形成層間絕緣膜10、12時(shí)通過(guò)接觸孔將al布線的一部分堆起來(lái)的構(gòu)造構(gòu)成。

這樣，通過(guò)具備sfp8a、dfp9a，與gfp同樣地，能夠提高阻斷擊穿電壓。

此外，關(guān)于sfp8a的伸出量，優(yōu)選的是設(shè)為比漏極側(cè)的第二algan層4b的端部靠源極側(cè)，關(guān)于dfp9a的伸出量，優(yōu)選的是設(shè)為比漏極側(cè)的第二algan層4b的端部靠漏極側(cè)。這是因?yàn)?，如果sfp8a比第二algan層4b更向漏極側(cè)伸出，則會(huì)伸出至比柵極靠漏極側(cè)的、ns大的僅形成有第一algan層4a的部分。在該情況下，在sfp8a與該ns大的部分之間產(chǎn)生大的電位差。由此，會(huì)產(chǎn)生大的電場(chǎng)，擔(dān)心耐壓降低。相反地，關(guān)于dfp9a，如果伸出至第二algan層4b之上，則dfp9a的電位對(duì)第二algan層4b造成影響。

(第六實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第六實(shí)施方式。本實(shí)施方式相對(duì)于第一～第五實(shí)施方式變更了柵極構(gòu)造部的結(jié)構(gòu)，其它與第一～第五實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一～第五實(shí)施方式不同的部分。此外，在此，列舉將本實(shí)施方式的構(gòu)造應(yīng)用于第五實(shí)施方式的構(gòu)造的情況來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是對(duì)于第一～第四實(shí)施方式也能夠應(yīng)用同樣的構(gòu)造。

如圖10所示，在本實(shí)施方式中，對(duì)于柵極電極7，也是上部的寬度變大，形成有與第二algan層4b對(duì)置的平臺(tái)部7a。平臺(tái)部7a與第二algan層4b之上對(duì)置地配置。如果具備這種平臺(tái)部7a，則通過(guò)dibl(daininducedbarrierlowering)抑制來(lái)能夠減小截止時(shí)的源極-漏極間的漏電流。在截止時(shí)，柵極被施加與源極相同的電位，或者對(duì)源極施加負(fù)電位、對(duì)漏極施加正電位，但是當(dāng)漏極電壓過(guò)大時(shí)，電場(chǎng)進(jìn)入至柵極下而可能產(chǎn)生漏電流。然而，通過(guò)平臺(tái)部7a來(lái)能夠防止因漏極電壓引起的基于柵極的勢(shì)壘的降低，能夠防止因從源極向漏極方向流動(dòng)的電子電流引起的漏電流的增加。

(第七實(shí)施方式)

說(shuō)明本公開(kāi)的第七實(shí)施方式。本實(shí)施方式相對(duì)于第一～第六實(shí)施方式變更了algan層4的結(jié)構(gòu)，其它與第一～第六實(shí)施方式同樣，因此僅說(shuō)明與第一～第六實(shí)施方式不同的部分。此外，在此，列舉將本實(shí)施方式的構(gòu)造應(yīng)用于第一實(shí)施方式的構(gòu)造的情況來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是對(duì)于第二～第五實(shí)施方式也能夠應(yīng)用同樣的構(gòu)造。

如圖11所示，在本實(shí)施方式中，設(shè)為如下構(gòu)造：僅在比柵極構(gòu)造部靠漏極側(cè)的位置設(shè)置第二algan層4b，在源極側(cè)不設(shè)置第二algan層4b。這樣，也可以設(shè)為僅在比柵極構(gòu)造部靠漏極側(cè)的位置具備第二algan層4b的構(gòu)造。在該情況下，2deg密度小的區(qū)域減少，2deg密度大的區(qū)域擴(kuò)大，因此能夠進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻。

(其它實(shí)施方式)

本公開(kāi)不限定于上述實(shí)施方式，能夠適當(dāng)變更。另外，關(guān)于上述實(shí)施方式的各特征，只要無(wú)障礙則也可以適當(dāng)組合。

例如在第五實(shí)施方式中說(shuō)明了具備sfp8a和dfp9a這兩方的情況，但是也可以僅具備某一方。

另外，在上述各實(shí)施方式中，將凹部5的深度設(shè)為露出gan層3的表面的深度，但是其也只不過(guò)示出了一例。例如，也可以將凹部5設(shè)為將gan層3的表層部去除一部分為止的深度，還可以在凹部5的底面以不形成2deg載流子的程度殘留第一algan層4a的一部分的程度的深度。

依照實(shí)施方式描述了本公開(kāi)，但是應(yīng)理解為本公開(kāi)不限定于該實(shí)施方式、構(gòu)造。本公開(kāi)還包含各種變形例、均等范圍內(nèi)的變形。除此以外，各種組合、方式以及在這些組合、方式中僅包含一個(gè)要素、其以上或者其以下的其它組合、方式也包括在本公開(kāi)的范疇、思想范圍內(nèi)。