(57)【要約】【課題】電極パッドの面積を確保しつつ、装置面積が小さい窒化物半導体装置を実現でき電極パッドの面積を確保しつつ、装置面積が小さい窒化物半導体装置を実現できるようにする。【解決手段】窒化物半導体装置は、基板１１と、基板１１の主面の上に形成され、主面と平行な方向に電子が走行するチャネル領域を有する窒化物半導体層１３と、窒化物半導体層１３における活性領域３０の上に互いに間隔をおいて形成された第１の電極１８及び第２の電極１７とを備えている。窒化物半導体層１３の上には、第１の電極１８を露出する開口部を有し且つ上面が平坦化された層間絶縁膜２３が形成され、層間絶縁膜２３における活性領域３０の上側の領域には、開口部から露出した第１の電極１８と電気的に接続された第１の電極パッド２５が形成されている。【選択図】図１
2008177527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面の上に形成され、前記主面と平行な方向に電子が走行するチャネル領域を有する窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層における活性領域の上に交互に配置されるように互いに間隔をおいてそれぞれ形成された複数の第１の電極及び複数の第２の電極と、
前記窒化物半導体層の上に下側から順次形成され、前記各第１の電極をそれぞれ露出する複数の開口部を有する第１の絶縁膜及び層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜における前記活性領域の上側の領域に形成され、前記各第１の電極の前記開口部から露出した部分と電気的に接続された第１の電極パッドとを備えていることを特徴とする窒化物半導体装置。
【請求項２】
前記基板は、導電性を有し、
前記基板の前記主面と反対側の面に形成された第２の電極パッドをさらに備え、
前記第２の電極パッドは、前記第２の電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項３】
前記第１の電極パッドは、膜厚が前記開口部の幅の２分の１以上であり、前記開口部を埋めるように形成され且つ上面が平坦化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項４】
前記第１の電極パッドは、膜厚が前記開口部の幅の２分の１未満であり、前記開口部の側面及び前記開口部から露出した前記第１の電極の上面を覆う領域には凹部が生じるように形成されており、
前記凹部を埋めて平坦化する充填層をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項５】
前記第１の電極パッド及び充填層の上を覆う金属膜をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の窒化物半導体装置。
【請求項６】
前記層間絶縁膜は、リンを含む酸化シリコン、ポリイミド又はベンゾシクロブテンからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項７】
前記層間絶縁膜は、膜厚が２μｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載の窒化物半導体装置。
【請求項８】
前記層間絶縁膜の上における前記第１の電極パッドが形成された領域以外の領域を少なくとも覆う第２の絶縁膜をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項９】
前記第２の絶縁膜は、窒化シリコンからなることを特徴とする請求項８に記載の窒化物半導体デバイス。
【請求項１０】
前記第１の電極は、ダイオードのアノード電極及びカソード電極の一方であり、前記第２の電極は前記アノード電極及びカソード電極の他方であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項１１】
前記窒化物半導体層の上における前記第１の電極と前記第２の電極との間の領域に形成され、電界効果トランジスタのゲート電極となる第３の電極をさらに備え、
前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極及びソース電極の一方であり、前記第２の電極は前記ドレイン電極及びソース電極の他方であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体装置に関し、特に民生機器の電源回路等においてパワーデバイスとして用いる窒化物半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般式がＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（ｘ≦０、ｙ≦０  ０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される窒化物半導体は、バンドギャップが大きいワイドギャップ半導体である。このため、絶縁破壊電界及び電子の飽和ドリフト速度が砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体又はシリコン（Ｓｉ）半導体等と比べて大きい。
【０００３】
また、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）と窒化ガリウム（ＧａＮ）とのへテロ構造は（０００１）面上において自発分極及びピエゾ分極によりヘテロ界面に電荷が生じ、アンドープ時においても１×１０13ｃｍ-2以上のシートキャリア濃度が得られる。このため、ヘテロ界面に生じる２次元電子ガス（２ＤＥＧ）を利用し、電流密度が大きいヘテロ接合電界効果トランジスタ（ＨＦＥＴ）が実現できる。
【０００４】
このため、窒化物半導体を用いたパワートランジスタの研究開発が現在活発に行われており、２００Ｖ以上の耐圧が必要とされる分野において、Ｓｉを用いた金属−酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の１／１０、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の１／３以下の低オン抵抗化が実現されている（例えば、非特許文献１を参照）。また、窒化物半導体装置は、活性領域のサイズをＳｉ半導体を用いた半導体装置よりも小さくすることができ、半導体装置のサイズの低減も期待されている。
【非特許文献１】W.Saito et al., "IEEE Transactions on Electron Devices", ２００３年, ５０巻, １２号, ｐ．２５２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の窒化物半導体装置は、活性領域のサイズをＳｉ半導体装置の３分の１〜１０分の１程度に縮小可能であるが、配線を接続するための電極パッドが占める面積が大きく、十分に小型化することができないという問題がある。例えば、図８に示すようにドレイン電極１１８と接続されたドレイン電極パッド１２５と、ソース電極１１７と接続されたソース電極パッド１２６と、ゲート電極１１９と接続されたゲート電極パッド１２９とを形成すると、活性領域１３０の３倍程度の面積が必要となる。電極パッドの大きさを小さくすることも考えられるが、歩留まりの向上を考えると、電極パッドを小さくすることには限界がある。
【０００６】
また、活性領域の上に電極パッドを形成することも考えられるが、窒化物半導体装置においては、電子が走行するチャネルが基板の主面に対して平行な方向に形成されている。このため、ゲート電極だけでなく、ソース電極及びドレイン電極が活性領域の上に存在している。パワーデバイスにおいては、例えばドレイン電極パッドとソース電極との間には数１００Ｖの電圧がかかる。従って、通常の層間絶縁膜では、ドレイン電極パッドとソース電極との間の絶縁を確保することは困難である。
【０００７】
さらに、図８に示すようなマルチフィンガの窒化物半導体装置において、活性領域の上に電極パッドを形成すると、電極パッドと電極パッドの直下に形成されている電極とをプラグにより接続しなければならなくなる。このため、電極パッドの平坦性を確保することも困難となる。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題を解決し、電極パッドの面積を確保しつつ、装置面積が小さい窒化物半導体装置を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は窒化物半導体装置を、活性領域の上に電極パッドを形成した構成とする。
【００１０】
具体的に、本発明に係る窒化物半導体装置は、基板と、基板の主面の上に形成され、主面と平行な方向に電子が走行するチャネル領域を有する窒化物半導体層と、窒化物半導体層における活性領域の上に交互に配置されるように互いに間隔をおいてそれぞれ形成された複数の第１の電極及び複数の第２の電極と、窒化物半導体層の上に下側から順次形成され、各第１の電極をそれぞれ露出する複数の開口部を有する第１の絶縁膜及び層間絶縁膜と、層間絶縁膜における活性領域の上側の領域に形成され、各第１の電極の開口部から露出した部分と電気的に接続された第１の電極パッドとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の窒化物半導体装置によれば、層間絶縁膜における活性領域の上側の領域に形成され、各第１の電極の開口部から露出した部分と電気的に接続された第１の電極パッドを備えているため、いわゆるパッドオンチップ構造とすることができる。従って、第１の電極パッドの面積だけ窒化物半導体装置を小さくすることができる。
【００１２】
本発明の窒化物半導体装置において、基板は導電性を有し、窒化物半導体装置は、基板の主面と反対側の面に形成された第２の電極パッドをさらに備え、第２の電極パッドは、第２の電極と電気的に接続されていることが好ましい。このような構成とすることにより、第２の電極パッドの面積を基板の表面に確保する必要がなくなるので、窒化物半導体装置をさらに小さくすることができる。
【００１３】
本発明の窒化物半導体装置において、第１の電極パッドは、膜厚が開口部の幅の２分の１以上であり、開口部を埋めるように形成され且つ上面が平坦化されていることが好ましい。このような構成とすることにより、第１の電極パッドの上面を平坦化することができるので、ボンディングワイヤとの接触抵抗を小さくしたり、ワイヤボンディングの際の歩留まりを向上させたりすることができる。
【００１４】
本発明の窒化物半導体装置において、第１の電極パッドは、膜厚が開口部の幅の２分の１未満であり、開口部の側面及び開口部から露出した第１の電極の上面を覆う領域には凹部が生じるように形成されており、凹部を埋めて平坦化する充填層をさらに備えていることが好ましい。このような構成においても、ボンディワイヤとの接触抵抗を小さくしたり、ワイヤボンディングの際の歩留まりを向上させたりすることができる。
【００１５】
この場合において、第１の電極パッド及び充填層の上を覆う金属膜をさらに備えていることが好ましい。
【００１６】
本発明の窒化物半導体装置において、層間絶縁膜は、リンを含む酸化シリコン、ポリイミド又はベンゾシクロブテンからなることが好ましい。
【００１７】
本発明の窒化物半導体装置において、層間絶縁膜は、膜厚が２μｍ以上であることが好ましい。
【００１８】
本発明の窒化物半導体装置において、層間絶縁膜の上における少なくとも第１の電極パッドが形成された領域以外の領域を覆う第２の絶縁膜をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
本発明の窒化物半導体装置において、第２の絶縁膜は、窒化シリコンからなることが好ましい。
【００２０】
本発明の窒化物半導体装置において、第１の電極はダイオードのアノード電極及びカソード電極の一方であり、第２の電極はアノード電極及びカソード電極の他方であることが好ましい。
【００２１】
本発明の窒化物半導体装置は、窒化物半導体層の上における第１の電極と第２の電極との間の領域に形成され、電界効果トランジスタのゲート電極となる第３の電極をさらに備え、第１の電極は、電界効果トランジスタのドレイン電極及びソース電極の一方であり、第２の電極はドレイン電極及びソース電極の他方であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る窒化物半導体装置によれば、電極パッドの面積を確保しつつ、装置面積が小さい窒化物半導体装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る窒化物半導体装置の平面構成を示し、図２は図１のII−II線における断面構成を示している。
【００２４】
図１及び２に示すように第１の実施形態の窒化物半導体装置は、導電性を有するシリコン（Ｓｉ）からなる基板１１の上に、バッファ層１２を介在させて、窒化物半導体層１３が形成されている。窒化物半導体層１３は、厚さが２μｍのアンドープＧａＮ層１４と、厚さが２５ｎｍのアンドープＡｌＧａＮ層１５とが下側から順次形成されている。アンドープＧａＮ層１４のアンドープＡｌＧａＮ層１５との界面領域には、２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が発生し、チャネル領域が形成されている。
【００２５】
窒化物半導体層１３の上には、ソース電極１７及びドレイン電極１８が、互いに間隔をおいて形成されている。本実施形態においては、コンタクト抵抗を低減するために、アンドープＡｌＧａＮ層１５及びアンドープＧａＮ層１４の一部が除去され、ソース電極１７及びドレイン電極１８がアンドープＡｌＧａＮ層１５とアンドープＧａＮ層１４との界面よりも下側に達するように形成されている。ソース電極１７及びドレイン電極１８は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなる。
【００２６】
ソース電極１７とドレイン電極１８との間には、厚さが２００ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮ層２０がストライプ状に形成されている。ｐ型ＡｌＧａＮ層２０の上には、パラジウム（Ｐｄ）からなるゲート電極１９が形成されている。
【００２７】
本実施形態の窒化物半導体装置は、マルチフィンガの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、ソース電極１７、ゲート電極１９及びドレイン電極１８をユニット３１とすると、複数のユニット３１がドレイン電極１８を中心に交互に反転して配置されているとみなすことができる。各ユニット３１のソース電極１７同士、ゲート電極１９同士及びドレイン電極１８同士は、後で説明するように互いに電気的に接続されている。これにより、窒化物半導体装置のゲート幅を非常に大きくすることができ、大電流動作が可能なパワーデバイスを実現することができる。本実施形態においては、窒化物半導体層１３における一群のソース電極１７及びドレイン電極１８が形成された領域及びチャネル領域であって絶縁分離されていない領域を活性領域３０とする。
【００２８】
窒化物半導体層１３の上には、ソース電極１７及びドレイン電極１８の上を除いて窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる第１の絶縁膜２２が形成されている。第１の絶縁膜２２は、窒化物半導体層１３の表面を安定化すると共に、後で述べるように層間絶縁膜２３から窒化物半導体層１３へ水分が侵入することを防ぐために設けられている。
【００２９】
第１の絶縁膜２２の上には、層間絶縁膜２３が形成されている。層間絶縁膜２３は、例えば厚さが６μｍのリンを含むＳｉＯ2からなる膜であり、上面が平坦化されている。層間絶縁膜２３は、各ユニット３１におけるドレイン電極１８を露出する開口部を有している。本実施形態においては、開口部の幅ｗは４．５μｍとした。また、図２には開口部がテーパを有している例を示しているが、開口部がテーパを有していなくても問題ない。
【００３０】
層間絶縁膜２３にリンをドープしたＳｉＯ2膜を用いることにより、層間絶縁膜の膜応力を緩和し、膜はがれの発生を防止しすることができる。また、リンのゲッタリング効果により、活性領域へのアルカリ性不純物の侵入を防ぐ効果も得られるため、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
層間絶縁膜２３の上面及び開口部の側面を覆うように、厚さが０．２μｍのＳｉＮからなる第２の絶縁膜２４が形成されている。
【００３２】
第２の絶縁膜２４における活性領域３０の上側の領域には、一部を除いて厚さが４μｍのＡｌと銅（Ｃｕ）とからなる第１の電極パッド２５が形成されている。第１の電極パッド２５は、側面が第２の絶縁膜２４に覆われた開口部を埋めるように形成されており、開口部から露出したドレイン電極１８と電気的に接続されている。
【００３３】
基板１１における窒化物半導体層１３と反対側の面（裏面）には、例えばＡｕとスズ（Ｓｎ）とからなる第２の電極パッド２６が形成されている。各ユニット３１におけるソース電極１７は、窒化物半導体層１３を貫通し基板１１と電気的に接続されたビアプラグ２７及び導電性の基板１１とを介在させて第２の電極パッド２６と電気的に接続されている。
【００３４】
各ユニット３１におけるゲート電極１９は、ゲート電極配線３３により互いに電気的に接続されている。ゲート電極配線３３は、ビアプラグ２８を介在させて第２の絶縁膜２４における活性領域３０の上側の領域に、第１の電極パッド２５と絶縁されて形成されたゲート電極パッド２９と電気的に接続されている。なお、ゲート電極パッド２９は、活性領域３０の上側以外の領域に設けられていてもよい。
【００３５】
本実施形態の窒化物半導体装置は、第１の電極パッド２５及びゲート電極パッド２９が活性領域３０の上に形成されている。従って、第１の電極パッド２５が活性領域３０の上側を除く領域に形成されている場合と比べて、窒化物半導体装置の面積を第１の電極パッド２５の面積だけ小さくすることができる。
【００３６】
本実施形態は、層間絶縁膜２３としてリンを添加したシリコン酸化膜を用いた例を示した。しかし、ポリイミド膜又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）膜等を用いてもよい。ポリイミド膜及びＢＣＢ膜等はスピン塗布により形成できるため、凹部の埋め込みが容易であり、層間絶縁膜２３の上面を容易に平坦化できる。この場合には、スピン塗布によりポリイミド膜やＢＣＢ膜を形成し、ＳｉＯ2等からなるハードマスクを用いてドライエッチングによりドレイン電極１８を露出する開口部を形成すればよい。また、ポリイミド又はＢＣＢに感光性を持たせ、露光、現像により開口部を形成してもよい。この場合には、現像後に３５０℃程度の温度でキュアすれば、開口部に順テーパを持たせることができ、第１の電極パッドを形成する際に良好なカバレッジを得ることができる。
【００３７】
層間絶縁膜２３としてポリイミド膜を用いた場合には、ポリイミドが吸湿性を有するために層間絶縁膜２３が膨張し、亀裂の発生及び水分による半導体装置の信頼性低下が懸念される。また、ＢＣＢ膜を用いた場合には、ＢＣＢが透水性を有するため水分による半導体装置の信頼性低下が懸念される。しかし、層間絶縁膜２３の上に、ＳｉＮ等の耐水性の第２の絶縁膜２４を形成することにより、水分による半導体装置の初期不良及び信頼性の低下を抑制することができる。また、電極パッドのエッチングに際し、ウェットエッチを用いることも可能となる。本実施形態においては、第２の絶縁膜２４を層間絶縁膜２３の上側全体を覆うように形成しているが、少なくとも第１の電極パッド２５及びゲート電極パッド２９に覆われていない部分を覆うようにすれば、水分による影響を低減できる。但し、第２の絶縁膜２４は、必ずしも必要ではない。
【００３８】
また、層間絶縁膜２３の下側に設けられた、第１の絶縁膜２２も水分による半導体装置の劣化を抑える効果を有している。
【００３９】
ＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜並びにポリイミド膜及びＢＣＢ膜の絶縁破壊電界強度は３ＭＶ／ｃｍ程度である。しかし、窒化物半導体装置の凹凸形状及び膜特性のばらつき等を考慮すると、絶縁破壊電界強度が１ＭＶ／ｃｍ程度であるとして窒化物半導体装置を設計する必要がある。従って、耐圧が２００Ｖ以上の窒化物半導体装置を実現するためには、層間絶縁膜の膜厚を２μｍ以上とすることが好ましい。さらに高耐圧を実現するためには５μｍ以上とすればよく、１０μｍ以上とすれば耐圧を向上させることができる。なお、厚くしすぎると開口のためのウェットエッチでサイドエッチが入りすぎる等の問題があるため２５μｍ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは２０μｍ以下とする。
【００４０】
第１の電極パッド２５には、組立工程においてワイヤボンディングが行われる。この際に、電極パッド面とワイヤとの接触面積を大きくし、配線の抵抗を低減したり、ワイヤボンディングの歩留まりを向上させたりするためには、第１の電極パッド２５の上面が平坦であることが好ましい。第１の電極パッド２５の上面を平坦にするためには、第１の電極パッド２５の膜厚ｔをドレイン電極１８を露出する開口部の幅ｗの２分の１以上とすることが好ましい。また、平坦化のためには、ｔをｗと同じかそれより大きくすることがさらに好ましい。
【００４１】
また、図３に示すように、第１の電極パッド２５の膜厚ｔを開口部の幅ｗの２分の１未満とする場合には、第１の電極パッド２５によって側面及び底面が覆われた凹部が形成される。この場合には、凹部に充填層５１を埋め込むことにより、第１の電極パッド２５の上面を平坦化すればよい。充填層５１は、凹部を埋めるように第１の電極パッド２５の上を覆う絶縁膜を形成した後、ＣＭＰ法等により第１の電極パッド２５が露出するまで絶縁膜を研磨して形成すればよい。絶縁膜は、ポリイミド膜、ＳｉＮ膜又はＳｉＯ2膜等とすればよく、ポリイミド膜は例えばスピンコート法により形成すればよく、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜はプラズマＣＶＤ法により形成すればよい。また、充填層５１は導電性の材料により形成してもよい。この場合には、第１の電極パッド２５の表面が平坦になり、且つ、パッド表面がすべて導電性になるのでワイヤとの接触抵抗を低減できるという利点がある。
【００４２】
さらに、図４に示すように、充填層５１により平坦化した後、第１の電極パッド２５の上を覆う金属膜５２を形成してもよい。金属膜５２は、第１の電極パッド２５と同様にＡｌとＣｕとにより形成すればよい。また、Ａｕ等により形成してもよい。
【００４３】
また、本実施形態においては、第２の電極パッド２６を基板１１の裏面に形成している。このため、さらに窒化物半導体装置の面積を小さくすることができる。また、裏面の第２の電極パッド２６を接地することにより、ソース電極１７が接地できるソースビア接地構造とすることによりオン抵抗の低減も図ることができる。但し、図５に示すように、第１の電極パッド２５、第２の電極パッド２６及びゲート電極パッド２９を同一の面に形成してもよい。この場合においても、活性領域３０の上に第１の電極パッド２５を形成しているため、半導体装置の面積を低減することができる。
【００４４】
基板１１には、主面の面方位が（１１１）面であるＳｉ基板を用いればよいが、これに限らず、導電性を有し且つ窒化物半導体層を成長させることができる基板であればよい。また、ソースビア接地構造としない場合には、絶縁性の基板を用いてもよい。
【００４５】
なお、本実施形態においては、ドレイン電極１８を第１の電極パッド２５と接続したが、ソース電極１７を第１の電極パッド２５と接続してもよい。
【００４６】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図６は第２の実施形態に係る窒化物半導体装置の平面構成を示し、図７は図６のVII−VII線における断面構成を示している。
【００４７】
図６及び図７に示すように第２の実施形態の窒化物半導体装置は、導電性を有するシリコン（Ｓｉ）からなる基板６１の上に、バッファ層６２を介在させて、窒化物半導体層６３が形成されている。窒化物半導体層６３は、厚さが２μｍのアンドープＧａＮ層６４と、厚さが２５ｎｍのアンドープＡｌＧａＮ層６５とが下側から順次形成されている。アンドープＧａＮ層６４のアンドープＡｌＧａＮ層６５との界面領域には、２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が発生している。
【００４８】
窒化物半導体層６３の上には、カソード電極６７及びアノード電極６８が、互いに間隔をおいて形成されている。本実施形態においては、カソード電極６７は、ＴｉとＡｌとからなり、アンドープＡｌＧａＮ層６５とアンドープＧａＮ層６４との界面よりも下側に達するように形成されている。アノード電極６８は、Ｐｄからなり、アンドープＡｌＧａＮ層６５の上面と接するように形成されている。
【００４９】
本実施形態の窒化物半導体装置は、マルチフィンガのダイオードである。本実施形態においては、窒化物半導体層６３における一群のカソード電極６７及びアノード電極６８が形成された領域を活性領域８０とする。
【００５０】
アンドープＡｌＧａＮ層６５の上には、カソード電極６７及びアノード電極６８が形成された領域を除いて、ＳｉＮからなる第１の絶縁膜７２が形成され、第１の絶縁膜７２の上には、厚さが６μｍのリンを含むＳｉＯ2膜からなる層間絶縁膜７３が形成されている。層間絶縁膜７３には、アノード電極６８を露出する開口部が形成されている。層間絶縁膜７３の上には、開口部の側面を覆うように厚さが０．２μｍのＳｉＮからなる第２の絶縁膜７４が形成されている。本実施形態においては、開口部の幅は４．５μｍとした。
【００５１】
第２の絶縁膜７４の上における活性領域８０の上側の領域には、開口部を埋めアノード電極６８と電気的に接続された、厚さが４μｍのＡｌとＣｕとからなる第１の電極パッド７５が形成されている。
【００５２】
基板６１の裏面には、ＳｎとＡｕとからなる第２の電極パッド７６が形成されている。カソード電極６７は、窒化物半導体層６３を貫通するビアプラグ７７を介在させて導電性の基板６１と電気的に接続されているため、カソード電極６７と第２の電極パッド７６とは電気的に接続されている。
【００５３】
本実施形態の窒化物半導体装置は、アノード電極６８と接続された第１の電極パッド７５が活性領域８０の上に形成されているため、第１の電極パッド７５が活性領域８０以外の領域の上に形成されている場合と比べて、窒化物半導体装置の大きさを小さくすることができる。
【００５４】
また、カソード電極６７と接続された第２の電極パッド７６を基板６１の裏面に形成しているため、さらに窒化物半導体装置のサイズを小さくすることができる。
【００５５】
なお、第２の実施形態においても、第１の電極パッド２５を図３又は図４に示したような構成としてもよく、第２の電極パッド２６を、図５に示したように第１の電極パッド２５と同一の面に形成する構成としてもよい。
【００５６】
また、カソード電極６７を第１の電極パッド７５と接続し、アノード電極６８を第２の電極パッド７６と接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る窒化物半導体デバイスは、電極パッドの面積を確保しつつ、装置面積が小さい窒化物半導体装置を実現でき、特に民生機器の電源回路等においてパワーデバイスとして用いる窒化物半導体装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体装置を示す断面図である。
【図８】従来例に係る窒化物半導体装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１      基板
１２      バッファ層
１３      窒化物半導体層
１４      アンドープＧａＮ層
１５      アンドープＡｌＧａＮ層
１７      ソース電極
１８      ドレイン電極
１９      ゲート電極
２０      ｐ型ＡｌＧａＮ層
２２      第１の絶縁膜
２３      層間絶縁膜
２４      第２の絶縁膜
２５      第１の電極パッド
２６      第２の電極パッド
２７      ビアプラグ
２８      ビアプラグ
２９      ゲート電極パッド
３０      活性領域
３１      ユニット
３３      ゲート電極配線
５１      充填層
５２      金属膜
６１      基板
６２      バッファ層
６３      窒化物半導体層
６４      アンドープＧａＮ層
６５      アンドープＡｌＧａＮ層
６７      カソード電極
６８      アノード電極
７２      第１の絶縁膜
７３      層間絶縁膜
７４      第２の絶縁膜
７５      第１の電極パッド
７６      第２の電極パッド
７７      ビアプラグ
８０      活性領域
【図１】
2008177527.tif 000003
【図２】
2008177527.tif 000004
【図３】
2008177527.tif 000005
【図４】
2008177527.tif 000006
【図５】
2008177527.tif 000007
【図６】
2008177527.tif 000008
【図７】
2008177527.tif 000009
【図８】
2008177527.tif 000010