(57)【要約】【課題】窒化物半導体を利用した半導体装置において、不純物が濃度分布しているＦＬＲを形成し、耐圧性能に優れた半導体装置を提供すること。【解決手段】ｎ型の窒化物半導体領域５０と、その半導体領域の表面側の中心範囲に形成されているｐ型の窒化物半導体領域４０と、その半導体領域の表面側の前記ｐ型の窒化物半導体領域の外周に残されているｎ型の窒化物半導体で形成されている終端範囲５４において、前記ｐ型の窒化物半導体領域を一巡する少なくとも一本のリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域（ＦＬＲ）２０、３０を備えている半導体装置１０である。本発明の半導体装置は、少なくとも最も外周側に形成されているリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域は、その横断面内に不純物の濃度分布を備えており、その横断面内の外周側でかつ深部側の部位２２、３２の不純物濃度が他の部位２４、３４の不純物濃度よりも低いことを特徴とする。【選択図】  図１
2007173705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型の窒化物半導体領域と、
そのｎ型の窒化物半導体領域の表面側の中心範囲に形成されているｐ型の窒化物半導体領域と、
そのｐ型の窒化物半導体領域の外周に残されている前記ｎ型の窒化物半導体領域の表面側の終端範囲において、前記ｐ型の窒化物半導体領域を一巡する少なくとも一本のリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域を備えており、
少なくとも最も外周側に形成されているリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域は、その横断面内に不純物の濃度分布を備えており、その横断面内の外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が他の部位の不純物濃度よりも低いことを特徴とする窒化物半導体装置。
【請求項２】
前記リング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域が、前記終端範囲において複数本形成されており、
全部のリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域が、その横断面内に不純物の濃度分布を備えており、かつ、全部のリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域の横断面内の外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が他の部位の不純物濃度よりも低いことを特徴とする請求項１の窒化物半導体装置。
【請求項３】
リング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域の横断面内に存在する不純物の濃度分布において、外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が、横断面内の最高不純物濃度の０．７倍以下であることを特徴とする請求項１又は２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、窒化物半導体を利用した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の耐圧性能を改善するためには、半導体装置の終端範囲にフィールド・リミッティング・リング（ＦＬＲ：Field Limiting Ring）を設けることが有利であることが知られている。終端範囲にＦＬＲを設けると終端範囲に空乏層が広がる。終端範囲に空乏層が広がると、終端範囲の局所に電界が集中する現象が緩和される。
例えば特許文献１には、ｎ型のシリコン単結晶基板の終端範囲に、リング状をなすｐ型のシリコン単結晶領域を形成することによって、耐圧性能を改善した半導体装置が記載されている。シリコンを利用する半導体装置では、不純物を注入して熱拡散する方法を利用することができ、比較的容易にＦＬＲを形成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８２５８号公報
【０００４】
窒化物半導体を利用する半導体装置は、もともと高い耐圧性能を備えている。シリコン半導体装置での経験を参照すると、窒化物半導体装置の耐圧性能をさらに改善するためには、終端範囲にＦＬＲを設けることが有利であると予想される。
しかし、窒化物半導体は、シリコンと異なり、不純物を注入して活性化することが難しい。窒化物半導体装置にＦＬＲを形成するには、結晶成長技術を利用してＦＬＲを結晶成長させる必要がある。
【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、窒化物半導体装置の終端範囲に結晶成長技術を利用してＦＬＲを成長させても、期待された効果は得られない。シリコン半導体装置の終端範囲にＦＬＲを形成することによって得られる効果よりもわずかな効果しか得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らはその原因を研究した。その結果、下記が理由となっていることを見出した。シリコン半導体装置の終端範囲にＦＬＲを形成する場合、不純物を注入して熱拡散する方法を利用するために、リング形状をなすｐ型の半導体領域の横断面を観察すると、不純物濃度が一様でなく、横断面内で不純物濃度が分布している。横断面の中心部位では不純物濃度が高く、周辺では不純物濃度が低くなっている。
それに対して、窒化物半導体装置の終端範囲にＦＬＲを形成する場合、リング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域を結晶成長させる。結晶成長して得られたＦＬＲは、一様の不純物濃度を備えている。ｐ型の窒化物半導体領域の横断面を観察すると、不純物濃度が一様となっている。
本発明者は、横断面内における不純物濃度が分布しているのか一様であるのかが、半導体装置の耐圧性能を向上させる効果に差をもたらす理由であることを確認した。窒化物半導体装置の終端範囲形成するＦＬＲでも、横断面内における不純物濃度が分布していれば、ＦＬＲによる耐圧向上効果が高められることを見出した。
本発明は、窒化物半導装置の終端範囲に、横断面内において不純物濃度が分布しているＦＬＲを形成することによって、窒化物半導装置の耐圧性能を効果的に改善する技術を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の窒化物半導体装置は、ｎ型の窒化物半導体領域と、そのｎ型の窒化物半導体領域の表面側の中心範囲に形成されているｐ型の窒化物半導体領域と、そのｐ型の窒化物半導体領域の外周に残されているｎ型の窒化物半導体領域の表面側の終端範囲において、ｐ型の窒化物半導体領域を一巡する少なくとも一本のリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域を備えている。少なくとも最も外周側に形成されているリング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域は、その横断面内に不純物の濃度分布を備えており、その横断面内の外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が他の部位の不純物濃度よりも低いことを特徴とする。
【０００８】
ＦＬＲにおけるｐ型不純物の濃度分布は、横断面内の外周側でかつ深部側の濃度が低くなっていればよく、その条件を満たす限り、様々な濃度分布が許容される。
例えば、横断面内の内周側では高濃度であり、外周側では低濃度であり、深さ方向の濃度分布は一定であってもよい。あるいは、横断面内の浅部側では高濃度であり、深部側では低濃度であり、幅方向の濃度分布は一定であってもよい。いずれであっても、外周側でかつ深部側の濃度は低くなっている。もちろん、横断面内の内周側でかつ浅部側の部位から外周側で深部側の部位に向けて徐々に不純物濃度が低くなるように連続的ないし段階的に変化してもよい。
【０００９】
この窒化物半導体装置は、ＦＬＲの周辺の領域に空乏層が広がる。終端範囲に形成されたＦＬＲは、内周側から外周側に空乏層を広げるので、終端範囲の中でも最も外周側にあるＦＬＲの周囲に電界集中が生じやすい。最も外周側にあるＦＬＲ内でも、外周側でかつ深部側の部位の近傍に電界集中が生じやすい。
上記の窒化物半導体装置では、少なくとも最も外周側に形成されたＦＬＲの外周側でかつ深部側の部位において、ｐ型不純物の濃度が低くなるように構成されている。外周側でかつ深部側のｐ型不純物の濃度を低くすることで、その部分に生じる電界集中が緩和される。この窒化物半導体装置は、ＦＬＲの効果が有効に現れ、耐圧性能が効果的に改善される。
【００１０】
本発明は、終端範囲に一本のＦＬＲのみが形成されている場合にも有効であり、この場合には、その一本のＦＬＲの横断面内の外周側でかつ深部側の濃度を低くする。もちろん終端範囲に複数本のＦＬＲが形成されている場合にも有効であり、この場合には、最も外周側の一本のＦＬＲ以外では、横断面内の不純物濃度が一定であってもよい。もちろん、複数本のＦＬＲの全部が、横断面内にｐ型不純物の濃度分布を備えていてもよい。この場合には、各々の横断面内の外周側でかつ深部側の部位のｐ型不純物濃度が他の部位のｐ型不純物濃度よりも低いことが好ましい。
複数本のＦＬＲを有する場合には、一つ一つのＦＬＲが終端範囲の外周側に向けて空乏層を広げる。一本一本のＦＬＲについて考察すると、外周側でかつ深部側の部位の近傍に電界集中が生じやすい。一本一本のＦＬＲにおいて、横断面内の外周側でかつ深部側の部位のｐ型不純物濃度が他の部位のｐ型不純物濃度よりも低いと、電界集中の発生を強く抑制する。非常に高い耐圧性能を得ることができる。
【００１１】
リング形状をなすｐ型の窒化物半導体領域の横断面内に存在する不純物の濃度分布において、外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が、横断面内の最高不純物濃度の０．７倍以下であることが好ましい。この場合、ＦＬＲによる耐圧向上効果が優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
下記に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（第１形態）半導体装置は、窒化ガリウム（ＧａＮ層）を利用している。
（第２形態）半導体装置は、上下に電極を有する縦型の半導体装置である。
（第３形態）半導体装置は、ｎ型の半導体領域の表面側の中心範囲に形成されているｐ型の窒化物半導体領域を備えている。そのｐ型の窒化物半導体領域内では、深さ方向にｐ型不純物の濃度が分布しており、深部ではｐ型不純物濃度が低く、浅部ではｐ型不純物濃度が高い。
（第４形態）窒化物半導体は、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によって結晶成長した半導体である。
（第５形態）アノードと接続するｐ型半導体領域は、その横断面内にｐ型不純物の濃度分布を備えており、その横断面の外周側でかつ深部側の部位のｐ型不純物濃度が他の部位のｐ型不純物濃度よりも低い。
（第６形態）各々のＦＬＲは、ｐ型不純物濃度が異なる２つの領域から構成されている。
（第７形態）各々のＦＬＲは、横断面内のｐ型不純物の濃度分布において、外周側でかつ深部側の部位の不純物濃度が、横断面内の最高不純物濃度の０．７倍以下になるように形成されている。
（第８形態）各ＦＬＲは、深部側にｐ型不純物濃度が低い領域を有している。
（第９形態）各ＦＬＲは、外周側にｐ型不純物濃度が低い領域を有している。
（第１０形態）各ＦＬＲは、横断面内の外周側の全面と深部側の全面を含む略Ｌ字形の部位におけるｐ型不純物濃度が低く、その略Ｌ字断面形の部位以外の部位におけるｐ型不純物濃度が高い。
【実施例】
【００１３】
＜第１実施例＞
図１に、本実施例の半導体装置１０の断面の右側の半分を示す。半導体装置１０は、半導体領域１５に窒化ガリウム（ＧａＮ層）を利用している窒化物半導体装置である。窒化物半導体装置１０は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなるカソード電極１８と、ＧａＮ層からなる半導体領域１５と、ＳｉＯからなる層間絶縁層１４と、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなるアノード電極１２から構成されている。
半導体領域１５は、カソード電極１８に接続されているＮ＋−ＧａＮ層領域１６と、Ｎ−ＧａＮ層領域５０と、アノード電極１２に接続されているアノード領域４０で構成されている。アノード領域４０は、アノード電極１２に接続されているＰ−ＧａＮ層４４と、Ｐ−ＧａＮ層４４の下部に形成されているＰ−−ＧａＮ層４２から構成されている。アノード領域４０は、半導体領域１５の上部中央に形成されている。半導体装置１０は、ダイオードとして機能する。半導体装置１０は、Ｎ−ＧａＮ層領域５０の表面側の中心範囲に形成されているｐ型の窒化物半導体領域（アノード領域４０）を備えている。ｐ型の窒化物半導体領域は、上下方向に不純物濃度が分布しており、上方で濃く、下方で薄い。
以下の説明では、アノード電極１２が形成されている方向を上とし、カソード電極１８が形成されている方向を下とする。アノード領域４０に含まれるｐ型不純物には、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、亜鉛（Ｚｎ）など、窒化物半導体のｐ型不純物に用いられる元素から選択すればよい。
【００１４】
カソード電極１８は、Ｎ＋−ＧａＮ層領域１６の下部の全面に設けられている。アノード電極１２は、アノード領域４０と層間絶縁層１４の一部に跨るように形成されている。アノード領域４０とアノード電極１２が接続されている部分は、半導体装置１０に順方向の電圧が印加されたときに、電流が流出する部分である。
【００１５】
Ｎ−ＧａＮ層領域５０の表面側の中心範囲にはｐ型の窒化物半導体領域（アノード領域４０）が形成されているが、その周辺では、Ｎ−ＧａＮ層領域５０の表面がｐ型の窒化物半導体領域で覆われておらず、Ｎ−ＧａＮ層領域５０の表面が層間絶縁膜１４で覆われている。本実施例では、ｐ型の窒化物半導体領域（アノード領域４０）が形成されていない外周部分を終端範囲５４となっている。その終端範囲５４には、２本のＦＬＲ２０、３０が形成されている。
【００１６】
ＦＬＲ２０、３０は、ｐ型不純物濃度が低い低濃度領域２２、３２と、その上部に積層されているとともにｐ型不純物濃度が高い高濃度領域２４、３４から構成されている。ＦＬＲ２０、３０は、Ｎ−ＧａＮ層領域５０の表面近傍に浅く埋め込まれた状態で形成されている。正確にいうと、アノード領域４０の上面と、ＦＬＲ２０、３０の上面は同一レベルにあり、その上面を薄いＮ−ＧａＮ層５２が覆っている
ＦＬＲ２０、３０の低濃度領域２２、３２は、アノード領域４０のＰ−−ＧａＮ層４２と同一の高さ範囲で形成されている。ＦＬＲ２０、３０の低濃度領域２２、３２とアノード領域４０のＰ−−ＧａＮ層４２は、同一のｐ型不純物濃度であり、同時に結晶成長した層である。ＦＬＲ２０、３０の高濃度領域２４、３４は、アノード領域４０のＰ−ＧａＮ層４４と同一の高さ範囲で形成されている。ＦＬＲ２０、３０の高濃度領域２４、３４とアノード領域４０のＰ−ＧａＮ層４４は、同一のｐ型不純物濃度であり、同時に結晶成長した層である。ＦＬＲ２０、３０を形成するためのみに必要とされる結晶成長工程は必要とされない。
【００１７】
上述の半導体装置１０の製造工程について、図２のフローチャートと、図２のフローチャートに記載のステップに対応している図３〜図１１を参照して説明する。図３〜図１１は、図１と同様に、製造過程にある積層体の横断面の右半分を示している。半導体装置１０は、２種類の方法で製造することができる。
【００１８】
［半導体装置１０の製造方法１］
（工程１：半導体領域の成長工程：図２のステップＳ１からＳ３による方法）
図３に示すように、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６を準備し、ＭＯＣＶＤ(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)法を利用して、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６上にＮ−ＧａＮ層５０を形成する。次に、Ｎ−ＧａＮ層５０の上にＰ−−ＧａＮ層７２を形成する。次に、Ｐ−−ＧａＮ層７２の上に、Ｐ−ＧａＮ層７４を形成する（図２のＳ１）。図３は、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６に、Ｎ−ＧａＮ層５０と、Ｐ−−ＧａＮ層７２と、Ｐ−ＧａＮ層７４層の順で積層された状態を模式的に示している。Ｎ−ＧａＮ層５０と、Ｐ−−ＧａＮ層７２と、Ｐ−ＧａＮ層７４の厚みは、半導体装置１０の用途等に合わせて適宜に調整される。
【００１９】
（工程２：エッチング工程）
図４に示すように、工程１で作成した積層体のＰ−ＧａＮ層７４の上面の一部にマスク２６、３６、４６を形成する。マスクの形成には、フォトレジスト法を採用する。マスク２６、３６、４６は、酸化シリコンで構成される。マスク４６は後述するアノード領域４０に対応しており、マスク２６、３６はＦＬＲ２０、３０に対応している。
なお、ＦＬＲの形成に係るマスク２６、３６については、半導体装置に形成するＦＬＲのリング数や形状にあわせて適宜変更することができる
次いで、マスク２６、３６、４６以外の領域をエッチング処理する。エッチング処理により、窪み２８、３８、４８が形成される。このエッチング処理により、ＦＬＲ２０、３０とアノード領域４０以外の領域にあるＰ−ＧａＮ層７４とＰ−−ＧａＮ層７２は、除去される。エッチング処理後、窪み２８、３８、４８の底部には、Ｎ−ＧａＮ層５０が露出する。
【００２０】
（工程３：半導体領域成長工程２）
図５に示すように、マスク２６、３６、４６を備えた状態で、窪み２８、３８、４８に相当する部位のみに、Ｎ−ＧａＮ層５６、５８、６０を結晶成長させる（図２のＳ３）。図５は、Ｎ−ＧａＮ層５６、５８、６０が形成された状態を示している。窪み２８、３８、４８にＮ−ＧａＮ層を埋め込むためには、前記したＭＯＣＶＤ法やこの種の気相結晶性長法を採用すればよい。Ｎ−ＧａＮ層５６、５８、６０は、マスク２６、３６、４６の下面まで（即ち、エッチング処理前のＰ−ＧａＮ層７４の上面まで）エピタキシャル成長させる。
【００２１】
（工程４：半導体領域成長工程３）
図６に示すように、Ｎ−ＧａＮ層５６、５８、６０をエピタキシャル成長させた後、マスク２６、３６、４６を除去する。マスク２６、３６、４６を除去した後、ＭＯＣＶＤ法によりＮ−ＧａＮ層６２をエピタキシャル成長する（図２のＳ４）。図６は、Ｎ−ＧａＮ層６２が形成された状態を示している。図６に示すように、Ｎ−ＧａＮ層６２は、アノード領域４０とＦＬＲ２０、３０の上面をも覆うように成膜される。
【００２２】
（工程５：エッチング工程２）
図８に示すように、アノード電極１２とアノード領域４０を接続するために、アノード領域４０の上面にあるＮ−ＧａＮ層６２の一部をエッチングする。
先ず、図７に示すように、コンタクト形成用マスク７６を形成する（図２のＳ５）。コンタクト形成用マスク７６は、工程２のマスク２６、３６、４６と同様に、酸化シリコンを主体とする層から形成されている。コンタクト形成用マスク７６は、アノード電極１２と接続するコンタクトホール６４（図８参照）の上方以外の範囲に形成される。コンタクトホール６４は、後で説明するが、アノード領域４０の上面の全面に形成されるわけではなく、一部に形成される。
ついで、図８に示すように、コンタクト形成用マスク７６で覆われていないＮ−ＧａＮ層６２の一部をエッチングする（図２のＳ６）。この処理により、アノード領域４０の上面の一部が露出し、コンタクトホール６４が形成される。
【００２３】
（工程６：層間絶縁層の形成）
コンタクトホール６４を形成した後にコンタクト形成用マスク７６を除去する（図２のＳ７）。その後に、酸化シリコンから構成される層間絶縁層１４を形成する。図８は、層間絶縁層１４を形成した状態を示している。図８に示すように、層間絶縁層１４は、Ｎ−ＧａＮ層６２の側面を被覆するように形成される。層間絶縁層１４により、その後に形成されるアノード電極１２と、Ｎ−ＧａＮ層６２の間が完全に絶縁される。
次いで、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６の下面の全面にカソード電極１８を形成する。カソード電極１８は、Ｔｉ／Ａｌから構成されており、スパッタ法などによって形成される。また、アノード領域４０のコンタクトホール６４と層間絶縁層１４の一部に跨るようにアノード電極１２を形成する。アノード電極１２は、Ｎｉ／Ａｕから構成されており、スパッタ法などによって形成される。
以上の工程により、図１に示す半導体装置１０を製造することができる。
【００２４】
[半導体装置１０の製造方法２]
製造方法２と製造方法１は、工程１〜３が異なる。他の工程４〜６については、製造方法１と同様であるので重複する説明は省略する。
【００２５】
（工程１：半導体領域の成長工程１：図２のステップＳ１’〜Ｓ３’による方法）
図９に示すように、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６を準備し、そのＮ＋−ＧａＮ層基板１６上にＭＯＣＶＤ法を利用してＮ−ＧａＮ層５０を形成する（図２のＳ１’）。
図９は、Ｎ＋−ＧａＮ層基板１６にＮ−ＧａＮ層５０が形成された状態を模式的に示している。
【００２６】
（工程２：エッチング工程１）
図１０に示すように、Ｎ−ＧａＮ層５０の上部の一部にマスク１２６、１３６、１４６を形成する。工程３で説明するが、マスクが形成されていない領域には、アノード領域４０とＦＬＲ２０、３０が形成される。マスクは、半導体装置に形成するアノード領域４０の形状とＦＬＲの数や形状に合わせて適宜形成することができる。
マスク１２６、１３６、１４６を形成するためには、先ず、酸化シリコンからなる層をＮ−ＧａＮ層５０の表面上の全範囲に形成する。次いで、ＦＬＲ２０、３０とアノード領域４０に対応している領域においてＮ−ＧａＮ層５０をエッチング処理する（図２のＳ２’）。図１０は、エッチング処理が終了したときの状態を示している。図１０に示すように、エッチング処理することによって、アノード領域４０とＦＬＲ２０、３０の形成領域に窪みが形成される。
【００２７】
（工程３：半導体領域成長工程２）
マスク１２６、１３６、１４６を備えた状態で、工程２でエッチングした部分にアノード領域４０とＦＬＲ２０、３０を形成する（図２のＳ３’）。
先ず、アノード領域４０とＦＬＲ２０、３０の領域に、ｐ型不純物濃度が低いＰ−−ＧａＮ層（低濃度領域）２２、３２、４２をエピタキシャル成長する。次いで、Ｐ−−ＧａＮ層２２、３２、４２の上部に、ｐ型不純物が濃いＰ−ＧａＮ層２４、３４、４４をエピタキシャル成長する。図１１は、Ｎ−ＧａＮ層５０の上部にアノード領域４０とＦＬＲ２０、３０が形成されたときの断面状態を示している。
工程４以後の工程は、製造方法１と同様であるので説明は省略する。
本実施例の半導体装置１０は、上記２つの製造方法で製造することができる。なお、製造方法１で製造された半導体装置１０の構成と、製造方法２で製造された半導体装置１０の構成は、異ならない。
【００２８】
なお、製造方法２の工程は、アノード領域４０とＦＬＲ２０、３０のｐ型不純物濃度の構成を異ならせる場合に応用することができる。たとえば、アノード領域４０のｐ型不純物濃度を一様とし、ＦＬＲ２０、３０でのみ、ｐ型不純物の薄い領域（低濃度領域２２、３２）と濃い領域（高濃度領域２２、３４）を形成する場合では、マスクの成膜と、半導体領域１５のエッチング処理と、ｐ型不純物を含む半導体層の成長を繰り返すことにより実現することができる。
上記の場合、まずＮ−ＧａＮ層５０の表面に第１マスクを形成する。このとき、第１マスクは、アノード領域４０の上部に相当する領域のみを残して形成する。ついで、アノード領域に相当する部分をエッチングする。第１のマスクを被覆した状態で、エッチングによって形成された窪みにｐ型不純物を含むＰ−ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる。これにより、ｐ型不純物濃度が一様に形成されたアノード領域４０が形成される。次に第１マスクを除去し、第２マスクを成膜する。ＦＬＲ２０、３０に対応する領域を除く領域に第２マスクを成膜する。ついでＦＬＲ２０、３０に相当する部分をエッチングする。エッチングにより、Ｎ−ＧａＮ層５０の表面に溝が形成される。第２マスクを被覆した状態で、溝の深部に低濃度のｐ型不純物を含むＰ−−ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる。これにより、ＦＬＲ２０、３０の低濃度領域２２、３２が形成される。ついで、高濃度のｐ型不純物を含むＰ−ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる。これにより、ＦＬＲ２０、３０の高濃度領域２４、３４が形成される。そして第２マスクを除去し、製造方法１の工程４に進む。
以上の工程により、図１に示す半導体装置１０を製造することができる。
【００２９】
［電界分布シミュレーション］
第１実施例の半導体装置１０に逆電圧を印加したときに、アノード電極１２に向けてどのような電界分布が生じるかシミュレーションを行った。図１２は、半導体装置１０のシミュレーションの構造断面図を示している。図１２では、半導体装置１０の半導体領域５０における電圧の分布を等電圧線で表記している。
図１２に示すように、２つのＦＬＲ２０、３０が形成されている半導体装置は、ＦＬＲ２０、３０によって電界が分散される。電界が分散されると、半導体装置は、アノード領域４０の深部の外周側に電界が集中しにくくなる。結果、半導体装置には、破壊電流（耐圧を超える逆電圧が加わったときに流れる電流）が流れにくくなる。本シミュレーション結果から、２つのＦＬＲ２０、３０を有する半導体装置１０は、耐圧性能が向上することがわかる。
上記シミュレーション結果から、半導体装置１０は、ＦＬＲ２０、３０がカソードからアノードに印加される電界を外周方向に分散することで、電界集中が抑制されることがわかる。電界集中が抑制されると、アノード領域４０に直接加わる電界が小さくなり、半導体装置１０の耐圧性能は向上する。
【００３０】
低濃度領域と高濃度領域を有する１つ或いは２つのＦＬＲが形成されたサンプルＡ〜Ｋの１１種類の半導体装置に関して、逆バイアス電圧に対する耐圧性能をシミュレーションにより調べた。これを表１に示す。
サンプルＡは、２つのＦＬＲを有している。ＦＬＲは、第１実施例のＦＬＲ２０、３０に対応した位置に形成されている。サンプルＢ〜Ｋは、１つのＦＬＲを有している。ＦＬＲは、第１実施例のＦＬＲ２０に対応した位置に形成されている。サンプルＣ〜Ｋでは、ＦＬＲ上部の高濃度領域の不純物濃度が一定であり、ＦＬＲ下部の低濃度領域の不純物濃度が順に変化している。それに対応するように、アノード領域４０下部の低濃度領域の不純物濃度も順に変化している。サンプルＢとサンプルＤは同一の構成である。
比較品として、サンプルＬ〜Ｏを製造した。サンプルＬは、ＦＬＲを有さない半導体装置である。サンプルＭは、ｐ型不純物の濃度がリング内で一様であるＦＬＲが１つ形成された半導体装置である。ＦＬＲの位置は、第１実施例のＦＬＲ２０の位置に対応している。サンプルＮは、ｐ型不純物の濃度がリング内で一様であるＦＬＲが２つ形成された半導体装置である。ＦＬＲの位置は、第１実施例のＦＬＲ２０、３０に対応した位置に形成されている。サンプルＬ〜Ｎのアノード領域では、ｐ型不純物濃度が一様である。
サンプルＯでは、ＦＬＲが形成されていない。サンプルＯのアノード領域では、深部（下部）でｐ型不純物濃度が低く、浅部（上部）で高くなるように分布している。
表１に、サンプルＡ〜Ｏの半導体装置に形成されたＦＬＲのリング数と、浅部の不純物濃度と、深部の不純物濃度と、その濃度比を示しており、あわせてアノード領域の浅部の不純物濃度と、深部の不純物濃度も示している。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
［耐圧検討１］
ＦＬＲのリング数と耐圧の関係について検証するため、サンプルＬ〜Ｎの半導体装置を用いてシミュレーションによる耐圧検討を実施した。本検討はＦＬＲのリング数と耐圧の関係を調べることを目的としているため、ＦＬＲ内でｐ型不純物の濃度が分布していない比較品であるサンプルＬ〜Ｎを用いた。結果を図１３のグラフに示す。図１３のグラフの横軸は半導体装置にかけた逆電圧の値を示し、縦軸はそのときに流れた電流の値を示す。電流の急激な変化は、破壊電流が流れていることを示す。破壊電流が流れた電圧値が、半導体装置の耐圧を示す。
図１３に示すように、ＦＬＲが形成されていないサンプルＬの耐圧は、０．５５kV付近であった。ＦＬＲのリング数が１であるサンプルＭは、耐圧が０．８３kV付近であった。ＦＬＲのリング数が２であるサンプルＮは、耐圧が０．９５kV付近であった。ＦＬＲのリング数が多いほど、半導体装置の耐圧性能が向上することがわかった。
【００３３】
［耐圧検討２］
ＦＬＲ内とアノード領域内でｐ型不純物が濃度分布している半導体装置について、上記検討と同様の耐圧検討を実施した。本検討は、ＦＬＲが２つ形成されているサンプルＡとＦＬＲが１つ形成されているサンプルＢとＦＬＲが形成されていないサンプルＯの半導体装置を用いて実施した。サンプルＡ、Ｂのアノード領域では、ｐ型不純物の濃度が低い領域の不純物濃度が１．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３であり、ｐ型不純物の濃度が高い領域の不純物濃度が５．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３である。サンプルＡ、ＢのＦＬＲは、ｐ型不純物の濃度が低い領域の不純物濃度が１．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３であり、ｐ型不純物の濃度が高い領域の不純物濃度が５．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３である。結果を図１４に示す。図１４のグラフの横軸は、半導体装置にかけた電圧値を示し、縦軸は、そのときの電流値を示す。
【００３４】
図１４に示すように、ＦＬＲが形成されていないサンプルＯは、耐圧が０．８kV付近であった。ＦＬＲのリング数が１であるサンプルＢは、耐圧が１．１８kV付近であった。ＦＬＲのリング数が２であるサンプルＡは、耐圧が１．４kV付近であった。アノード領域とＦＬＲでｐ型不純物の濃度が分布している場合も、ＦＬＲのリング数が多いほど、半導体装置の耐圧性能が向上することがわかった。
前記した検討２の結果と本検討の結果を、リング数毎に比較する。
リング数が０であるサンプルＬとサンプルＯを比較する。サンプルＬとサンプルＯの違いは、アノード領域内でのｐ型不純物の濃度分布の有無である。アノード領域内で濃度分布しているサンプルＯは、アノード領域内で濃度分布していないサンプルＡよりも、耐圧がおよそ０．２５ｋVの上昇している。アノード領域のｐ型不純物濃度を変化させることで、半導体装置の耐圧性能は向上することがわかった。
リング数が１であるサンプルＭとサンプルＢを比較する。サンプルＢの耐圧は、サンプルＭの耐圧よりも約０．３５ｋV上昇している。
リング数が２であるサンプルＮとサンプルＡを比較する。サンプルＡの耐圧は、サンプルＮの耐圧よりも約０．４５ｋV上昇している。
ＦＬＲ内のｐ型不純物濃度が変化しているサンプルＡ、Ｂでは、ｐ型不純物濃度が変化していないＦＬＲを有するサンプルＭ、Ｎよりも耐圧性能が優れている。また、単にリング数を増加させるよりも、ＦＬＲ内でｐ型不純物濃度を変化させた構成のほうが、耐圧を示す電圧値の上昇幅が大きい。本検討の結果から、ＦＬＲのリング数だけでなく、ＦＬＲ内でｐ型不純物を濃度分布させることで、さらに耐圧性能が向上することがわかった。
【００３５】
［耐圧検討３］
ＦＬＲ内のｐ型不純物の濃度分布と耐圧の関係について検証するため、サンプルＣ〜Ｋと比較品であるサンプルＭの耐圧検討を実施した。
サンプルＣ〜ＫとサンプルＭの半導体装置は、１つのＦＬＲを有している。サンプルＣ〜Ｋの半導体装置は、ＦＬＲ内の高濃度領域のｐ型不純物濃度が５．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３で、低濃度領域のｐ型不純物濃度が０．５×１０１８〜４．５×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３に調整されている。サンプルＣ〜Ｋのアノード領域は、Ｐ−ＧａＮ層のｐ型不純物濃度が５．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３で、Ｐ−−ＧａＮ層のｐ型不純物濃度が０．５×１０１８〜４．５×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３とした。サンプルＣ〜Ｍでは、アノード領域とＦＬＲにおいて、ｐ型不純物の高い領域に対する低い領域の濃度比が、０．１〜０．９になるように調整されている。サンプルＭは、アノード領域とＦＲＬともｐ型不純物濃度が一様に５．０×１０１８ａｔｍ／ｃｍ３になるように調整されている。
【００３６】
図１５に結果を示す。図１５のグラフの横軸は半導体装置にかけた電圧値を示し、縦軸はそのときの電流値を示す。グラフ中の曲線を示す符号は、半導体装置のサンプル名を示す。
図１５に示すように、ＦＬＲのｐ型不純物の濃度分布において、低濃度領域の不純物濃度が高濃度領域の不純物濃度の０．２倍（濃度比が０．２）になるように形成されているサンプルＤの半導体装置が最も耐圧性能が高かった。サンプルＤの濃度比をピークに、それよりも高い濃度比であるほど半導体装置の耐圧性能は悪くなる。また、サンプルＤよりも濃度比の低いサンプルＣの半導体装置は、サンプルＤの半導体装置よりも耐圧性能が劣ることがわかった。
【００３７】
上記検討結果から、高濃度領域に対する低濃度領域の濃度比と耐圧の関係を検証した。図１６は、高濃度領域に対する低濃度領域のｐ型不純物の濃度比を横軸とし、耐圧を縦軸としたグラフを示す。
ＦＬＲ内の高濃度領域に対する低濃度領域の濃度比が０．７であるサンプルＨは、濃度比が０．８であるサンプルＩよりも大幅に耐圧が向上している。ＦＬＲ内の高濃度領域に対する低濃度領域の濃度比が０．４であるサンプルＦは、濃度比が０．５であるサンプルＧよりも特に大幅に耐圧が向上している。従って、ＦＬＲ内の高濃度領域に対する低濃度領域の濃度比が０．７以下であると効果的であり、濃度比が０．４以下であるとより効果的であることがわかった。
【００３８】
＜第２実施例＞
図１７に、第２実施例の半導体装置２１０の横断面の向かって右半分を示す。
本実施例の半導体装置２１０は、半導体装置１０において一部エッチングしたＮ−ＧａＮ層６２がないほかは、第１実施例の半導体装置１０と同様の構成であるので、重複する部分の詳細な説明は省略する。
半導体装置２１０は、窒化ガリウム（ＧａＮ層）を半導体領域２１５として利用した半導体装置である。半導体装置２１０は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなるカソード電極２１８と、ＧａＮ層からなる半導体領域２１５と、ＳｉＯからなる層間絶縁層２１４と、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなるアノード電極２１２から構成されている。
半導体領域２１５は、カソード電極２１８と接続しているＮ＋−ＧａＮ層領域２１６と、Ｎ−ＧａＮ層領域２５０と、上部でアノード電極２１２に接続しているアノード領域２４０とから構成されている。アノード領域２４０は、Ｐ−−ＧａＮ層２４４とＰ−ＧａＮ層２４２から構成されている。なお、半導体装置２１０の上下方向は、図１７の上下方向を示す。
【００３９】
半導体領域２１５のＮ−ＧａＮ層領域２５０には、層間絶縁層２１４と対向する部位にＦＬＲ２２０、２３０が形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０は、ｐ型不純物の濃度が低い低濃度領域２２２、２３２と、ｐ型不純物の濃度が高い高濃度領域２２４、２３４から構成されている。ＦＬＲ２２０、２３０は、半導体領域２１５のＮ−ＧａＮ層領域２５０の上方に形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０は、半導体領域２１５のＮ−ＧａＮ層領域２５０に形成した溝を埋めた状態で形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０の高濃度領域２２４、２３４の上面は、Ｎ−ＧａＮ層領域２５０の層表面と同一平面になるように形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０の高濃度領域２２４、２３４の上面は、層間絶縁層２４０と接するように構成されている。
ＦＬＲ２２０、２３０の低濃度領域２２２、２３２は、アノード領域２４０のＰ−−ＧａＮ層２４２と同一の上下範囲で形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０の低濃度領域２２２、２３２とアノード領域２４０のＰ−−ＧａＮ層２４４は、同一の不純物濃度であり、後述する高濃度領域２２４、２３４よりも低濃度に形成されている。
ＦＬＲ２２０、２３０の高濃度領域２２４、２３４は、アノード領域２４０のＰ−ＧａＮ層２４２と同一の上下範囲で形成されている。ＦＬＲ２２０、２３０の高濃度領域２２４、２３４は、アノード領域２４０のＰ−ＧａＮ層２４２とｐ型不純物の濃度が等しい。
【００４０】
本実施例の半導体装置２１０の製造方法は、第１実施例の半導体装置１０の製造方法を一部省略することで製造することができる。本実施例の半導体装置２１０では、ＦＬＲ２２０、２３０がＮ−ＧａＮ層２５０に埋め込まれていない。したがって、第１実施例の半導体装置の製造方法における、Ｎ−ＧａＮ層６２を形成する工程４と、そのＮ−ＧａＮ層６２によって被覆されたアノード領域４０を露出させるためのエッチング工程である工程５の一部を省略することで製造することができる。つまり、半導体装置２１０の製造方法では、半導体領域２１５を完成し、半導体領域２１５の表面にあるマスクを除去した後、層間絶縁層２１４を成膜する。その後、半導体装置１０と同様に、コンタクトホールに相当する層間絶縁層２１４の一部をエッチングする。ついで、コンタクトホールの上部と層間絶縁層２１４の上面の一部に跨るようにアノード電極２１２を形成する。
以上の方法により、半導体装置２１０を製造することができる。
半導体装置２１０は、第１実施例の半導体装置１０よりも簡単に製造することができるという利点を有している。
【００４１】
＜第３実施例＞
図１８に、第３実施例の半導体装置３１０の横断面の向かって右半分を示す。
半導体装置３１０は、窒化ガリウム（ＧａＮ層）を半導体領域３１５として利用した半導体装置である。半導体装置３１０は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなるカソード電極３１８とＧａＮ層からなる半導体領域３１５と、ＳｉＯからなる層間絶縁層３１４と、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなるアノード電極３１２から構成されている。
半導体領域３１５は、カソード電極３１８に接続しているＮ＋−ＧａＮ層領域３１６と、Ｎ−ＧａＮ層領域３５０と、上部でアノード電極３１２に接続しているアノード領域３４０とから構成されている。本実施例の半導体装置３１０では、アノード領域３４０内のｐ型不純物濃度は一様である。アノード領域３４０は、半導体領域３１５の上部の一部に形成されている。なお、半導体装置３１０の上下方向は、図１８の上下方向を示す。
【００４２】
カソード電極３１８はＮ＋−ＧａＮ層領域３１６の下部の全面に設けられている。アノード電極３１２はアノード領域３４０と層間絶縁層３１４の一部の上部に跨るように形成されている。 
半導体領域３１５のＮ−ＧａＮ層領域３５０には、層間絶縁層３１４と対向する部位にＦＬＲ３２０、３３０が形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０は、ｐ型不純物の濃度が低い低濃度領域３２２、３３２と、ｐ型不純物の濃度が高い高濃度領域３２４、３３４から構成されている。ＦＬＲ３２０、３３０は、半導体領域３１５のＮ−ＧａＮ層領域３５０の上方に形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０は、半導体領域３１５のＮ−ＧａＮ層領域３５０に形成した溝を埋めた状態で形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０の上面は、Ｎ−ＧａＮ層領域３５０の層表面と同一平面になるように形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０の上面は、層間絶縁層３４０と接するように構成されている。
ＦＬＲ３２０、３３０の低濃度領域３２２、３３２は、ＦＬＲ３２０、３３０の外周側に形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０の高濃度領域３２４、３３４は、ＦＬＲ３２０、３３０の内周側に形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０は、外周側の低濃度領域３２２、３３２と、内周側の高濃度領域３２４、３３４で領域が二分された状態で形成されている。
【００４３】
本実施例の半導体装置３１０の製造方法は、第１実施例の半導体装置１０の製造方法を一部変更することで製造することができる。
本実施例の半導体装置３１０は、まずＮ＋−ＧａＮ層基板３１６上にＭＯＣＶＤ法によりＮ−ＧａＮ層３５０をエピタキシャル成長する。ついで、Ｎ−ＧａＮ層３５０の上部の一部にマスクを形成する。マスクは、ＦＬＲ３２０、３３０、アノード領域３４０に相当する部分の上面以外の領域に形成する。マスクは、酸化シリコンから構成されており、第１実施例と同様にフォトレジスト法でパターニングされる。マスクが被覆されていない領域（すなわちＦＬＲ３２０、３３０、アノード領域３４０が形成される領域）をエッチング処理する。エッチング処理で形成された溝に、Ｐ−ＧａＮ層をエピタキシャル成長する。その後に、マスクを除去する。
上記のように形成された積層体の上面に、再度マスクを形成する。このマスクは、ＦＬＲ３２０、３３０の低濃度領域３２２、３３２の上面を除く領域に形成される。マスクが被覆されていない領域（すなわち、ＦＬＲ３２０、３３０の低濃度領域３２２、３３２が形成される領域）をエッチング処理する。エッチング処理で形成された溝に、Ｐ−−ＧａＮ層をエピタキシャル成長する。その後に、マスクを除去する。
マスクが除去された半導体領域３１５上に層間絶縁層３１４を形成し、カソード電極３１８、アノード電極３１２を上下に形成することで、半導体装置３１０が完成する。
本実施例の半導体装置３１０は、上記第１実施例の半導体装置１０のＮ−ＧａＮ層６２に相当する層が形成されていない。アノード領域３４０では、ｐ型不純物の濃度が一様であり、アノード領域３４０内では濃度分布が存在しない。また、ＦＬＲ３２０、３３０では、内周側に高濃度領域３２４、３３４が形成されており、外周側に低濃度領域３２２、３３２が形成されている。ＦＬＲ３２０、３３０の低濃度領域３２２、３３２と高濃度領域３２４、３３４は、深さ方向では不純物濃度が一定である。
半導体装置３１０は、ＦＬＲ３２０、３３０の外周側近傍での電界集中が好適に抑制され、高い耐圧性能を有する。
【００４４】
＜第４実施例＞
図１９に、第４実施例の半導体装置４１０の横断面の向かって右半分を示す。
半導体装置４１０は、半導体領域４１５に窒化ガリウム（ＧａＮ層）を利用した半導体装置である。半導体装置４１０は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなるカソード電極４１８と、ＧａＮ層からなる半導体領域４１５と、ＳｉＯからなる層間絶縁層４１４と、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなるアノード電極４１２から構成されている。
半導体領域４１５は、カソード電極４１８に接続しているＮ＋−ＧａＮ層領域４１６と、Ｎ−ＧａＮ層領域４５０と、上部でアノード電極４１２に接続しているアノード領域４４０とから構成されている。アノード領域４４０は、ｐ型不純物の濃度が低いＰ−−ＧａＮ層４４２と、ｐ型不純物の濃度が高いＰ−ＧａＮ層４４４の２層構造を有している。アノード領域４４０は、後述するＦＬＲ４２０、４３０と同じ深さに形成されている。アノード領域４４０は、半導体領域４１５の上面の中心範囲に形成されている。なお、半導体装置４１０の上下方向は、図１９の上下方向を示す。カソード電極４１８は、Ｎ＋−ＧａＮ層領域４１６の下部の全面に設けられている。アノード電極４１２は、他の実施例と同様に、アノード領域４４０と層間絶縁層４１４の一部の上部に跨るように形成されている。 
【００４５】
半導体領域４１５のＮ−ＧａＮ層領域４５０には、層間絶縁層４１４と対向する部位にＦＬＲ４２０、４３０が形成されている。ＦＬＲ４２０、４３０は、ｐ型不純物の濃度が低い低濃度領域４２２、４３２と、ｐ型不純物の濃度が高い高濃度領域４２４、４３４から構成されている。ＦＬＲ４２０、４３０は、半導体領域４１５のＮ−ＧａＮ層領域４５０の上方に形成されている。ＦＬＲ４２０、４３０は、半導体領域４１５のＮ−ＧａＮ層領域４５０に形成した溝を埋めた状態で形成されている。ＦＬＲ４２０、４３０の上面は、Ｎ−ＧａＮ層４５０の層表面と同一平面になるように形成されている。ＦＬＲ４２０、４３０の上面は、層間絶縁層４４０と接するように構成されている。
ＦＬＲ４２０、４３０の低濃度領域４２２、４３２は、ＦＬＲ４２０、４３０の外周側とＦＬＲ４２０、４３０の底側に沿った、断面が略L字形状になるように形成されている。ＦＬＲ４２０、４３０の高濃度領域４２４、４３４は、ＦＬＲ４２０、４３０の内周側の上部に断面が略四角形状になるように形成されている。
【００４６】
本実施例の半導体装置４１０の製造方法を簡単に説明する。
本実施例の半導体装置４１０は、まず−ＧａＮ層基板４１６上にＭＯＣＶＤ法によりＮ−ＧａＮ層４５０をエピタキシャル成長する。ついで、Ｎ−ＧａＮ層４５０の上部の一部にマスクを形成する。マスクは、ＦＬＲ４２０、４３０とアノード領域４４０に相当する部分の上面以外の領域に形成する。マスクは、酸化シリコンまたはUＳGから構成されている。マスクは、第１実施例と同様にフォトレジスト法でパターニングされる。マスクが被覆されていない領域（すなわちＦＬＲ４２０、４３０とアノード領域４４０が形成される領域）をエッチング処理する。エッチング処理で形成された基板上の溝に、Ｐ−−ＧａＮ層をエピタキシャル成長する。次いで高濃度のＰ型不純物を含むＰ−ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる。その後、マスクを除去する。これにより図１７中の２１２、２１４、２１８を除く構造が実現する。
上記のように形成された積層体の上面に、再度マスクを形成する。このマスクは、ＦＬＲ４２０、４３０の低濃度領域４２２、４３２の上面を除く領域に形成される。ＦＬＲ４２０、４３０の上面に、低濃度領域４２２、４３２上面と高濃度領域４２４、４３４上面が出現するように、ＦＬＲ４２０、４３０の外周側の一部分にマスクが被覆される。マスクが被覆されていない領域（すなわち、ＦＬＲ４２０、４３０の低濃度領域４２２、４３２が形成される領域）をエッチング処理する。この時、Ｐ−ＧａＮ層よりも浅くエッチング処理される。当初形成された溝の底部分には、Ｐ−−ＧａＮ層が残存する。エッチング処理で形成された溝に、Ｐ−−ＧａＮ層をエピタキシャル成長する。その後、マスクを除去する。そして、上記第１実施例と同様に、層間絶縁層４１４を形成し、カソード電極４１８を形成し、アノード電極４１２を形成することで、半導体装置４１０が製造される。
本実施例の半導体装置４１０は、ＦＬＲ４２０、４３０の底壁部と外周壁に低濃度領域４２２、４３２が形成されている。半導体装置３１０は、ＦＬＲ３２０、３３０の外周近傍での電界集中が好適に抑制され、高い耐圧性能を有する。
【００４７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施例の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図２】半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】半導体積層を製造する過程を示す（１）。
【図４】半導体積層を製造する過程を示す（２）。
【図５】半導体積層を製造する過程を示す（３）。
【図６】半導体積層を製造する過程を示す（４）。
【図７】半導体積層を製造する過程を示す（５）。
【図８】半導体積層を製造する過程を示す（６）。
【図９】半導体積層を製造する過程を示す（７）。
【図１０】半導体積層を製造する過程を示す（８）。
【図１１】半導体積層を製造する過程を示す（９）。
【図１２】電圧印加時の電圧分布を示すシミュレーション構造断面図である。
【図１３】耐圧検討２の結果を示すグラフである。
【図１４】耐圧検討３の結果を示すグラフである。
【図１５】耐圧検討４の結果を示すグラフである。
【図１６】リング内の濃度比に対する耐圧の結果を示すグラフである。
【図１７】変形例の半導体装置の断面図である。
【図１８】第２実施例の半導体装置の断面図である。
【図１９】第３実施例の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０、２１０、３１０、４１０  半導体装置
１２、２１２、３１２、４１２  アノード電極
１４  層間絶縁層
１５  半導体領域
１６  Ｎ＋―ＧａＮ層基板
１８、２１８、３１８、４１８  カソード電極
２０、３０、２２０、２３０、３２０、３３０、４２０、４３０  ＦＬＲ
２２、３２、２２２、２３２、３２２、３３２、４２２、４３２  低濃度領域
２４、３４、２２４、２３４、３２４、３３４、４２４、４３４  高濃度領域
２６、３６、４６  マスク
２８、３８、４８  窪み
４０、２４０、３４０、４４０  アノード領域
４２、２４２、４４２  Ｐ−−ＧａＮ層領域
４４、２４４、４４４  Ｐ−ＧａＮ層領域
５０、５６、５８、６０、６２、２５０、３５０、４５０  Ｎ−ＧａＮ層領域
５２  アクティブ領域
５４  終端範囲
６４  コンタクトホール
７２  Ｐ−−ＧａＮ層
７４  Ｐ−ＧａＮ層
７６  コンタクト形成用マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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