【手続補正書】
【提出日】平成26年8月4日(2014.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第１導電型のソース領域と、
前記半導体基板に設けられ、平面視で前記ソース領域から離間して設けられた第１導電型の第１ドリフト領域と、
前記半導体基板のうち、平面視で前記ソース領域および前記第１ドリフト領域に挟まれた領域であるチャネル領域と、
前記半導体基板に設けられ、平面視で前記第１ドリフト領域のうち前記ソース領域と反対側の領域に接している第１導電型の第２ドリフト領域と、
前記半導体基板に設けられ、平面視で前記第１ドリフト領域から離間するとともに、平面視で前記第２ドリフト領域のうち前記第１ドリフト領域と反対側の領域に接しており、前記第１ドリフト領域および前記第２ドリフト領域よりも不純物濃度が高い第１導電型のドレイン領域と、
前記チャネル領域上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に接し、平面視で前記チャネル領域と重なるように設けられたゲート電極と、
前記半導体基板上に設けられ、少なくとも平面視で前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域の一部と重なるように設けられ、前記ゲート絶縁層よりも厚い第１フィールドプレート絶縁層と、
前記第１フィールドプレート絶縁層上に接し、平面視で前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域の一部と重なるように設けられた第１フィールドプレート電極と、
を備え、
前記第１ドリフト領域の深さをσ１、前記第１ドリフト領域の不純物濃度をＮ１、前記第２ドリフト領域の深さをσ２、前記第２ドリフト領域の不純物濃度をＮ２としたとき、下記式（１）を満たす半導体装置。
【数１】
2013093482.tif 000001
（ただし、ｔＯＸ＊は前記ゲート絶縁層の電気的膜厚、ｔＦＰ＊は前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域との境界における前記第１フィールドプレート絶縁層の電気的膜厚である。なお、電気的膜厚は、誘電率と物理的膜厚との積である。）
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記半導体基板は、主面側にIII族窒化物半導体層を備え、
前記ソース領域、前記チャネル領域、前記第１ドリフト領域、前記第２ドリフト領域および前記ドレイン領域は、当該III族窒化物半導体層に形成されている半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記チャネル領域の不純物濃度は、１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である半導体装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の半導体装置において、
前記III族窒化物半導体層は、真性半導体である半導体装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記ソース領域、前記第１ドリフト領域、前記第２ドリフト領域および前記ドレイン領域は、ｎ型であり、
当該ｎ型の不純物は、Ｓｉである半導体装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置において、
前記III族窒化物半導体層のうち、前記ソース領域および前記ドレイン領域の間に位置する部分には、ｐ型の不純物領域が形成されていない半導体装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記半導体基板のうち、前記III族窒化物半導体層は、下地基板上に設けられ、
当該下地基板は、Ｓｉ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板またはＧａＮ基板である半導体装置。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記半導体基板は、Ｓｉ基板である半導体装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置において、
Ｎ１＜Ｎ２である半導体装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置において、
Ｎ１＞Ｎ２である半導体装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記第１フィールドプレート電極は、前記ゲート電極に接続し、前記ゲート電極と一体として形成されている半導体装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置において、
少なくとも前記ゲート電極を覆うように設けられた第１層間絶縁層と、
前記ソース領域に接続するソース電極をさらに備え、
前記第１フィールドプレート絶縁層は、前記第１層間絶縁層の一部を含み、
前記第１フィールドプレート電極は前記ソース電極に接続している半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極に接続するとともに、平面視で前記第１ドリフト領域の一部と重なるように設けられた第２フィールドプレート電極をさらに備え、
前記第１層間絶縁層は、少なくとも前記ゲート電極および前記第２フィールドプレート電極を覆うように設けられている半導体装置。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極に接続するとともに、平面視で前記第１ドリフト領域の一部と重なるように設けられた第２フィールドプレート電極と、
前記半導体基板上に設けられ、前記ゲート電極および前記第２フィールドプレート電極の上面と同一面を形成するように設けられた第１層間絶縁層と、
をさらに備え、
前記第１フィールドプレート絶縁層は、前記第１層間絶縁層の一部を含み、
前記第１フィールドプレート電極は、前記第１フィールドプレート絶縁層のうち、前記第１層間絶縁層上および前記第２フィールドプレート電極上に接している半導体装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４に記載の半導体装置において、
前記半導体基板上に接し、平面視で前記チャネル領域と重なる領域に開口部を有する下地絶縁層をさらに備え、
前記ゲート絶縁層は、前記開口部に露出した前記半導体基板上、および前記下地絶縁層上に接して設けられ、
前記第１フィールドプレート絶縁層は、前記下地絶縁層の一部および前記ゲート絶縁層の一部を含む半導体装置。
【請求項１６】
半導体基板に第１導電型の不純物を導入することにより、第１ドリフト領域を形成する第１ドリフト領域形成工程と
前記半導体基板に第１導電型の不純物を注入することにより、平面視で前記第１ドリフト領域に接するように、第２ドリフト領域を形成する第２ドリフト領域形成工程と、
前記半導体基板に第１導電型の不純物を注入することにより、平面視で前記第１ドリフト領域のうち前記第２ドリフト領域と反対側の領域から離間した位置に、ソース領域を形成する工程と、
前記半導体基板に前記第１ドリフト領域および前記第２ドリフト領域よりも高い不純物濃度で第１導電型の不純物を注入することにより、平面視で前記第１ドリフト領域から離間するとともに、平面視で前記第２ドリフト領域のうち前記第１ドリフト領域と反対側の領域に接するように、ドレイン領域を形成する工程と、
前記半導体基板上に、平面視で前記ソース領域および前記第１ドリフト領域に挟まれたチャネル領域に重なるようにゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
少なくとも平面視で前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域の一部と重なるように、前記ゲート絶縁層よりも厚く第１フィールドプレート絶縁層を形成する第１フィールドプレート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上に接するとともに、平面視で前記チャネル領域と重なるようにゲート電極を形成する工程と、
前記第１フィールドプレート絶縁層上に接し、平面視で前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域の一部と重なるように、第１フィールドプレート電極を形成する工程と、
を備え、
前記第１ドリフト領域形成工程、前記第２ドリフト領域形成工程、前記ゲート絶縁層形成工程および前記第１フィールドプレート絶縁層形成工程において、前記第１ドリフト領域の深さをσ１、前記第１ドリフト領域の不純物濃度をＮ１、前記第２ドリフト領域の深さをσ２、前記第２ドリフト領域の不純物濃度をＮ２としたとき、下記式（１）を満たすように、前記第１ドリフト領域、前記第２ドリフト領域、前記ゲート絶縁層および前記第１フィールドプレート絶縁層を形成する半導体装置の製造方法。
【数２】
2013093482.tif 000002
（ただし、ｔＯＸ＊は前記ゲート絶縁層の電気的膜厚、ｔＦＰ＊は前記第１ドリフト領域と前記第２ドリフト領域との境界における前記第１フィールドプレート絶縁層の電気的膜厚である。なお、電気的膜厚は、誘電率と物理的膜厚との積である。）
【請求項１７】
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板は、主面にIII族窒化物半導体層を備える半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ゲート絶縁層形成工程は、
前記半導体基板上に、下地絶縁層を形成する工程と、
前記下地絶縁層のうち、少なくとも平面視で前記チャネル領域に重なる位置にチャネル開口部を形成する工程と、
前記チャネル開口部に露出した前記半導体基板上、および前記下地絶縁層上に、ゲート絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記第１フィールドプレート絶縁層形成工程は前記ゲート絶縁層形成工程を含み、
前記第１フィールドプレート絶縁層は、前記下地絶縁層および前記ゲート絶縁層を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ゲート電極に接続するとともに、平面視で前記第１ドリフト領域の一部と重なるように、第２フィールドプレート電極を形成する工程と、
少なくとも前記ゲート電極および前記第２フィールドプレート電極を覆うように第１層間絶縁層を形成する第１層間絶縁層形成工程と、
前記第１層間絶縁層のうち平面視で前記ソース領域と重なる部分にソース開口部を形成する工程と、
前記ソース開口部に金属を埋め込むことにより、ソース電極を形成する工程と、
をさらに備え、
前記第１フィールドプレート絶縁層形成工程は、前記第１層間絶縁層形成工程を含み、
前記第１フィールドプレート絶縁層は前記第１層間絶縁層の一部を含み、
前記第１フィールドプレート電極を形成する工程において、
前記第１フィールドプレート絶縁層のうち前記第１層間絶縁層上に、前記ソース電極に接続するように前記第１フィールドプレート電極を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ゲート電極に接続するとともに、平面視で前記第１ドリフト領域の一部と重なるように、第２フィールドプレート電極を形成する工程と、
少なくとも前記ゲート電極および前記第２フィールドプレート電極を覆うように第１層間絶縁層を形成する第１層間絶縁層形成工程と、
前記ゲート電極および前記第２フィールドプレート電極の上面と同一面を形成するように、前記第１層間絶縁層を平坦化する平坦化工程と、
をさらに備え、
前記第１フィールドプレート絶縁層形成工程は、前記第１層間絶縁層形成工程および前記平坦化工程を含み、
前記第１フィールドプレート絶縁層は前記第１層間絶縁層の一部を含み、
前記第１フィールドプレート電極を形成する工程において、
前記第１フィールドプレート絶縁層のうち、前記第１層間絶縁層上および前記第２フィールドプレート電極上に接するように、前記第１フィールドプレート電極を形成する半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
III族窒化物半導体層１０４は、たとえば、真性半導体である。言い換えれば、III族窒化物半導体層１０４のうち、ソース領域１１０およびドレイン領域１３０の間に位置する部分には、ｐ型の不純物領域が形成されていない。また、少なくともチャネル領域１３０の不純物濃度は、たとえば、１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である。このような場合に、後述する半導体装置１０の構成を備えていることにより、顕著に高耐圧化させることができる。