半導体装置及びその製造方法
【課題】Ａｌを含む窒化物半導体に対して、より低いコンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、を備え、前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、を備え、前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、具体的には、窒化ガリウムを用いた半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウムなどの窒化物半導体を用いた半導体装置としては、例えば、青色〜紫外線領域で発光可能な発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子や、２次元電子ガスを利用した電界効果トランジスタなどの電子素子を挙げることができる。一例として、窒化ガリウム（ＧａＮ）と窒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＮ）とのヘテロ接合を用いた高移動度トランジスタ（high electron mobility transistor：ＨＥＭＴ）は、携帯基地局用の高周波パワートランジスタなどへの応用が期待されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
具体的には、ＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ構造においては、（０００１）面上で自発分極及びピエゾ分極効果によりヘテロ界面に電荷が集中し、ドーパントの注入なしに１×１０１３／ｃｍ−２以上のシートキャリア濃度が得られる。ヘテロ界面にできる電荷の集中を２次元電子ガス（2-dimensional electron gas：２−ＤＥＧ）と呼び、このキャリア層を利用することにより、電流密度の大きなヘテロ接合電界効果トランジスタを実現できる。
【０００４】
このような窒化物半導体を用いた電子素子や発光素子においては、コンタクト抵抗の低い電極取り出し構造が重要である。ところが、ＡｌＧａＮはバンドギャップが広く、電極を接触させたときに、低いコンタクト抵抗を得ることが容易ではない。
【特許文献１】特開２００７−２０７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、Ａｌを含む窒化物半導体に対して、より低いコンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、を備え、前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、を有する積層体を用意し、前記積層体の前記第２の半導体層を燐酸によりエッチングして複数の孔を形成する工程と、前記第２の半導体層の上に電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ａｌを含む窒化物半導体に対して、より低いコンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法が提供される。
が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を拡大した断面図である。
すなわち、図１は、半導体装置の電極部を表す。本実施形態の半導体装置は、第１の半導体層１０と、その上に設けられた第２の半導体層２０と、その上に設けられた電極３０と、を備える。第１の半導体層１０は、アルミニウム（Ａｌ）の濃度が相対的に低い窒化物半導体からなる。第２の層２０は、Ａｌの濃度が相対的に高い窒化物半導体からなる。 そして、第２の半導体層２０には、その厚み方向に貫通する複数の孔２０Ｈが形成され、これら孔２０Ｈは、電極３０と実質的に同種の材料により充填されている。
【００１０】
本実施形態によれば、複数の孔２０Ｈを介して電極３０は、Ａｌ濃度が相対的に低い第２の半導体層１０に接触する。その結果として、第１の半導体層１０と第２の半導体層２０とのヘテロ接合を維持しつつ、コンタクト抵抗を下げることができる。
ここで、孔２０Ｈの開口形状は、例えば丸状とすることができる。また、その開口の直径は、例えば、数１０ナノメータ〜数１００ナノメータ程度とすることができる。
【００１１】
図２は、本実施形態の半導体装置の変型例の一部を拡大した断面図である。なお、図２以降の各図については、既出の図について説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１２】
本変型例においては、孔２０Ｈは、第２の半導体層２０を貫通していない。そして、この孔２０Ｈに電極３０と同種の材料が充填されている。このように、孔２０Ｈが第２の半導体層２０を貫通していない場合でも、そこに電極３０と同種の材料を充填することにより、第１の半導体層１０に接近させ、トンネル効果などによる電荷の移動が促進される。その結果として、コンタクト抵抗を下げることができる。
【００１３】
図１及び図２に例示した孔２０Ｈは、例えば、ドライエッチングにより形成することが可能である。具体的には、第２の半導体層２０の上に図示しないマスクを形成し、このマスクに形成された開口に露出した第２の半導体層２０をエッチングすることにより、孔２０Ｈを形成することができる。ＡｌＧａＮなどの窒化物半導体の場合、例えば、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、孔２０Ｈを開口することが可能である。
または、マスクを用いることなく、ウエットエッチングにより孔２０Ｈを形成することが可能である。すなわち、後に詳述するように、熱燐酸によりエッチングすると、貫通転位などの欠陥の部分がコアとなり、優先的にエッチングされる。その結果として、図１及び図２に表したような複数の孔２０Ｈを形成することができる。
【００１４】
図３及び図４は、貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
例えば、図示しない基板の上にＧａＮ層（第１の半導体層）１０とＡｌＧａＮ層（第２の半導体層）２０をエピタキシャル成長した場合、これら半導体層を厚み方向に貫通する転位１０Ｄが形成されることがある。そして、本実施形態によれば、後に詳述するように、熱燐酸などのエッチャントを用いてＡｌＧａＮ層２０の貫通転位の部分を優先的にエッチングすることが可能となる。その場合、下地のＧａＮ層１０は殆どエッチングされない。従って、この場合には、孔２０Ｈの下のＧａＮ層１０には、貫通転位１０Ｄが存在する。
【００１５】
なお、図３及び図４には、欠陥の一例として貫通転位１０Ｄが存在する場合を例示したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、貫通転位以外の欠陥１０Ｄが存在していてもよく、あるいはこのような欠陥が存在していなくてもよい。
【００１６】
図１〜図４に表した具体例は、例えば、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子に適用できる。具体的には、例えば、活性層をクラッド層や光ガイド層などで挟んだダブルヘテロ構造において、その少なくともいずれかの側において、Ａｌの濃度が相対的に高い半導体層に電極を形成する場合に、図１または図２に表した構造を採用することにより、コンタクト抵抗を下げることができる。
【００１７】
このようにすれば、駆動電流を大きくしても電極部での発熱などを抑制でき、高出力の光素子を実現できる。また、ＧａＮなどのバンドギャップの狭いコンタクト層を省略できるので、デバイス構造とプロセスを簡略化できる。
【００１８】
一方、図１〜図４に表した具体例は、電界効果トランジスタなどの電子素子にも適用できる。
【００１９】
図５は、本実施形態を電界効果トランジスタに適用した具体例を表す断面図である。
図５（ａ）に表したように、電界効果トランジスタは、例えばＧａＮからなる第１の半導体層１０と、その上に設けられた例えばＡｌＧａＮからなる第２の半導体層２０と、を備える。第１の半導体層１０は、例えばサファイアやＳｉＣ、ＧａＮなどの基板１００の上に形成されている。第１の半導体層１０と第２の半導体層２０は、例えば、ＨＶＰＥ（hydride vapour phase epitaxy）、ＭＯＣＶＤ（metal-organic chemical vapour deposition）、ＭＢＥ（molecular beam epitaxy）などの手法により形成することができる。なお、基板１００と第１の半導体層１０との間には、図示しないＡｌＮなどからなるバッファ層が設けられていてもよい。
【００２０】
第２の半導体層２０の上には、ソース電極３０及びドレイン電極３０が設けられている。また、これらソース電極３０とドレイン電極３０との間には、ゲート電極５０が設けられている。
このように、窒化物半導体からなる第１の半導体層１０と第２の半導体層２０とを接触させることにより、そのヘテロ接合には、２ＤＥＧが形成される。この２ＤＥＧを利用することにより、電流密度の大きなヘテロ接合電界効果トランジスタを実現できる。
【００２１】
すなわち、ゲート電極５０に電圧を印加しない状態において、ソース電極３０とドレイン電極３０との間には、２ＤＥＧにより高い電流密度の電流が導通可能な状態（オン状態）とされる。一方、ゲート電極５０に所定の電圧を印加すると、その下において２ＤＥＧが空乏化し、ソース電極３０とドレイン電極３０との間は、非導通状態（オフ状態）となる。
【００２２】
そして、ソース電極３０とドレイン電極３０の下において、第２の半導体層２０は、複数の孔２０Ｈが設けられている。
【００２３】
図５（ｂ）及び（ｃ）は、図５（ａ）における破線部の拡大図である。
孔２０Ｈは、図５（ｂ）に表したように、第２の半導体層２０を貫通していてもよく、図５（ｃ）に表したように、第２の半導体層２０を貫通していなくてもよい。なお、図３及び図４に表したように、貫通転位などの欠陥１０Ｄが第１の半導体層１０に存在していてもよい。そして、これら孔２０Ｈは、ソース電極３０、ドレイン電極３０と同種の材料により充填されている。
【００２４】
そして、本実施形態によれば、ソース電極３０とドレイン電極３０のコンタクト部分において、孔２０Ｈを設け、そこにこれら電極と同種の材料を充填することにより、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
従来、このようなトランジスタのソース電極とドレイン電極のコンタクトを形成する場合には、例えば、コンタクト部分のＡｌＧａＮ（第２の半導体層２０）をエッチングにより除去して、ＧａＮ（第１の半導体層１０）に電極を接触させる方法が提案されている。しかし、このように第２の半導体層２０を選択的に除去すると、プロセス的な負担となるばかりでなく、ＧａＮ（第１の半導体層１０）にダメージを与えてしまうことが多い。またさらに、第２の半導体層２０を除去してしまうと、その部分には２ＤＥＧが発生しないため、チャネル領域（ゲート５０の下の部分）に発生する２ＤＥＧを電極３０に効率よく取り出すことが困難となる。すなわち、ソース、ドレイン間の直列抵抗が高くなり、発熱などによりトランジスタの動作特性は低下する傾向が強い。
【００２５】
また一方、ソース電極３０とドレイン電極３０のコンタクト部分において、ＡｌＧａＮ（第２の半導体層２０）を高い濃度にドーピングする方法も提案されている。しかし、ＡｌＧａＮに高い濃度で不純物をドーピングしても、コンタクト抵抗を十分に下げることは容易でなく、改善の余地があった。
【００２６】
これに対して、本実施形態によれば、第２の半導体層２０に複数の微細な孔２０Ｈを設け、電極３０の材料で充填することにより、ヘテロ接合を維持しつつ、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
【００２７】
すなわち、ソース電極３０とドレイン電極３０の下においても、第１の半導体層１０と第２の半導体層２０のヘテロ接合が形成されているので、２ＤＥＧを発生させることができる。そして、孔２０Ｈを介して第１の半導体層１０との界面近くまで電極３０を接近させることにより、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
【００２８】
以下、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
図５に表した電界効果トランジスタとして、サファイア基板１００の上に、ＧａＮ層１０、とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層２０をエピタキシャル成長させた。ＧａＮ層１０の厚みは、３０００ナノメータとし、ＡｌＧａＮ層２０の厚みは２０ナノメータとすることができる。
【００２９】
そして、熱燐酸によりエッチングし、ＡｌＧａＮ層２０に孔２０Ｈを形成した。なお、ＯＦＰＲなどの一般的なレジストをマスクとしてパターニングすることで、ソース電極３０とドレイン電極３０の部分のみを選択的に熱燐酸によりエッチングできる。
【００３０】
孔２０Ｈを形成した後は、一般的に知られている電界効果トランジスタの製造方法と同様に、ソース電極３０、ドレイン電極３０の材料を蒸着し、シンターアニールを行う。そして、ゲート電極５０を形成するパターンのレジストを塗布し、ゲート電極５０材料を蒸着してリフトオフによりゲート電極５０を形成することができる。
【００３１】
ソース電極３０及びドレイン電極３０としては、例えば、チタンを用いることができる。なお、チタンの上にアルミニウムなどを積層させてもよい。
一方、ショットキー型のゲート電極５０としては、例えば、ニッケルを用いることができる。この場合も、ニッケルの上に金などを積層してもよい。
【００３２】
ここで、本発明者は、熱燐酸による孔２０Ｈの形成について、原子間力顕微鏡（atomic force micrography：ＡＦＭ）を用いて観察した。
図６は、熱燐酸によるエッチング効果を表すＡＦＭ像である。
すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれエッチング前のＧａＮ層とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層の表面のＡＦＭ像である。また、図６（ｃ）及び（ｄ）は、熱燐酸によるエッチング後のＧａＮ層とＡｌＧａＮ層のＡＦＭ像である。
【００３３】
ここで、熱燐酸は、濃度９８パーセント、温度７０℃の燐酸であり、エッチング時間は２０分間である。
【００３４】
図６（ａ）及び（ｂ）に表したように、エッチング前のＧａＮ、ＡｌＧａＮには孔は存在していない。これに対して、熱燐酸によるエッチング後についてみると、図６（ｃ）に表したように、ＧａＮの表面には殆ど変化が見られない。これに対して、図６（ｄ）に表したように、ＡｌＧａＮの表面には複数の孔２０Ｈが開口していることが分かる。また、ＧａＮ、ＡｌＧａＮともに、熱燐酸によるウェットエッチング後も原子テラス構造が残っていることがわかる。
これらの結果から、孔２０Ｈは、ＡｌＧａＮ層を貫通する転位などの欠陥をコアとして、ＡｌＧａＮがエッチングされたことにより形成されたものと推測される。また、ＧａＮ層の場合には、エッチングされないことを考慮すると、アルミニウム（Ａｌ）が存在することにより、燐酸によるエッチングが促進されることが推測される。なお、貫通転位がＡｌＧａＮのエッチングを促進させる場合には、基板１００（図１〜図４参照）として、サファイアなどを用いたほうが有利であることも考えられる。すなわち、サファイアは、ＧａＮとの格子定数のミスマッチが比較的大きいために、ＧａＮなどの窒化物半導体層に貫通転位などの結晶欠陥が形成されやすい。本実施形態においては、これらの欠陥を利用して、ＡｌＧａＮ層２０に孔２０Ｈを形成することができる。
【００３５】
一方、ＧａＮが殆どエッチングされないことから、図１〜図５に例示したような積層構造において、第１の半導体層１０をエッチングストップ層として用いることができることが分かる。ここで、第１の半導体層１０がアルミニウムを含有している場合でも、第２の半導体層２０よりもアルミニウム濃度が低ければ、熱燐酸に対するエッチング速度は低いものと考えられる。従って、第２の半導体層２０に孔２０Ｈを形成し、その下の第１の半導体層１０によってエッチングの進行を抑制することが可能である。
【００３６】
次に、Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層を９５℃の熱燐酸によりエッチングした結果について説明する。
【００３７】
図７は、９５℃の熱燐酸によりエッチングしたときのエッチング時間と、孔２０Ｈの深さと、孔２０句の径と、の関係を表すグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、エッチング時間（分）を表し、左側の縦軸は孔２０Ｈの深さ（ナノメータ）を表し、右側の縦軸は孔２０Ｈの直径（半値全幅）を表す。
ここで、孔２０Ｈの深さと、直径（半値全幅）は、それぞれＡＦＭにより測定した。なお、ＡＦＭのプローブの先端部の曲率は、およそ２０ナノメータである。
【００３８】
図７から、１０分間のエッチングで孔２０Ｈの深さは１０ナノメータ弱で直径（半値全幅）は１００ナノメータ程度であることが分かる。また、２０分間のエッチングにより、孔２０Ｈの深さは１０ナノメータを超え、直径（半値全幅）は１５０ナノメータ程度となり、３０分間のエッチングにより、孔２０Ｈの深さは２０ナノメータに達し、直径（半値全幅）は１５０ナノメータ程度であることが分かる。
【００３９】
この結果から、孔２０Ｈの深さがおよそ２０ナノメータで飽和していることが確認できる。これはＧａＮ層が９５℃の熱燐酸においてもエッチングされないことを示している。
【００４０】
本発明者はまた、このようにして形成した孔２０Ｈに電極を充填してコンタクト抵抗を測定した。
ここで用いたウェーハは、サファイア基板の上にＧａＮ層１０とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層２０をこの順に積層した構造を有する。ＧａＮ層１０の厚みは３２００ナノメータとし、ＡｌＧａＮ層２０の厚みは２０ナノメータとした。このヘテロ接合に生ずる２ＤＥＧのキャリア濃度は、およそ１．１５×１０１３ｃｍ−２であり、移動度は１２３５ｃｍ２／Ｖｓである。
【００４１】
このウェーハに対して、前処理として、アセトンボイルを２０分間、エタノールを用いた超音波洗浄を１０分間、純水による置換洗浄を３分間施した。その前処理の後に、以下の３種類のエッチャントを用いてエッチングを実施した。なお、エッチング時間は、いずれも２０分間とした。
（サンプル１）塩酸（３４パーセント）：純水＝１：２
（サンプル２）過酸化水素水：硫酸（９６パーセント）＝２：１ （１１０℃）
（サンプル３）熱燐酸（８５パーセント：９５℃）
このエッチングの後に、チタンを厚さ３０ナノメータ蒸着し、さらにアルミニウムを厚さ２００ナノメータ蒸着し、窒素雰囲気において８００℃で３０分間シンターアニールした。
【００４２】
そして、これらのサンプルについて、プローバでＩ−Ｖ（電流−電圧）測定してコンタクト抵抗を測定した。
その結果、上述した（１）〜（３）のエッチングによるサンプルのコンタクト抵抗（Ωｃｍ２）の相対値は、それぞれ以下の如くであった。
（サンプル１）２．９
（サンプル２）３．４
（サンプル３）０．３８
すなわち、熱燐酸を用いたサンプル３のコンタクト抵抗は、他の２種類のエッチングによるものと比較して１０分の１程度と低いことが分かった。これは、図１〜図６に関して前述したように、ＡｌＧａＮ層２０に複数の孔２０Ｈが形成され、ここに電極３０の材料を充電することにより、下地のＧａＮ層１０とのコンタクトが飛躍的に向上したことによると考えられる。特に、本実施例の場合には、ＧａＮ層とその上のＡｌＧａＮ層とのヘテロ界面には２ＤＥＧが形成されるが、本実施形態によれば、その２ＤＥＧを維持しつつ、電極による取り出しが可能となる。
【００４３】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
例えば、熱燐酸によるウエットエッチングの代わりに、燐酸を含むガスを用いたドライエッチングによっても、複数の孔２０Ｈを形成することが可能である。
また、図５においては、ゲート電極５０にゲート電圧を印加しない状態でオンとなる、いわゆるノーマリオン型のトランジスタを表したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、ゲート電極５０にゲート電圧を印加しない時にオフ状態で、印加するとオン状態となる、いわゆるノーマリオフ型のトランジスタについても、本発明を同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、図５においては、ショットキー型のゲート電極５０を用いた構造を例示したが、その代わりにゲート絶縁膜と、その上に設けたゲート電極と、を備えたものとしてもよい。また、ＡｌＧａＮ層２０の代わりに、ＡｌＮ層を用いてもよい。
【００４５】
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００４６】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００４７】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ，ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させたすべての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むものや、導電型などを制御するために添加される各種のドーパントのいずれかをさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を拡大した断面図である。
【図２】本実施形態の半導体装置の変型例の一部を拡大した断面図である。
【図３】貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
【図４】貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
【図５】本発明の実施形態を電界効果トランジスタに適用した具体例を表す断面図である。
【図６】熱燐酸によるエッチング効果を表すＡＦＭ像である。
【図７】９５℃の熱燐酸によりエッチングしたときのエッチング時間と、孔２０Ｈの深さと、孔２０句の径と、の関係を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 第１の半導体層
１０Ｄ 欠陥
２０ 第２の半導体層
２０Ｈ 孔
３０ 電極（ソース電極、ドレイン電極）
５０ ゲート電極
１００ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、具体的には、窒化ガリウムを用いた半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウムなどの窒化物半導体を用いた半導体装置としては、例えば、青色〜紫外線領域で発光可能な発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子や、２次元電子ガスを利用した電界効果トランジスタなどの電子素子を挙げることができる。一例として、窒化ガリウム（ＧａＮ）と窒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＮ）とのヘテロ接合を用いた高移動度トランジスタ（high electron mobility transistor：ＨＥＭＴ）は、携帯基地局用の高周波パワートランジスタなどへの応用が期待されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
具体的には、ＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ構造においては、（０００１）面上で自発分極及びピエゾ分極効果によりヘテロ界面に電荷が集中し、ドーパントの注入なしに１×１０１３／ｃｍ−２以上のシートキャリア濃度が得られる。ヘテロ界面にできる電荷の集中を２次元電子ガス（2-dimensional electron gas：２−ＤＥＧ）と呼び、このキャリア層を利用することにより、電流密度の大きなヘテロ接合電界効果トランジスタを実現できる。
【０００４】
このような窒化物半導体を用いた電子素子や発光素子においては、コンタクト抵抗の低い電極取り出し構造が重要である。ところが、ＡｌＧａＮはバンドギャップが広く、電極を接触させたときに、低いコンタクト抵抗を得ることが容易ではない。
【特許文献１】特開２００７−２０７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、Ａｌを含む窒化物半導体に対して、より低いコンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、を備え、前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、を有する積層体を用意し、前記積層体の前記第２の半導体層を燐酸によりエッチングして複数の孔を形成する工程と、前記第２の半導体層の上に電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ａｌを含む窒化物半導体に対して、より低いコンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法が提供される。
が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を拡大した断面図である。
すなわち、図１は、半導体装置の電極部を表す。本実施形態の半導体装置は、第１の半導体層１０と、その上に設けられた第２の半導体層２０と、その上に設けられた電極３０と、を備える。第１の半導体層１０は、アルミニウム（Ａｌ）の濃度が相対的に低い窒化物半導体からなる。第２の層２０は、Ａｌの濃度が相対的に高い窒化物半導体からなる。 そして、第２の半導体層２０には、その厚み方向に貫通する複数の孔２０Ｈが形成され、これら孔２０Ｈは、電極３０と実質的に同種の材料により充填されている。
【００１０】
本実施形態によれば、複数の孔２０Ｈを介して電極３０は、Ａｌ濃度が相対的に低い第２の半導体層１０に接触する。その結果として、第１の半導体層１０と第２の半導体層２０とのヘテロ接合を維持しつつ、コンタクト抵抗を下げることができる。
ここで、孔２０Ｈの開口形状は、例えば丸状とすることができる。また、その開口の直径は、例えば、数１０ナノメータ〜数１００ナノメータ程度とすることができる。
【００１１】
図２は、本実施形態の半導体装置の変型例の一部を拡大した断面図である。なお、図２以降の各図については、既出の図について説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１２】
本変型例においては、孔２０Ｈは、第２の半導体層２０を貫通していない。そして、この孔２０Ｈに電極３０と同種の材料が充填されている。このように、孔２０Ｈが第２の半導体層２０を貫通していない場合でも、そこに電極３０と同種の材料を充填することにより、第１の半導体層１０に接近させ、トンネル効果などによる電荷の移動が促進される。その結果として、コンタクト抵抗を下げることができる。
【００１３】
図１及び図２に例示した孔２０Ｈは、例えば、ドライエッチングにより形成することが可能である。具体的には、第２の半導体層２０の上に図示しないマスクを形成し、このマスクに形成された開口に露出した第２の半導体層２０をエッチングすることにより、孔２０Ｈを形成することができる。ＡｌＧａＮなどの窒化物半導体の場合、例えば、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、孔２０Ｈを開口することが可能である。
または、マスクを用いることなく、ウエットエッチングにより孔２０Ｈを形成することが可能である。すなわち、後に詳述するように、熱燐酸によりエッチングすると、貫通転位などの欠陥の部分がコアとなり、優先的にエッチングされる。その結果として、図１及び図２に表したような複数の孔２０Ｈを形成することができる。
【００１４】
図３及び図４は、貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
例えば、図示しない基板の上にＧａＮ層（第１の半導体層）１０とＡｌＧａＮ層（第２の半導体層）２０をエピタキシャル成長した場合、これら半導体層を厚み方向に貫通する転位１０Ｄが形成されることがある。そして、本実施形態によれば、後に詳述するように、熱燐酸などのエッチャントを用いてＡｌＧａＮ層２０の貫通転位の部分を優先的にエッチングすることが可能となる。その場合、下地のＧａＮ層１０は殆どエッチングされない。従って、この場合には、孔２０Ｈの下のＧａＮ層１０には、貫通転位１０Ｄが存在する。
【００１５】
なお、図３及び図４には、欠陥の一例として貫通転位１０Ｄが存在する場合を例示したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、貫通転位以外の欠陥１０Ｄが存在していてもよく、あるいはこのような欠陥が存在していなくてもよい。
【００１６】
図１〜図４に表した具体例は、例えば、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子に適用できる。具体的には、例えば、活性層をクラッド層や光ガイド層などで挟んだダブルヘテロ構造において、その少なくともいずれかの側において、Ａｌの濃度が相対的に高い半導体層に電極を形成する場合に、図１または図２に表した構造を採用することにより、コンタクト抵抗を下げることができる。
【００１７】
このようにすれば、駆動電流を大きくしても電極部での発熱などを抑制でき、高出力の光素子を実現できる。また、ＧａＮなどのバンドギャップの狭いコンタクト層を省略できるので、デバイス構造とプロセスを簡略化できる。
【００１８】
一方、図１〜図４に表した具体例は、電界効果トランジスタなどの電子素子にも適用できる。
【００１９】
図５は、本実施形態を電界効果トランジスタに適用した具体例を表す断面図である。
図５（ａ）に表したように、電界効果トランジスタは、例えばＧａＮからなる第１の半導体層１０と、その上に設けられた例えばＡｌＧａＮからなる第２の半導体層２０と、を備える。第１の半導体層１０は、例えばサファイアやＳｉＣ、ＧａＮなどの基板１００の上に形成されている。第１の半導体層１０と第２の半導体層２０は、例えば、ＨＶＰＥ（hydride vapour phase epitaxy）、ＭＯＣＶＤ（metal-organic chemical vapour deposition）、ＭＢＥ（molecular beam epitaxy）などの手法により形成することができる。なお、基板１００と第１の半導体層１０との間には、図示しないＡｌＮなどからなるバッファ層が設けられていてもよい。
【００２０】
第２の半導体層２０の上には、ソース電極３０及びドレイン電極３０が設けられている。また、これらソース電極３０とドレイン電極３０との間には、ゲート電極５０が設けられている。
このように、窒化物半導体からなる第１の半導体層１０と第２の半導体層２０とを接触させることにより、そのヘテロ接合には、２ＤＥＧが形成される。この２ＤＥＧを利用することにより、電流密度の大きなヘテロ接合電界効果トランジスタを実現できる。
【００２１】
すなわち、ゲート電極５０に電圧を印加しない状態において、ソース電極３０とドレイン電極３０との間には、２ＤＥＧにより高い電流密度の電流が導通可能な状態（オン状態）とされる。一方、ゲート電極５０に所定の電圧を印加すると、その下において２ＤＥＧが空乏化し、ソース電極３０とドレイン電極３０との間は、非導通状態（オフ状態）となる。
【００２２】
そして、ソース電極３０とドレイン電極３０の下において、第２の半導体層２０は、複数の孔２０Ｈが設けられている。
【００２３】
図５（ｂ）及び（ｃ）は、図５（ａ）における破線部の拡大図である。
孔２０Ｈは、図５（ｂ）に表したように、第２の半導体層２０を貫通していてもよく、図５（ｃ）に表したように、第２の半導体層２０を貫通していなくてもよい。なお、図３及び図４に表したように、貫通転位などの欠陥１０Ｄが第１の半導体層１０に存在していてもよい。そして、これら孔２０Ｈは、ソース電極３０、ドレイン電極３０と同種の材料により充填されている。
【００２４】
そして、本実施形態によれば、ソース電極３０とドレイン電極３０のコンタクト部分において、孔２０Ｈを設け、そこにこれら電極と同種の材料を充填することにより、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
従来、このようなトランジスタのソース電極とドレイン電極のコンタクトを形成する場合には、例えば、コンタクト部分のＡｌＧａＮ（第２の半導体層２０）をエッチングにより除去して、ＧａＮ（第１の半導体層１０）に電極を接触させる方法が提案されている。しかし、このように第２の半導体層２０を選択的に除去すると、プロセス的な負担となるばかりでなく、ＧａＮ（第１の半導体層１０）にダメージを与えてしまうことが多い。またさらに、第２の半導体層２０を除去してしまうと、その部分には２ＤＥＧが発生しないため、チャネル領域（ゲート５０の下の部分）に発生する２ＤＥＧを電極３０に効率よく取り出すことが困難となる。すなわち、ソース、ドレイン間の直列抵抗が高くなり、発熱などによりトランジスタの動作特性は低下する傾向が強い。
【００２５】
また一方、ソース電極３０とドレイン電極３０のコンタクト部分において、ＡｌＧａＮ（第２の半導体層２０）を高い濃度にドーピングする方法も提案されている。しかし、ＡｌＧａＮに高い濃度で不純物をドーピングしても、コンタクト抵抗を十分に下げることは容易でなく、改善の余地があった。
【００２６】
これに対して、本実施形態によれば、第２の半導体層２０に複数の微細な孔２０Ｈを設け、電極３０の材料で充填することにより、ヘテロ接合を維持しつつ、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
【００２７】
すなわち、ソース電極３０とドレイン電極３０の下においても、第１の半導体層１０と第２の半導体層２０のヘテロ接合が形成されているので、２ＤＥＧを発生させることができる。そして、孔２０Ｈを介して第１の半導体層１０との界面近くまで電極３０を接近させることにより、コンタクト抵抗を顕著に下げることができる。
【００２８】
以下、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
図５に表した電界効果トランジスタとして、サファイア基板１００の上に、ＧａＮ層１０、とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層２０をエピタキシャル成長させた。ＧａＮ層１０の厚みは、３０００ナノメータとし、ＡｌＧａＮ層２０の厚みは２０ナノメータとすることができる。
【００２９】
そして、熱燐酸によりエッチングし、ＡｌＧａＮ層２０に孔２０Ｈを形成した。なお、ＯＦＰＲなどの一般的なレジストをマスクとしてパターニングすることで、ソース電極３０とドレイン電極３０の部分のみを選択的に熱燐酸によりエッチングできる。
【００３０】
孔２０Ｈを形成した後は、一般的に知られている電界効果トランジスタの製造方法と同様に、ソース電極３０、ドレイン電極３０の材料を蒸着し、シンターアニールを行う。そして、ゲート電極５０を形成するパターンのレジストを塗布し、ゲート電極５０材料を蒸着してリフトオフによりゲート電極５０を形成することができる。
【００３１】
ソース電極３０及びドレイン電極３０としては、例えば、チタンを用いることができる。なお、チタンの上にアルミニウムなどを積層させてもよい。
一方、ショットキー型のゲート電極５０としては、例えば、ニッケルを用いることができる。この場合も、ニッケルの上に金などを積層してもよい。
【００３２】
ここで、本発明者は、熱燐酸による孔２０Ｈの形成について、原子間力顕微鏡（atomic force micrography：ＡＦＭ）を用いて観察した。
図６は、熱燐酸によるエッチング効果を表すＡＦＭ像である。
すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれエッチング前のＧａＮ層とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層の表面のＡＦＭ像である。また、図６（ｃ）及び（ｄ）は、熱燐酸によるエッチング後のＧａＮ層とＡｌＧａＮ層のＡＦＭ像である。
【００３３】
ここで、熱燐酸は、濃度９８パーセント、温度７０℃の燐酸であり、エッチング時間は２０分間である。
【００３４】
図６（ａ）及び（ｂ）に表したように、エッチング前のＧａＮ、ＡｌＧａＮには孔は存在していない。これに対して、熱燐酸によるエッチング後についてみると、図６（ｃ）に表したように、ＧａＮの表面には殆ど変化が見られない。これに対して、図６（ｄ）に表したように、ＡｌＧａＮの表面には複数の孔２０Ｈが開口していることが分かる。また、ＧａＮ、ＡｌＧａＮともに、熱燐酸によるウェットエッチング後も原子テラス構造が残っていることがわかる。
これらの結果から、孔２０Ｈは、ＡｌＧａＮ層を貫通する転位などの欠陥をコアとして、ＡｌＧａＮがエッチングされたことにより形成されたものと推測される。また、ＧａＮ層の場合には、エッチングされないことを考慮すると、アルミニウム（Ａｌ）が存在することにより、燐酸によるエッチングが促進されることが推測される。なお、貫通転位がＡｌＧａＮのエッチングを促進させる場合には、基板１００（図１〜図４参照）として、サファイアなどを用いたほうが有利であることも考えられる。すなわち、サファイアは、ＧａＮとの格子定数のミスマッチが比較的大きいために、ＧａＮなどの窒化物半導体層に貫通転位などの結晶欠陥が形成されやすい。本実施形態においては、これらの欠陥を利用して、ＡｌＧａＮ層２０に孔２０Ｈを形成することができる。
【００３５】
一方、ＧａＮが殆どエッチングされないことから、図１〜図５に例示したような積層構造において、第１の半導体層１０をエッチングストップ層として用いることができることが分かる。ここで、第１の半導体層１０がアルミニウムを含有している場合でも、第２の半導体層２０よりもアルミニウム濃度が低ければ、熱燐酸に対するエッチング速度は低いものと考えられる。従って、第２の半導体層２０に孔２０Ｈを形成し、その下の第１の半導体層１０によってエッチングの進行を抑制することが可能である。
【００３６】
次に、Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層を９５℃の熱燐酸によりエッチングした結果について説明する。
【００３７】
図７は、９５℃の熱燐酸によりエッチングしたときのエッチング時間と、孔２０Ｈの深さと、孔２０句の径と、の関係を表すグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、エッチング時間（分）を表し、左側の縦軸は孔２０Ｈの深さ（ナノメータ）を表し、右側の縦軸は孔２０Ｈの直径（半値全幅）を表す。
ここで、孔２０Ｈの深さと、直径（半値全幅）は、それぞれＡＦＭにより測定した。なお、ＡＦＭのプローブの先端部の曲率は、およそ２０ナノメータである。
【００３８】
図７から、１０分間のエッチングで孔２０Ｈの深さは１０ナノメータ弱で直径（半値全幅）は１００ナノメータ程度であることが分かる。また、２０分間のエッチングにより、孔２０Ｈの深さは１０ナノメータを超え、直径（半値全幅）は１５０ナノメータ程度となり、３０分間のエッチングにより、孔２０Ｈの深さは２０ナノメータに達し、直径（半値全幅）は１５０ナノメータ程度であることが分かる。
【００３９】
この結果から、孔２０Ｈの深さがおよそ２０ナノメータで飽和していることが確認できる。これはＧａＮ層が９５℃の熱燐酸においてもエッチングされないことを示している。
【００４０】
本発明者はまた、このようにして形成した孔２０Ｈに電極を充填してコンタクト抵抗を測定した。
ここで用いたウェーハは、サファイア基板の上にＧａＮ層１０とＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎ層２０をこの順に積層した構造を有する。ＧａＮ層１０の厚みは３２００ナノメータとし、ＡｌＧａＮ層２０の厚みは２０ナノメータとした。このヘテロ接合に生ずる２ＤＥＧのキャリア濃度は、およそ１．１５×１０１３ｃｍ−２であり、移動度は１２３５ｃｍ２／Ｖｓである。
【００４１】
このウェーハに対して、前処理として、アセトンボイルを２０分間、エタノールを用いた超音波洗浄を１０分間、純水による置換洗浄を３分間施した。その前処理の後に、以下の３種類のエッチャントを用いてエッチングを実施した。なお、エッチング時間は、いずれも２０分間とした。
（サンプル１）塩酸（３４パーセント）：純水＝１：２
（サンプル２）過酸化水素水：硫酸（９６パーセント）＝２：１ （１１０℃）
（サンプル３）熱燐酸（８５パーセント：９５℃）
このエッチングの後に、チタンを厚さ３０ナノメータ蒸着し、さらにアルミニウムを厚さ２００ナノメータ蒸着し、窒素雰囲気において８００℃で３０分間シンターアニールした。
【００４２】
そして、これらのサンプルについて、プローバでＩ−Ｖ（電流−電圧）測定してコンタクト抵抗を測定した。
その結果、上述した（１）〜（３）のエッチングによるサンプルのコンタクト抵抗（Ωｃｍ２）の相対値は、それぞれ以下の如くであった。
（サンプル１）２．９
（サンプル２）３．４
（サンプル３）０．３８
すなわち、熱燐酸を用いたサンプル３のコンタクト抵抗は、他の２種類のエッチングによるものと比較して１０分の１程度と低いことが分かった。これは、図１〜図６に関して前述したように、ＡｌＧａＮ層２０に複数の孔２０Ｈが形成され、ここに電極３０の材料を充電することにより、下地のＧａＮ層１０とのコンタクトが飛躍的に向上したことによると考えられる。特に、本実施例の場合には、ＧａＮ層とその上のＡｌＧａＮ層とのヘテロ界面には２ＤＥＧが形成されるが、本実施形態によれば、その２ＤＥＧを維持しつつ、電極による取り出しが可能となる。
【００４３】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
例えば、熱燐酸によるウエットエッチングの代わりに、燐酸を含むガスを用いたドライエッチングによっても、複数の孔２０Ｈを形成することが可能である。
また、図５においては、ゲート電極５０にゲート電圧を印加しない状態でオンとなる、いわゆるノーマリオン型のトランジスタを表したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、ゲート電極５０にゲート電圧を印加しない時にオフ状態で、印加するとオン状態となる、いわゆるノーマリオフ型のトランジスタについても、本発明を同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、図５においては、ショットキー型のゲート電極５０を用いた構造を例示したが、その代わりにゲート絶縁膜と、その上に設けたゲート電極と、を備えたものとしてもよい。また、ＡｌＧａＮ層２０の代わりに、ＡｌＮ層を用いてもよい。
【００４５】
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００４６】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００４７】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ，ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させたすべての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むものや、導電型などを制御するために添加される各種のドーパントのいずれかをさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を拡大した断面図である。
【図２】本実施形態の半導体装置の変型例の一部を拡大した断面図である。
【図３】貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
【図４】貫通転位などの欠陥が存在する場合を例示する模式断面図である。
【図５】本発明の実施形態を電界効果トランジスタに適用した具体例を表す断面図である。
【図６】熱燐酸によるエッチング効果を表すＡＦＭ像である。
【図７】９５℃の熱燐酸によりエッチングしたときのエッチング時間と、孔２０Ｈの深さと、孔２０句の径と、の関係を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 第１の半導体層
１０Ｄ 欠陥
２０ 第２の半導体層
２０Ｈ 孔
３０ 電極（ソース電極、ドレイン電極）
５０ ゲート電極
１００ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、
前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、
を備え、
前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記孔は、前記第２の半導体層を貫通してなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記孔は、前記第２の半導体層を第１の半導体層まで貫通していないことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極は、ソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１は、前記孔の下の部分に貫通転位を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、を有する積層体を用意し、
前記積層体の前記第２の半導体層を燐酸によりエッチングして複数の孔を形成する工程と、
前記第２の半導体層の上に電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記電極を形成する工程は、前記第２の半導体層の上に導電性材料を堆積して前記複数の孔を前記導電性材料により充填する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上に設けられ、前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、
前記第２の半導体層の上に設けられた電極と、
を備え、
前記第２の半導体層に複数の孔が形成され、前記複数の孔のそれぞれは、前記電極と同種の材料により充填されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記孔は、前記第２の半導体層を貫通してなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記孔は、前記第２の半導体層を第１の半導体層まで貫通していないことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極は、ソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１は、前記孔の下の部分に貫通転位を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
基板と、前記基板の上に設けられた窒化物半導体からなる第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられ前記第１の半導体層よりもアルミニウムの濃度が高い窒化物半導体からなる第２の半導体層と、を有する積層体を用意し、
前記積層体の前記第２の半導体層を燐酸によりエッチングして複数の孔を形成する工程と、
前記第２の半導体層の上に電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記電極を形成する工程は、前記第２の半導体層の上に導電性材料を堆積して前記複数の孔を前記導電性材料により充填する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２４６３０７（Ｐ２００９−２４６３０７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９４３４５（Ｐ２００８−９４３４５）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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