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公開番号2024175739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023093690
出願日2023-06-07
発明の名称半導体装置、半導体装置の製造方法及び電子装置
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01L 21/338 20060101AFI20241212BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ソースフィールドプレートを備えた高性能の半導体装置を実現する。
【解決手段】半導体装置1Aは、基板10と、基板10の面13側に設けられるゲート電極20と、基板10の面13側の、ゲート電極20の両側にそれぞれ設けられるソース電極30及びドレイン電極40とを含む。半導体装置1Aは更に、基板10の面13側の、ゲート電極20とドレイン電極40との間であって、ドレイン電極40よりもゲート電極20の近傍に設けられるソースフィールドプレート50を含む。半導体装置1Aでは、ソース電極30とソースフィールドプレート50とが、エアブリッジ配線80で接続される。これにより、ソース電極30とソースフィールドプレート50との電気的接続部の、ドレイン電圧の電界による破壊が抑えられる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の第１面側に設けられるゲート電極と、
前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極の両側にそれぞれ設けられるソース電極及びドレイン電極と、
前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間であって、前記ドレイン電極よりも前記ゲート電極の近傍に設けられるソースフィールドプレートと、
前記ソース電極と前記ソースフィールドプレートとを接続するエアブリッジ配線と、
を含む、半導体装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記基板の前記第１面側の、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に設けられるパッシベーション膜と、
前記基板の前記第１面側に設けられ、前記パッシベーション膜及び前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、
を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ソースフィールドプレートは、前記層間絶縁膜の、前記基板側とは反対側に設けられる、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記層間絶縁膜と前記ソース電極との間、及び、前記層間絶縁膜と前記ドレイン電極との間に、空洞が設けられる、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ソースフィールドプレートの、前記基板側とは反対側の第２面は、前記ソース電極の、前記基板側とは反対側の第３面よりも、前記基板側に位置する、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板の第１面側に、ゲート電極と、前記ゲート電極の両側にそれぞれ設けられるソース電極及びドレイン電極とを形成する工程と、
前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間であって、前記ドレイン電極よりも前記ゲート電極の近傍に、ソースフィールドプレートを形成する工程と、
前記ソース電極と前記ソースフィールドプレートとを接続するエアブリッジ配線を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板の第１面側に設けられるゲート電極と、
前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極の両側にそれぞれ設けられるソース電極及びドレイン電極と、
前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間であって、前記ドレイン電極よりも前記ゲート電極の近傍に設けられるソースフィールドプレートと、
前記ソース電極と前記ソースフィールドプレートとを接続するエアブリッジ配線と、
を含む半導体装置を備える、電子装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法及び電子装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置に関し、ゲート電極近傍にソース電極に短絡されたソースフィールドプレートを配置する技術、ドレイン電極近傍にソース電極に短絡されたシールドプレート電極を配置する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１８３０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ソースフィールドプレートを備える半導体装置では、ソース電極とソースフィールドプレートとの電気的接続部の形態によっては、ドレイン電圧の電界により当該電気的接続部に破壊が生じ、半導体装置の性能が低下することがあった。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、ソースフィールドプレートを備えた高性能の半導体装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、基板と、前記基板の第１面側に設けられるゲート電極と、前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極の両側にそれぞれ設けられるソース電極及びドレイン電極と、前記基板の前記第１面側の、前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間であって、前記ドレイン電極よりも前記ゲート電極の近傍に設けられるソースフィールドプレートと、前記ソース電極と前記ソースフィールドプレートとを接続するエアブリッジ配線と、を含む、半導体装置が提供される。
【０００７】
また、別の態様では、上記のような半導体装置の製造方法、上記のような半導体装置を備える電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
１つの側面では、ソースフィールドプレートを備えた高性能の半導体装置を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
半導体装置の構成例について説明する図である。
半導体装置の一例について説明する図である。
第１実施形態に係る半導体装置の一例について説明する図（その１）である。
第１実施形態に係る半導体装置の一例について説明する図（その２）である。
第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する図（その１）である。
第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する図（その２）である。
第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する図（その３）である。
第２実施形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。
第３実施形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。
第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する図（その１）である。
第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する図（その２）である。
第４実施形態に係る半導体装置の一例について説明する図である。
第５実施形態に係る半導体パッケージの一例について説明する図である。
第６実施形態に係る力率改善回路の一例について説明する図である。
第７実施形態に係る電源装置の一例について説明する図である。
第８実施形態に係る増幅器の一例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
はじめに、半導体装置の例について述べる。
半導体装置の一例として、窒化物半導体を用いたものが知られている。窒化物半導体を用いた半導体装置は、高い飽和電子速度やワイドバンドギャップ等の特徴を利用し、高耐圧、高出力デバイスとしての開発が行われている。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）は、そのバンドギャップが３．４ｅＶであり、シリコン（Ｓｉ）のバンドギャップである１．１ｅＶ及びヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）のバンドギャップである１．４ｅＶよりも大きく、高い絶縁破壊電界を有する。そのため、ＧａＮ等の窒化物半導体は、高電圧動作且つ高出力の半導体装置、例えば、増幅器、電源装置、通信装置、レーダー装置等に適用される半導体装置の材料として有望である。窒化物半導体を用いた半導体装置として、電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor；ＦＥＴ）、例えば、高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor；ＨＥＭＴ）が知られている。
（【００１１】以降は省略されています）

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