半导体装置以及半导体装置的制造方法与流程

1.本公开涉及半导体装置以及半导体装置的制造方法。


背景技术：

2.关于高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor：hemt)，提出了用于减小表示源电极和漏电极与二维电子气(two dimensional gas：2deg)之间的合计电阻分量的接触电阻的方法。在该方法中，在电子供给层和电子渡越层形成开口，在开口内使以高浓度含有n型杂质的gan(n

gan)层再生长，在n

gan层(再生长层)之上形成源电极、漏电极。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2019－125600号公报
6.专利文献2：美国专利第9515161号说明书
7.在通过以往的方法来形成开口和再生长层的情况下，有时难以控制再生长层的形状。


技术实现要素：

8.本公开的目的在于，提供易于控制再生长层的形状的半导体装置以及半导体装置的制造方法。
9.本公开的半导体装置具有：基板，具备第一主面；半导体层，设于所述基板的所述第一主面之上；绝缘层，设于所述半导体层之上；源电极和漏电极，设于所述半导体层之上；以及栅电极，设于所述绝缘层之上，所述半导体层具有：电子渡越层，设于所述基板的上方，具备第一上表面；以及电子供给层，设于所述电子渡越层的上方，在所述电子供给层和所述电子渡越层形成有第一开口和第二开口，在所述绝缘层形成有与所述第一开口相连的第三开口和与所述第二开口相连的第四开口，所述第一开口具有所述第二开口侧的第一缘，所述第二开口具有所述第一开口侧的第二缘，所述第三开口具有所述第四开口侧的第三缘，所述第四开口具有所述第三开口侧的第四缘，所述第一开口的底和所述第二开口的底位于比所述第一上表面朝向所述基板侧更深的位置，所述半导体层还具有：源极区域，含有第一导电类型的杂质，设于所述第一开口内；以及漏极区域，含有所述第一导电类型的杂质，设于所述第二开口内，所述源电极设于所述源极区域之上，所述漏电极设于所述漏极区域之上，在从与所述第一主面垂直的方向的俯视观察下，所述第一开口的所述第一缘位于比所述第三开口的所述第三缘离所述第二开口近的位置，所述第二开口的所述第二缘位于比所述第四开口的所述第四缘离所述第一开口近的位置，所述源极区域的一部分与所述绝缘层重叠，所述漏极区域的一部分与所述绝缘层重叠。
10.发明效果
11.根据本公开，能易于控制作为再生长层的源极区域和漏极区域的形状。
附图说明
12.图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖视图。
13.图2是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
14.图3是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
15.图4是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其三)。
16.图5是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其四)。
17.图6是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其五)。
18.图7是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其六)。
19.图8是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其七)。
20.图9是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其八)。
21.图10是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其九)。
22.图11是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其十)。
23.图12是表示参考例的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
24.图13是表示参考例的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
25.图14是表示参考例的半导体装置的制造方法的剖视图(其三)。
26.图15是表示参考例的半导体装置的制造方法的剖视图(其四)。
27.图16是表示第一实施方式的第一变形例的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
28.图17是表示第一实施方式的第一变形例的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
29.图18是表示第一实施方式的第二变形例的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
30.图19是表示第一实施方式的第二变形例的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
31.图20是表示第二实施方式的半导体装置的剖视图。
32.图21是表示第二实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
33.图22是表示第二实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
34.图23是表示第二实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其三)。
35.附图标记说明
36.10：基板
37.10a：第一主面
38.20：层叠结构
39.21：电子渡越层
40.21a：上表面
41.22：电子供给层
42.23：帽层
43.24：源极区域
44.24a：上表面
45.25：漏极区域
46.25a：上表面
47.31：第一开口
48.31a：第一缘
49.31b：底
50.32：第二开口
51.32a：第二缘
52.32b：底
53.33：第三开口
54.33a：第三缘
55.34：第四开口
56.34a：第四缘
57.35：第五开口
58.36：第六开口
59.41：源电极
60.42：漏电极
61.43：栅电极
62.51：绝缘层
63.51a、51b：下表面
64.52：第七开口
65.53：绝缘层
66.61：沉积物
67.71：抗蚀剂掩模
68.73、74：开口
69.100、101、102、200：半导体装置
70.124、125：异常生长部
71.131、132：开口
72.131a、132a：缘
73.131b、132b：底
74.231：第一开口
75.231a：第一缘
76.231b：底
77.231c：第一侧壁面
78.232：第二开口
79.232a：第二缘
80.232b：底
81.232c：第二侧壁面。
具体实施方式
82.[本公开的实施方式的说明]
[0083]
首先，列举本公开的实施方案来进行说明。
[0084]
〔1〕本公开的一个方案的半导体装置具有：基板，具备第一主面；半导体层，设于所述基板的所述第一主面之上；绝缘层，设于所述半导体层之上；源电极和漏电极，设于所述半导体层之上；以及栅电极，设于所述绝缘层之上，所述半导体层具有：电子渡越层，设于所述基板的上方，具备第一上表面；以及电子供给层，设于所述电子渡越层的上方，在所述电子供给层和所述电子渡越层形成有第一开口和第二开口，在所述绝缘层形成有与所述第一开口相连的第三开口和与所述第二开口相连的第四开口，所述第一开口具有所述第二开口侧的第一缘，所述第二开口具有所述第一开口侧的第二缘，所述第三开口具有所述第四开口侧的第三缘，所述第四开口具有所述第三开口侧的第四缘，所述第一开口的底和所述第二开口的底位于比所述第一上表面朝向所述基板侧更深的位置，所述半导体层还具有：源极区域，含有第一导电类型的杂质，设于所述第一开口内；以及漏极区域，含有所述第一导电类型的杂质，设于所述第二开口内，所述源电极设于所述源极区域之上，所述漏电极设于所述漏极区域之上，在从与所述第一主面垂直的方向的俯视观察下，所述第一开口的所述第一缘位于比所述第三开口的所述第三缘离所述第二开口近的位置，所述第二开口的所述第二缘位于比所述第四开口的所述第四缘离所述第一开口近的位置，所述源极区域的一部分与所述绝缘层重叠，所述漏极区域的一部分与所述绝缘层重叠。
[0085]
在俯视观察下，第一开口的第一缘位于比第三开口的第三缘离第二开口近的位置，第二开口的第二缘位于比第四开口的第四缘离第一开口近的位置，源极区域的一部分与绝缘层重叠，漏极区域的一部分与绝缘层重叠。因此，在形成作为再生长层的源极区域和漏极区域时，后述的异常生长部的生成被抑制，易于控制源极区域和漏极区域的形状。
[0086]
〔2〕在〔1〕中，也可以是，在从与所述第一主面垂直的方向的俯视观察下，所述第一缘与所述第三缘之间的距离为0.2μm以上且1.5μm以下，所述第二缘与所述第四缘之间的距离为0.2μm以上且1.5μm以下。当这些距离为0.2μm以上且1.5μm以下时，更易于控制源极区域和漏极区域的形状。
[0087]
〔3〕在〔1〕或〔2〕中，也可以是，所述源极区域的上表面的一部分与所述绝缘层的下表面的一部分接触，所述漏极区域的上表面的一部分与所述绝缘层的下表面的另外的一部分接触。在该情况下，更易于控制源极区域和漏极区域的形状。
[0088]
〔4〕在〔1〕～〔3〕中，也可以是，所述栅电极与所述半导体层肖特基接触。在该情况下，与mis(metal insulator semiconductor：金属绝缘体半导体)型栅极结构相比较，能高速工作。
[0089]
〔5〕本公开的另一个方案的半导体装置的制造方法具有以下工序：在具备第一主面的基板的所述第一主面的上方形成具备第一上表面的电子渡越层；在所述电子渡越层的上方形成电子供给层；在所述电子供给层的上方形成绝缘层；在所述绝缘层形成第三开口和第四开口；在所述电子供给层和所述电子渡越层形成与所述第三开口相连的第一开口和与所述第四开口相连的第二开口；在所述第一开口内形成含有第一导电类型的杂质的源极区域，在所述第二开口内形成含有所述第一导电类型的杂质的漏极区域；在所述源极区域之上形成源电极，在所述漏极区域之上形成漏电极；以及在所述绝缘层之上形成栅电极，所述第一开口具有所述第二开口侧的第一缘，所述第二开口具有所述第一开口侧的第二缘，所述第三开口具有所述第四开口侧的第三缘，所述第四开口具有所述第三开口侧的第四
缘，所述第一开口的底和所述第二开口的底位于比所述第一上表面朝向所述基板侧更深的位置，在从与所述第一主面垂直的方向的俯视观察下，所述第一开口的所述第一缘位于比所述第三开口的所述第三缘离所述第二开口近的位置，所述第二开口的所述第二缘位于比所述第四开口的所述第四缘离所述第一开口近的位置，所述源极区域的一部分与所述绝缘层重叠，所述漏极区域的一部分与所述绝缘层重叠。
[0090]
在俯视观察下，第一开口的第一缘位于比第三开口的第三缘离第二开口近的位置，第二开口的第二缘位于比第四开口的第四缘离第一开口近的位置。因此，在通过再生长来形成源极区域和漏极区域时，后述的异常生长部的生成被抑制，易于控制源极区域和漏极区域的形状。
[0091]
〔6〕在〔5〕中，也可以是，在形成所述绝缘层的工序与形成所述第三开口和所述第四开口的工序之间具有在所述绝缘层之上形成掩模的工序，形成所述第三开口和所述第四开口的工序具有使用所述掩模来进行所述绝缘层的反应性离子刻蚀的工序，形成所述第一开口和所述第二开口的工序具有使用所述掩模来进行所述电子供给层和所述电子渡越层的光电化学刻蚀的工序。通过光电化学刻蚀，易于形成所期望的形状的第一开口和第二开口。
[0092]
〔7〕在〔5〕中，也可以是，在形成所述绝缘层的工序与形成所述第三开口和所述第四开口的工序之间具有在所述绝缘层之上形成掩模的工序，形成所述第三开口和所述第四开口的工序具有使用所述掩模来进行所述绝缘层的反应性离子刻蚀的工序，形成所述第一开口和所述第二开口的工序具有使用所述掩模来进行所述电子供给层和所述电子渡越层的反应性离子刻蚀的工序，在所述电子供给层和所述电子渡越层的反应性离子刻蚀中，在所述基板的所述第一主面露出之后继续进行反应性气体的供给。通过在基板的第一主面露出之后继续进行反应性气体的供给，易于形成所期望的形状的第一开口和第二开口。
[0093]
[本公开的实施方式的详情]
[0094]
以下，对本公开的实施方式详细地进行说明，但本公开并不限定于此。需要说明的是，在本说明书和附图中，有时通过对具有实质上相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记来省略重复的说明。在本说明书中的结晶学记载中，分别用[]表示单个晶向，用＜＞表示晶向族，用()表示单个晶面，用{}表示晶面族。此外，结晶学上的指数为负通常通过在数字上方标注“－”(杠)来表达，但在本说明书中在数字前方标注负号。
[0095]
(第一实施方式)
[0096]
对第一实施方式进行说明。第一实施方式涉及包括以氮化物半导体为主构成材料的gan－hemt的半导体装置。图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖视图。
[0097]
如图1所示，第一实施方式的半导体装置100具有：基板10，具备第一主面10a；以及多个半导体层的层叠结构20，设于第一主面10a之上。基板10是具有例如(0001)主面来作为第一主面10a的sic基板，层叠结构20的层叠方向例如是[0001]方向。层叠结构20包括从基板10侧起依次形成的电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23。电子渡越层21例如是厚度为1000nm左右的非掺杂gan层。电子供给层22例如是厚度20nm左右的n型algan层。帽层23例如是厚度5nm左右的n型gan层。本实施方式中使用的n型杂质例如是si或ge。层叠结构20也可以在电子渡越层21与基板10之间包括缓冲层(未图示)。缓冲层例如是aln层。层叠结构20是半导体层的一个例子。
[0098]
在层叠结构20形成有源极用的第一开口31和漏极用的第二开口32。第一开口31的底31b和第二开口32的底32b位于比电子渡越层21的上表面21a朝向基板10侧更深的位置。就是说，第一开口31和第二开口32被形成为比电子渡越层21的上表面21a深。第一开口31和第二开口32未到达基板10，第一开口31的底31b和第二开口32的底32b与基板10相分离。第一开口31的底31b和第二开口32的底32b比电子渡越层21的上表面21a离第一主面10a近。上表面21a是第一上表面的一个例子。
[0099]
半导体装置100具有设于层叠结构20之上的绝缘层51。绝缘层51例如是si氮化层或al氧化层。在绝缘层51形成有源极用的第三开口33和漏极用的第四开口34。第三开口33与第一开口31相连，第四开口34与第二开口32相连。
[0100]
第一开口31具有第二开口32侧的第一缘31a，第二开口32具有第一开口31侧的第二缘32a。第三开口33具有第四开口34侧的第三缘33a，第四开口34具有第三开口33侧的第四缘34a。在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，第一开口31的第一缘31a位于比第三开口33的第三缘33a离第二开口32近的位置，第二开口32的第二缘32a位于比第四开口34的第四缘34a离第一开口31近的位置。就是说，绝缘层51具有相对于第一开口31和第二开口32成为檐的部分。绝缘层51向比第一开口31的第一缘31a远离第二开口32的方向伸出，向比第二开口32的第二缘32a远离第一开口31的方向伸出。
[0101]
层叠结构20具有设于第一开口31内的源极区域24。源极区域24设于第一开口31的底31b之上。在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，源极区域24的一部分与绝缘层51重叠。源极区域24的上表面24a的一部分与绝缘层51的向第一开口31侧伸出的部分的下表面51a接触，例如，绝缘层51的向第一开口31侧伸出的部分的下表面51a被源极区域24覆盖。源极区域24的上表面24a的另外的一部分可以位于比绝缘层51的向第一开口31侧伸出的部分的下表面51a离基板10的第一主面10a近的位置。源极区域24例如是n型gan层。源极区域24例如以比电子供给层22高的浓度包含n型杂质。就是说，电子供给层22以比源极区域24低的浓度含有n型杂质。因此，源极区域24的电阻比电子供给层22的电阻低。源极区域24的n型杂质的浓度例如为5
×
10
18
cm
－3
以上且2
×
10
19
cm
－3
以下的程度。
[0102]
层叠结构20具有设于第二开口32内的漏极区域25。漏极区域25设于第二开口32的底32b之上。在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，漏极区域25的一部分与绝缘层51重叠。漏极区域25的上表面25a的一部分与绝缘层51的向第二开口32侧伸出的部分的下表面51b接触，例如，绝缘层51的向第二开口32侧伸出的部分的下表面51b被漏极区域25覆盖。漏极区域25的上表面25a的另外的一部分可以位于比绝缘层51的向第二开口32侧伸出的部分的下表面51b离基板10的第一主面10a近的位置。漏极区域25例如是n型gan层。漏极区域25例如以比电子供给层22高的浓度包含n型杂质。就是说，电子供给层22以比漏极区域25低的浓度含有n型杂质。因此，漏极区域25的电阻比电子供给层22的电阻低。漏极区域25的n型杂质的浓度例如为5
×
10
18
cm
－3
以上且2
×
10
19
cm
－3
以下的程度。
[0103]
半导体装置100具有：源电极41，设于源极区域24之上；以及漏电极42，设于漏极区域25之上。源电极41和漏电极42例如包括ta膜和al膜。
[0104]
在源电极41与漏电极42之间，在绝缘层51形成有栅极用的第七开口52。层叠结构20的表面的一部分通过第七开口52露出。半导体装置100具有经由第七开口52与层叠结构20相接的栅电极43。栅电极43例如包括ni膜和au膜。栅电极43例如具备在剖视观察下呈t字
型的形状。栅电极43与层叠结构20肖特基接触。通过栅电极43与层叠结构20肖特基接触，能高速工作。
[0105]
半导体装置100还具有覆盖栅电极43、源电极41以及漏电极42的绝缘层53。绝缘层53例如是si氮化层或al氧化层。在绝缘层53形成有使源电极41的一部分露出的第五开口35和使漏电极42的一部分露出的第六开口36。
[0106]
在半导体装置100中，在电子渡越层21的上表面21a的附近存在2deg29。源电极41经由源极区域24与2deg29欧姆接触，漏电极42经由漏极区域25与2deg29欧姆接触。因此，通过具有源极区域24和漏极区域25，能减小作为分别从源电极41、漏电极42到2deg29的电阻分量的接触电阻。
[0107]
接着，对第一实施方式的半导体装置100的制造方法进行说明。图2～图11是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图。
[0108]
首先，如图2所示，在基板10上形成电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23。电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23例如通过金属有机气相沉积(metal organic chemical vapor deposition：mocvd)法来形成。接着，在帽层23之上形成绝缘层51。绝缘层51例如通过化学气相沉积(chemical vapor deposition：cvd)法来形成。
[0109]
接着，如图3所示，在绝缘层51之上形成抗蚀剂掩模71。在抗蚀剂掩模71形成有使要形成第三开口33的区域露出的开口73和使要形成第四开口34的区域露出开口74。接着，通过反应性离子刻蚀(reactive ion etching：rie)在绝缘层51经由开口73形成第三开口33，并且经由开口74形成第四开口34。可以将含氟(f)的反应性气体用于绝缘层51的刻蚀。接着，通过光电化学刻蚀在电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23经由开口73和第三开口33形成第一开口31，并且经由开口74和第四开口34形成第二开口32。在光电化学刻蚀中，电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23被各向同性地刻蚀。因此，使得绝缘层51向比第一开口31的第一缘31a远离第二开口32的方向伸出，向比第二开口32的第二缘32a远离第一开口31的方向伸出。就是说，使得绝缘层51具有相对于第一开口31和第二开口32成为檐的部分。在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，使得第一开口31的第一缘31a位于比第三开口33的第三缘33a离第二开口32近的位置，使得第二开口32的第二缘32a位于比第四开口34的第四缘34a离第一开口31近的位置。
[0110]
接着，如图4～图7所示，去除抗蚀剂掩模71，在第一开口31内形成源极区域24，在第二开口32内形成漏极区域25。源极区域24和漏极区域25例如通过mocvd法来形成。在图4～图7中依次示出源极区域24和漏极区域25的外延生长。在形成源极区域24和漏极区域25时，将基板10的温度设为例如700℃左右。
[0111]
如图4～图7所示，与源极区域24和漏极区域25的外延生长并行地，多晶状的gan的沉积物61在绝缘层51之上逐渐附着。沉积物61的生成也会消耗ga的原料(例如三甲基镓(tmg))和n的原料(例如氨(nh3))，但沉积物61与源极区域24和漏极区域25相比不易生成。因此，供给至绝缘层51的上表面的原料气体不易被消耗，朝向第三开口33或第四开口34流动，被供给至第一开口31或第二开口32内。
[0112]
此外，构成源极区域24和漏极区域25的gan在结晶学上容易优先地在从第一主面10a倾斜的方向上外延生长。例如，在第一主面10a是c面((0001)面)的情况下，在从第一主面10a倾斜约60度的＜11－22＞方向上生长速度最高。另一方面，原料气体不易到达第一开
口31和第二开口32的与绝缘层51的檐部分重叠的部分。
[0113]
因此，当在与第一主面10a垂直的方向、与第一主面10a平行的方向以及从第一主面10a倾斜的方向之间对生长速度进行比较时，在与第一主面10a平行的方向上生长速度最低，在从第一主面10a倾斜的方向上生长速度最高。例如，与第一主面10a垂直的方向的生长速度是与第一主面10a平行的方向的生长速度的两倍左右，从第一主面10a倾斜的方向的生长速度是与第一主面10a平行的方向的生长速度的三倍左右。
[0114]
例如在绝缘层51的下表面51a和51b的整体被源极区域24和漏极区域25覆盖的定时，使源极区域24和漏极区域25的形成停止。此时，源极区域24的上表面24a的一部分可以位于比绝缘层51的下表面51a离基板10的第一主面10a近的位置。基板10的厚度方向上绝缘层51的下表面51a与源极区域24的上表面24a之间的距离在最大的部分可以为100nm左右。同样地，漏极区域25的上表面25a的一部分可以位于比绝缘层51的下表面51b离基板10的第一主面10a近的位置。基板10的厚度方向上绝缘层51的下表面51b与漏极区域25的上表面25a之间的距离在最大的部分可以为100nm左右。
[0115]
在形成源极区域24和漏极区域25之后，如图8所示，去除绝缘层51之上的沉积物61。沉积物61例如可以使用温度为70℃左右的四甲基氢氧化铵(tetramethyl ammonium hydroxide：tmah)来去除。源极区域24和漏极区域25也可以被tmah稍微刻蚀。
[0116]
接着，如图9所示，在源极区域24之上形成源电极41，在漏极区域25之上形成漏电极42。源电极41和漏电极42例如可以通过蒸镀、剥离以及合金化热处理来形成。源电极41和漏电极42例如包括ta膜和al膜。源电极41和漏电极42分别经由源极区域24、漏极区域25与2deg29欧姆接触。
[0117]
接着，如图10所示，在绝缘层51形成第七开口52。在第七开口52的形成中，例如进行使用了抗蚀剂掩模(未图示)的rie。将含氟(f)的反应性气体用于绝缘层51的刻蚀。接着，在绝缘层51之上形成栅电极43。栅电极43例如可以通过蒸镀和剥离来形成。栅电极43例如包括ni膜和au膜。
[0118]
接着，如图11所示，形成覆盖栅电极43、源电极41以及漏电极42的绝缘层53。绝缘层53例如可以通过vd(vapor deposition：气相沉积)法来形成。接着，在绝缘层53形成使源电极41的一部分露出的第五开口35和使漏电极42的一部分露出的第六开口36。在第五开口35和第六开口36的形成中，例如进行使用了抗蚀剂掩模(未图示)的rie。
[0119]
之后，根据需要来形成布线等。如此一来，能制造包括gan－hemt的半导体装置100。
[0120]
根据该制造方法，在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，第一开口31的第一缘31a位于比第三开口33的第三缘33a离第二开口32近的位置，第二开口32的第二缘32a位于比第四开口34的第四缘34a离第一开口31近的位置。因此，在形成作为再生长层的源极区域24和漏极区域25时，后述的参考例中的异常生长部的生成被抑制，易于控制源极区域24和漏极区域25的形状。
[0121]
需要说明的是，在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，第一缘31a与第三缘33a之间的距离l1优选为0.2μm以上且1.5μm以下，第二缘32a与第四缘34a之间的距离l2优选为0.2μm以上且1.5μm以下。当距离l1、l2小于0.2μm时，恐怕会变得难以抑制后述的异常生长。此外，当距离l1、l2超过1.5μm时，光电化学刻蚀中的刻蚀量的调整恐怕会变得困
难。距离l1、l2均更优选为0.5μm以上且1.0μm以下，进一步优选为0.5μm以上且0.6μm以下。
[0122]
在此，为了与第一实施方式进行比较，对参考例进行说明。图12～图15是表示参考例的半导体装置的制造方法的剖视图。
[0123]
在参考例中，如图12所示，与第一实施方式同样地进行直至抗蚀剂掩模71的形成为止的处理。接着，通过rie在绝缘层51形成第三开口33和第四开口34，进而，通过rie在电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23经由开口73和第三开口33形成开口131，并且经由开口74和第四开口34形成开口132。开口131和132的形成在电子渡越层21的中途停止，开口131和132以不到达基板10的方式形成。将含氯(cl)的反应性气体用于电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23的刻蚀。
[0124]
rie是各向异性刻蚀，因此，在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，开口131的缘131a与第三开口33的第三缘33a对齐，开口132的缘132a与第四开口34的第四缘34a对齐。就是说，与第一实施方式不同，在绝缘层51未形成相对于开口131和132成为檐的部分。因此，实质上，开口131的底131b与侧面相互垂直，开口132的底132b与侧面相互垂直。
[0125]
接着，如图13所示，去除抗蚀剂掩模71，在开口131内形成源极区域24，在开口132内形成漏极区域25。源极区域24和漏极区域25例如通过mocvd法来形成。与第一实施方式同样，与源极区域24和漏极区域25的外延生长并行地，多晶状的gan的沉积物61在绝缘层51之上逐渐附着。
[0126]
在参考例中，也是供给至绝缘层51的上表面的原料气体不易被消耗，被供给至开口131或132内。不过，在参考例中，与第一实施方式不同，在绝缘层51不存在相对于开口131和132成为檐的部分。因此，源极区域24和漏极区域25优先地在开口131和132的侧面附近生长，源极区域24以在绝缘层51的附近包括异常生长部124的方式生长，漏极区域25以在绝缘层51的附近包括异常生长部125的方式生长。异常生长部124和125的高度有时会成为100μm左右。
[0127]
在形成源极区域24和漏极区域25之后，如图14所示，去除绝缘层51之上的沉积物61。沉积物61例如可以使用温度为70℃左右的tmah来去除。异常生长部124和125也会被tmah刻蚀，但异常生长部124和125没有消失。
[0128]
接着，如图15所示，在源极区域24之上形成源电极41，在漏极区域25之上形成漏电极42。源电极41和漏电极42例如可以通过蒸镀、剥离以及合金化热处理来形成。源电极41和漏电极42分别经由源极区域24、漏极区域25与2deg29欧姆接触。
[0129]
之后，与第一实施方式同样地进行在绝缘层51形成第七开口52以后的处理，由此能制造半导体装置。
[0130]
然而，在参考例中，如图15所示，源极区域24包括异常生长部124，漏极区域25包括异常生长部125，难以控制作为再生长层的源极区域24和漏极区域25的形状。并且，在源极区域24包括异常生长部124的情况下，源电极41与源极区域24之间的接触电阻容易变动。同样地，在漏极区域25包括异常生长部125的情况下，漏电极42与漏极区域25之间的接触电阻容易变动。因此，恐怕会得不到所期望的特性。特别是，在异常生长部124贯通源电极41，或者异常生长部125贯通漏电极42的情况下，特性容易变动。
[0131]
与之相对，在第一实施方式中，绝缘层51具有相对于第一开口31和第二开口32成为檐的部分，因此，抑制异常生长部124和125的生成，易于控制作为再生长层的源极区域24
和漏极区域25的形状。
[0132]
(第一实施方式的第一变形例)
[0133]
接着，对第一实施方式的第一变形例进行说明。图16～图17是表示第一实施方式的第一变形例的半导体装置的制造方法的剖视图。
[0134]
在第一实施方式的第一变形例中，与第一实施方式同样地进行直至源极区域24和漏极区域25的形成为止的处理(参照图7)。接着，如图16所示，去除绝缘层51之上的沉积物61。沉积物61例如可以使用温度为70℃左右的tmah来去除。此时，在第一变形例中，源极区域24的覆盖绝缘层51的下表面51a的部分的一部分被去除，漏极区域25的覆盖绝缘层51的下表面51b的部分的一部分被去除。因此，绝缘层51的下表面51a的一部分在第一开口31露出，绝缘层51的下表面51b的一部分在第二开口32露出。此外，基板10的厚度方向上绝缘层51的下表面51a与源极区域24的上表面24a之间的距离扩大，在最大的部分可以成为200nm左右。同样地，基板10的厚度方向上绝缘层51的下表面51b与漏极区域25的上表面25a之间的距离扩大，在最大的部分可以成为200nm左右。
[0135]
接着，如图17所示，在源极区域24之上形成源电极41，在漏极区域25之上形成漏电极42。源电极41和漏电极42例如可以通过以下方式来形成：通过蒸镀、溅射以及镀覆用金属来埋覆绝缘层51的檐之下，之后进行剥离和合金化热处理。源电极41和漏电极42分别经由源极区域24、漏极区域25与2deg29欧姆接触。
[0136]
之后，与第一实施方式同样地进行在绝缘层51形成第七开口52以后的处理，由此能制造第一实施方式的第一变形例的半导体装置101。
[0137]
在第一实施方式的第一变形例的半导体装置101中，源电极41的一部分与绝缘层51的下表面51a的一部分接触，漏电极42的一部分与绝缘层51的下表面51b的一部分接触。
[0138]
通过第一实施方式的第一变形例，也能得到与第一实施方式同样的效果。
[0139]
(第一实施方式的第二变形例)
[0140]
接着，对第一实施方式的第二变形例进行说明。图18～图19是表示第一实施方式的第二变形例的半导体装置的制造方法的剖视图。
[0141]
在第一实施方式的第二变形例中，与第一实施方式同样地通过光电化学刻蚀来形成第一开口31和第二开口32(参照图3)。接着，去除抗蚀剂掩模71，在第一开口31内形成源极区域24，在第二开口32内形成漏极区域25。此时，在第二变形例中，如图18所示，在源极区域24的上表面24a移动至比绝缘层51的下表面51a靠上方，漏极区域25的上表面25a移动至比绝缘层51的下表面51b靠上方之后，停止源极区域24和漏极区域25的形成。
[0142]
接着，如图19所示，去除绝缘层51之上的沉积物61。沉积物61例如可以使用温度为70℃左右的tmah来去除。源极区域24和漏极区域25也可以被tmah稍微刻蚀。
[0143]
之后，与第一实施方式同样地进行源电极41和漏电极42的形成以后的处理，由此能制造第一实施方式的第二变形例的半导体装置102。
[0144]
在第一实施方式的第二变形例的半导体装置102中，源极区域24的上表面24a位于比绝缘层51的下表面51a靠上方的位置，漏极区域25的上表面25a位于比绝缘层51的下表面51b靠上方的位置。
[0145]
通过第一实施方式的第二变形例，也能得到与第一实施方式同样的效果。
[0146]
(第二实施方式)
[0147]
接着，对第二实施方式进行说明。图20是表示第二实施方式的半导体装置的剖视图。
[0148]
在第二实施方式的半导体装置200中，如图20所示，在层叠结构20，形成有源极用的第一开口231来代替第一开口31，形成有漏极用的第二开口232来代替第二开口32。第一开口231和第二开口232到达基板10。因此，基板10的第一主面10a构成第一开口231的底231b和第二开口232的底232b。第一开口231的底231b和第二开口232的底232b位于比电子渡越层21的上表面21a朝向基板10侧更深的位置。
[0149]
第一开口231具有第二开口232侧的第一缘231a，第二开口232具有第一开口231侧的第二缘232a。在从与第一主面10a垂直的方向的俯视观察下，第一开口231的第一缘231a位于比第三开口33的第三缘33a离第二开口232近的位置，第二开口232的第二缘232a位于比第四开口34的第四缘34a离第一开口231近的位置。就是说，绝缘层51具有相对于第一开口231和第二开口232成为檐的部分。绝缘层51向比第一开口231的第一缘231a远离第二开口232的方向伸出，向比第二开口232的第二缘232a远离第一开口231的方向伸出。
[0150]
第一开口231具有第二开口232侧的第一侧壁面231c，第二开口232具有第一开口231侧的第二侧壁面232c。第一侧壁面231c和第二侧壁面232c从与基板10的第一主面10a垂直的面倾斜。第一侧壁面231c以越接近基板10则第一开口231越宽的方式从与基板10的第一主面10a垂直的面倾斜。第二侧壁面232c以越接近基板10则第二开口232越宽的方式从与基板10的第一主面10a垂直的面倾斜。因此，电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23的、第一开口231与第二开口232之间的部分具有朝向基板10呈倒锥状的截面形状。
[0151]
其他构成与第一实施方式相同。
[0152]
在半导体装置200中，在电子渡越层21的上表面21a的附近存在2deg29。源电极41经由源极区域24与2deg29欧姆接触，漏电极42经由漏极区域25与2deg29欧姆接触。因此，通过存在源极区域24和漏极区域25，能减小作为分别从源电极41、漏电极42到2deg29的电阻分量的接触电阻。
[0153]
接着，对第二实施方式的半导体装置200的制造方法进行说明。图21～图23是表示第二实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图。
[0154]
首先，与第一实施方式同样地，如图21所示，进行直至抗蚀剂掩模71的形成为止的处理。接着，通过rie在绝缘层51形成第三开口33和第四开口34。接着，通过rie在电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23经由开口73和第三开口33形成第一开口231，并且经由开口74和第四开口34形成第二开口232。将含氯(cl)的反应性气体用于电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23的刻蚀。在本实施方式中，与参考例不同，以到达基板10的方式形成第一开口231和第二开口232。此外，即使基板10的第一主面10a露出，也不立即停止反应性气体的供给，而是继续进行反应性气体的供给。即使继续进行反应性气体的供给，基板10也不会被刻蚀，因此在第一主面10a的附近反应性气体的浓度变高。其结果是，使得电子渡越层21、电子供给层22以及帽层23的刻蚀向与第一主面10a平行的方向(横向)发展。因此，使得绝缘层51向比第一开口231的第一缘231a远离第二开口232的方向伸出，向比第二开口232的第二缘232a远离第一开口231的方向伸出。就是说，使得绝缘层51具有相对于第一开口231和第二开口232成为檐的部分。
[0155]
接着，如图22所示，与第一实施方式同样地，去除抗蚀剂掩模71，在第一开口231内
形成源极区域24，在第二开口232内形成漏极区域25。然后，与第一实施方式同样地，去除在形成源极区域24和漏极区域25时生成的沉积物61。
[0156]
接着，如图23所示，在源极区域24之上形成源电极41，在漏极区域25之上形成漏电极42。源电极41和漏电极42例如可以通过蒸镀、剥离以及合金化热处理来形成。源电极41和漏电极42分别经由源极区域24、漏极区域25与2deg29欧姆接触。
[0157]
之后，与第一实施方式同样地进行在绝缘层51形成第七开口52以后的处理，由此能制造第二实施方式的半导体装置200。
[0158]
通过第二实施方式，也能得到与第一实施方式同样的效果。
[0159]
需要说明的是，在第二实施方式中，作为基板10的材料，使用对于含氯的反应性气体具有耐性的材料。因此，基板10可以是蓝宝石基板。
[0160]
以上，对实施方式进行了详细叙述，但并不限定于特定的实施方式，在权利要求书所记载的范围内，可以进行各种变形和变更。