氮化物半导体装置及其制造方法

摘要

本发明提供一种氮化物半导体装置及其制造方法，本发明的氮化物半导体装置具有氮化物半导体层、设置在氮化物半导体层上的第一绝缘膜、设置在第一绝缘膜上的第二绝缘膜、在氮化物半导体层上相互分开设置的第一主电极及第二主电极、设置在第一主电极及第二主电极间的第二绝缘膜上且经由设于第一绝缘膜及第二绝缘膜的开口部与氮化物半导体层连接的场极板，其中，在开口部，氮化物半导体层的表面与第一绝缘膜的侧面构成的第一倾斜角比氮化物半导体层的表面与将第二绝缘膜的侧面延长的延长线构成的第二倾斜角小。

权利要求

1.一种氮化物半导体装置的制造方法，用于制造在主面上具有一第一主电极及一第二主电极的氮化物半导体装置，其中该制造步骤包含：在一氮化物半导体层上形成一第一绝缘膜；

在该第一绝缘膜上形成一第二绝缘膜；

利用非等向性蚀刻，将该第二绝缘膜在厚度方向上选择地蚀刻除去，以使该第二绝缘膜的一部分还残留在该第一绝缘膜上，然后利用等向性蚀刻，将该第二绝缘膜的剩余部分以及该第一绝缘膜除去，直至该氮化物半导体层的一部分表面露出，以该氮化物半导体层的表面与该第一绝缘膜的侧面构成的一第一倾斜角比该氮化物半导体层的表面与将该第二绝缘膜的侧面延长的延长线构成的一第二倾斜角小的方式形成一开口部；以及在该第一主电极与该第二主电极之间的该第二绝缘膜上形成一场极板，经由该开口部将该氮化物半导体层和该场极板连接。

2.如权利要求1所述的氮化物半导体装置的制造方法，其中在进行该等向性蚀刻时，该第一绝缘膜的蚀刻率比该第二绝缘膜的蚀刻率小。

3.如权利要求1所述的氮化物半导体装置的制造方法，其中在进行该非等向性蚀刻时，该第二绝缘膜还残留在该第一绝缘膜上的膜厚为100nm～200nm。

说明书

氮化物半导体装置及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明是关于一种具有与氮化物半导体层相接的场极板的氮化物半导体装置及其制造方法。

背景技术

[0002] 在具有AlGaN/GaN异质接面（hetero junction）的横向型场效应晶体管（Field-Effect Transistor,FET）等中，在关闭动作时对源极与漏极之间施加有高电压的情况下，在栅极的漏极侧的端部（以下，称为“漏极侧端部”）产生强电场。由于依赖于该电场而从漏极向栅极流动电流，故而为了抑制关闭动作时的漏电量，理想状态是希望能缓和栅极的漏极侧端部的电场。

[0003] 例如，提出有在栅极与漏极之间，在层间绝缘膜上形成场极板的技术（例如，参照专利文献1）。

[0004] 专利文献1（：日本）特开2008－277604号公报

[0005] 在氮化物半导体层上形成电极的情况下，将形成于氮化物半导体层上的绝缘膜即保护膜蚀刻而形成开口部。在该开口部以电极与氮化物半导体层相接的方式在保护膜上形成电极。在形成保护膜的开口部时，为了避免氮化物半导体层受到的损坏，采用有“湿蚀刻”工艺或“干蚀刻＋湿蚀刻”工艺。

[0006] 此时，依湿蚀刻的工艺准确性及层间绝缘膜与光致抗蚀剂膜的紧密贴合性而异，层间绝缘膜的开口部的形状发生变化。该形状变化对漏电特性产生影响。因此，为了得到氮化物半导体装置的稳定特性，目前的希望是能以在高准确的情况下形成层间绝缘膜的开口部形状。

发明内容

[0007] 为了达到上述要求，本发明的目的在于提供一种氮化物半导体装置及其制造方法，氮化物半导体层上的层间绝缘膜的开口部能够准确良好并稳定地形成为将电场的集中缓和的形状。

[0008] 本发明第一方面提供一种氮化物半导体装置，具有：氮化物半导体层；第一绝缘膜，其设置在氮化物半导体层上；第二绝缘膜，其设置在第一绝缘膜上；第一主电极及第二主电极，其在氮化物半导体层上相互分开设置；场极板，其设置在第一主电极与第二主电极之间的第二绝缘膜上，经由设于第一绝缘膜及第二绝缘膜的开口部与氮化物半导体层连接，在开口部，氮化物半导体层的表面与第一绝缘膜的侧面构成的第一倾斜角比氮化物半导体层的表面与将第二绝缘膜的侧面延长的延长线构成的第二倾斜角小。

[0009] 本发明的另一方面提供一种氮化物半导体装置的制造方法，用于制造在主面上具有第一主电极及第二主电极的氮化物半导体装置，其特征在于，包括如下步骤：在氮化物半导体层上形成第一绝缘膜；在第一绝缘膜上形成第二绝缘膜；将第一绝缘膜及第二绝缘膜的一部分分别有选择地蚀刻除去，直到氮化物半导体层的一部分表面露出，以氮化物半导体层的表面与第一绝缘膜的侧面构成的第一倾斜角比氮化物半导体层的表面与将第二绝缘膜的侧面延长的延长线构成的第二倾斜角小的方式形成开口部；在第一主电极与第二主电极之间的第二绝缘膜上形成场极板，经由开口部将氮化物半导体层和场极板连接。

[0010] 根据本发明，能够提供氮化物半导体层上的层间绝缘膜的开口部准确性良好地稳定形成为将电场的集中缓和的形状的氮化物半导体装置及其制造方法。

附图说明

[0011] 图1是表示本发明实施方式的氮化物半导体装置的构造的示意剖面图。

[0012] 图2是表示氮化物半导体装置的组件仿真模型的构造的示意图。

[0013] 图3（a）与图3（b）是表示氮化物半导体装置的栅极漏电流的图表，其中图3（a）是组件仿真结果，图3（b）是制成的组件的测定结果。

[0014] 图4（a）至图4（c）是表示栅极端部的电场分布的示意图，其中图4（a）是组件模型A的电场分布，图4（b）图是组件模型B的电场分布，图4（c）是氮化物半导体层内部的通道方向的电场分布。

[0015] 图5是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之一）。

[0016] 图6是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之二）。

[0017] 图7是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之三）。

[0018] 图8是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之四）。

[0019] 图9是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之五）。

[0020] 图10是用于说明本发明实施方式的氮化物半导体装置的制造方法的剖面图（之六）。

[0021] 图11（a）与图11（b）是用于说明比较例的氮化物半导体装置的制造方法的工序剖面图，其中图11（a）表示干蚀刻后的层间绝缘膜的形状，图11（b）表示湿蚀刻后的层间绝缘膜的形状。

[0022] 图12是表示本发明实施方式的第一变形例的氮化物半导体装置的构造的示意剖面图。

[0023] 图13是表示本发明实施方式的第二变形例的氮化物半导体装置的构造的示意剖面图。

[0024] 标记说明

[0025] 1     氮化物半导体装置    51M    源极电极

[0026] 10    基板                52     第二主电极

[0027] 20    缓冲层              520    开口部

[0028] 30    氮化物半导体层      52M    漏极电极

[0029] 30    M氮化物半导体层     53     控制电极

[0030] 31    载流子迁移层        53M    栅极电极

[0031] 31    MGaN层              60     场极板

[0032] 32    载流子供给层        60M    场极板

[0033] 32    MAlGaN层            60S    场极板

[0034] 33    二维运载气体        90     光致抗蚀剂

[0035] 40    层间绝缘膜          400    开口部

[0036] 40    M层间绝缘膜         400    M开口部

[0037] 41    第一绝缘膜          410    侧面

[0038] 42    第二绝缘膜          420    侧面

[0039] 51    第一主电极          71     阳极电极

[0040] 510   开口部              72     阴极电极

具体实施方式

[0041] 为使熟习本发明所属技术领域之一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明之数个较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成之功效。在以下关于图式的描述中，会对同一或类似部分标注同一或类似的标记。但图式仅为示意的性质，其厚度和平面尺寸的关系、各部的长度的比率等与实际情况有所不同。因此，具体尺寸应参照以下说明进行判定。另外，显然在图式相互之间也包含相互的尺寸关系及比率不同的部分。以下所示的实施方式示例表示用于将本发明的技术思想具体化的装置及方法，本发明的技术思想不将构成部件的形状、构造、设置等限定为如下内容。本发明的实施方式可在申请专利范围的保护范围内进行各种变更。

[0042] 如图1所示，本实施方式的氮化物半导体装置1具有氮化物半导体层30、设置在氮化物半导体层30上的第一绝缘膜41、设置在第一绝缘膜41上的第二绝缘膜42、在氮化物半导体层30上相互分开设置的第一主电极51及第二主电极52、设置在第一主电极51与第二主电极52之间的第二绝缘膜42上的场极板（field plate）60。

[0043] 图1示例地表示氮化物半导体装置1为高电子迁移率晶体管（High Electron Mobility Transistor,HEMT）的情况。即，在基板10上设置缓冲层20，在缓冲层20上设置有氮化物半导体层30。在第一主电极51与第二主电极52之间的氮化物半导体层30上设置有控制电极53。将场极板60与控制电极53连接而设置在控制电极53与第二主电极52之间。

[0044] 场极板60经由开口部400而与氮化物半导体层30连接，其中开口部400设于层积有第一绝缘膜41和第二绝缘膜42的层间绝缘膜40中。于一个实施例中，端部与场极板60连接的控制电极53以埋入到开口部400中的方式设置在氮化物半导体层30上。另外，第一主电极51及第二主电极52也在形成于层间绝缘膜40的开口部与氮化物半导体层30相接。

[0045] 如图1所示，开口部400较佳形成为锥形。于一个实施例中，开口部400以氮化物半导体层30的表面300与第一绝缘膜41的侧面410构成的第一倾斜角θ1比氮化物半导体层30的表面300与将第二绝缘膜42的侧面420延长的延长线L构成的第二倾斜角θ2小的方式形成。因此，在氮化物半导体层30的垂直于表面300的剖面中，第一绝缘膜41的开口部及第二绝缘膜42的开口部形成为上底比下底宽的梯形形状。

[0046] 于一个实施例中，第一主电极51作为源极使用，第二主电极52作为漏极使用，控制电极53作为栅极使用，通过场极板60控制栅极的漏极侧端部的过渡层（depletion layer）的曲率，将集中在栅极的漏极侧端部的电场的集中缓和。因此，在氮化物半导体装置1中，抑制在氮化物半导体装置1的关闭动作时从漏极向栅极流动的漏电流（以下，称为栅极漏电流）。

[0047] 另外，如图1所示，藉由对与氮化物半导体层30相接的场极板60的底面连接的侧面赋予倾斜，能够缓和电场。以下，针对通过二维组件仿真（2-dimensional device simulation）验证了使场极板60的底部倾斜而带来的电场缓和的例子加以说明。

[0048] 图2表示用于二维组件仿真的组件模型（device model）的构造。作为氮化物半导体层30M，使用有在非掺杂的GaN层31M上设置有Al组成为0.26、膜厚为25nm的AlGaN层32M的层积结构。在氮化物半导体层30M上设置有源极电极51M、漏极电极52M、栅极电极53M。栅极电极53M长度为2μm，栅极电极53M与漏极电极52M之间的距离为12μm。氮化物半导体层30M上的层间绝缘膜40M为膜厚500nm的氧化硅（SiOx）膜。如图2所示，将与栅极电极53M连接的场极板60M设置在漏极侧，在开口部400M，对层间绝缘膜40M的侧面设置倾斜。另外，考虑实际的组件可制作范围，设定倾斜角θ不同的两种组件模型A、B。组件模型A的倾斜角θ比组件模型B的倾斜角θ大。

[0049] 图3（a）、图3（b）表示关闭动作时的栅极漏电流特性。横轴为漏极－源极间电压Vds，纵轴为栅极漏电流Ig。栅极－源极间电压Vgs为－6V。图3（a）为模拟结果，图3（b）为实际制作的组件的测定结果。特性A为组件模型A的特性，特性B为组件模型B的特性。如图3（a）所示，倾斜角θ小的组件模型B比组件模型A更加抑制栅极漏电流Ig。如图3（b）所示，在实际的组件中也具有同样的倾向。

[0050] 在图4（a）与图4（b）图中表示漏极电压200V下的栅极53M端部的电场分布。图4（a）为组件模型A的电场分布，图4（b）图为组件模型B的电场分布。另外，图4（c）表示距离AlGaN层32M的表面深5μm的通道方向的电场分布。特性A为组件模型A的特性，特性B为组件模型B的特性。图4（a）至图4（c）的横轴为氮化物半导体层30M上的层间绝缘膜40M距端部的距离d，图4（c）的纵轴为电场的大小。如图4（a）至图4（c）所示，组件模型B比组件模型A更加将栅极53M端部的电场缓和。

[0051] 如上所述，为了将电场的集中缓和来抑制栅极漏电流，有效的是在形成于层间绝缘膜40M的开口部400M的底面端部设置倾斜角θ，另外，确认了倾斜角θ越小，电场缓和的效果越大。但是，在将倾斜角θ减小的情况下，具有开口部400M的面积变得非常大的问题。

[0052] 特别是，层间绝缘膜的膜厚越厚，层间绝缘膜上表面的开口部的面积越大，具有氮化物半导体装置的面积增大的问题。另一方面，基于以下理由，希望将层间绝缘膜的膜厚增厚。

[0053] 为了获得半导体制作步骤中的工艺极限（process margin），以比层间绝缘膜上表面中的开口部的面积更大的面积形成各电极，因此，形成各电极和氮化物半导体层隔着层间绝缘膜而相对的区域（以下，称为凸缘部）。该凸缘部具有作为场极板的作用。此时，习知来说，与漏极电连接的场极板使电流崩塌现象恶化。因此，为了降低漏极中的凸缘部作为场极板的作用，需要增厚层间绝缘膜的膜厚。但是，在为了不使电流崩塌现象恶化而将层间绝缘膜的膜厚增厚的情况下，若为了缓和电场而将层间绝缘膜的侧面的倾斜角减小，则氮化物半导体装置的面积增大。

[0054] 对此，在图1所示的氮化物半导体装置1中，将设置于氮化物半导体层30上的层间绝缘膜40形成为第一绝缘膜41和第二绝缘膜42的双层构造，并且以氮化物半导体层30的表面300与将第二绝缘膜42的侧面420延长的延长线L构成的第二倾斜角θ2比氮化物半导体层30的表面300与第一绝缘膜41的侧面410构成的第一倾斜角θ1大的方式形成有开口部400。

[0055] 因此，在氮化物半导体装置1中，通过尽可能地减小第一倾斜角θ1，提高缓和电场集中的效果，并且通过使第二倾斜角θ2比第一倾斜角θ1大，能够抑制开口部400的面积增大。为了缓和电场集中，第一倾斜角θ1例如为45°以下，更加理想的是10°～15°。为了抑制氮化物半导体装置1的面积增大，第二倾斜角θ2较大为好。例如，根据开口部400的希望面积、层间绝缘膜40的希望膜厚等来决定第二倾斜角θ2。

[0056] 如以上说明，在本发明实施方式的氮化物半导体装置1中，经由对于电场的缓和有效的、侧面具有缓和倾斜的开口部400而将场极板60与氮化物半导体层30相接。另外，通过具有缓和的第一倾斜角θ1的第一绝缘膜41的侧面和具有比第一倾斜角θ1大的第二倾斜角θ2的第二绝缘膜42的侧面构成开口部400的侧面倾斜。由此，根据氮化物半导体装置1，不使开口部400的面积增大，缓和电场，以抑制栅极漏电流。

[0057] 另外，作为HEMT的氮化物半导体装置1的氮化物半导体层30，如图1所示，为将载流子供给层32和与载流子供给层32形成异质接面的载流子迁移层31层积的构造。

[0058] 设置在缓冲层20上的载流子迁移层31通过有机金属气相沈积（metal organic chemical vapor deposition,MOCVD）法等使例如未添加有杂质的非掺杂GaN磊晶生长而形成。所谓非掺杂是指并非有意图地添加杂质。

[0059] 设置在载流子迁移层31上的载流子供给层32由能带隙（energy gap）比载流子迁移层31大、且晶格常数（lattice constant）比载流子迁移层31小的氮化物半导体构成。作为载流子供给层32，可采用非掺杂的AlXGa1－XN。

[0060] 载流子供给层32以例如MOCVD法等的磊晶生长而形成在载流子迁移层31上。由于载流子供给层32和载流子迁移层31的晶格常数不同，故而产生由晶格应变导致的压电极化（piezoelectric polarization）。通过该压电极化和载流子供给层32的结晶所具有的自发极化，在异质接面附近的载流子迁移层31上产生高密度的载流子，并且形成作为电流通路（通道）的二维运载气体层33。

[0061] 以下，使用图5至图10说明本发明实施方式的氮化物半导体装置1的制造方法。在此，对图1所示的氮化物半导体装置1示例地说明制造方法。另外，以下说明的氮化物半导体装置的制造方法为其中一种实施方式，本领域具有通常知识者都可以了解，在其中的实施例中，氮化物半导体装置可透过除此之外的各种制造方法来制作。

[0062] （I）如图5所示，在基板10上形成缓冲层20。进而，在缓冲层20上依序使载流子迁移层31以及载流子供给层32磊晶生长，形成氮化物半导体层30。

[0063] （II）接着，如图6所示，在载流子供给层32上形成第一绝缘膜41。进而在第一绝缘膜41的整个面上形成第二绝缘膜42。另外，就后述的开口部400形成时的等向性蚀刻的蚀刻率而言，至少以第二绝缘膜42比第一绝缘膜41大的方式选择第一绝缘膜41以及第二绝缘膜42的材料。

[0064] （III）使用例如微影方式，如图7所示，在第一绝缘膜41及第二绝缘膜42的预定位置形成开口部510、520。例如，以光致抗蚀剂膜为屏蔽将预定设置形成第一主电极51和第二主电极52位置的第一绝缘膜41及第二绝缘膜42蚀刻除去。

[0065] （IV）以埋入开口部510、520的方式在第二绝缘膜42上形成金属膜。之后，使用微影工艺等对该金属膜进行图案化。由此，如图8所示，形成埋入开口部510而设置的第一主电极51、埋入开口部520而设置的第二主电极52。

[0066] （V）将光致抗蚀剂膜90作为蚀刻屏蔽，利用非等向性蚀刻例如干蚀刻工艺，将欲形成控制电极53位置的第二绝缘膜42在厚度方向上蚀刻除去。此时，如图9所示，于本发明较佳实施例中，第二绝缘膜42的一部分还残留在第一绝缘膜41上，这是因为，在后续的工艺中使用湿蚀刻将第一绝缘膜41蚀刻除去时，若在未残留有第二绝缘膜42的状态下蚀刻第一绝缘膜41，则在第一绝缘膜41的侧面410容易产生段差，倾斜面恐怕不会具有一样的倾斜。因此，在非等向性蚀刻中，理想的是将第二绝缘膜42除去至膜厚方向的中途。例如，以100nm～200nm左右的膜厚残留第二绝缘膜42。

[0067] （VI）将光致抗蚀剂膜90作为蚀刻屏蔽，利用等向性蚀刻例如湿蚀刻工艺，以将第二绝缘膜42的剩余部分以及第一绝缘膜41除去，直至氮化物半导体层30的一部分表面露出。于本发明一个实施例中，在此等向性蚀刻中，第一绝缘膜41的蚀刻率比第二绝缘膜42的蚀刻率小。因此，藉由相较于第二绝缘膜42的蚀刻率对第一绝缘膜41的蚀刻率较小的等向性蚀刻，除去第二绝缘膜42与第一绝缘膜41。因此，如图10所示，其蚀刻结果会形成开口部400，且氮化物半导体层30的表面300与第一绝缘膜41的侧面410构成的第一倾斜角θ1比氮化物半导体层30的表面300与将第二绝缘膜42的侧面420延长的延长线L构成的第二倾斜角θ2小。

[0068] （VII）在将光致抗蚀剂膜90除去之后，以埋入开口部400的方式在第二绝缘膜42上形成金属膜，对该金属膜进行图案化。由此，在开口部400以与氮化物半导体层30相接的方式与控制电极53一同形成场极板60。另外，也可以使用分离法（lift-off）形成控制电极53以及场极板60。由以上说明，完成图1所示的氮化物半导体装置1。

[0069] 于本发明一个实施例中，除了第一绝缘膜41的等向性蚀刻的蚀刻率比第二绝缘膜42小的条件以外，第一绝缘膜41和第二绝缘膜42并无任何特别的条件。因此，第一绝缘膜
41、第二绝缘膜42可采用通常用作层间绝缘膜的氧化硅（SiOX）膜、氮化硅（SiN）膜、四乙氧基硅烷（TEOS）膜、添加有硼、磷的硼磷硅玻璃（borophosphosilicate glass,BPSG）膜、添加有磷的磷硅玻璃（phosphosilicate glass,PSG）膜等。

[0070] 例如，第一绝缘膜41使用BPSG膜，第二绝缘膜42使用SiOX膜或TEOS膜。或者，第一绝缘膜41使用TEOS膜，第二绝缘膜使用SiOX膜。

[0071] 于本发明另外一个实施例中，第一绝缘膜41和第二绝缘膜42也可以使用同一材料。此时，只要以第一绝缘膜41的蚀刻率比第二绝缘膜42小的方式将第一绝缘膜41改质即可。例如，在形成了第一绝缘膜41之后，通过热处理等将第一绝缘膜41的蚀刻率减小。然后，在该第一绝缘膜41上将与第一绝缘膜41同一材料的膜作为第二绝缘膜42形成。

[0072] 第一绝缘膜41的膜厚只要是以希望的角度可确实地形成第一倾斜角θ1的膜厚即可，依工艺准确性而异，例如为100nm～200nm左右。其中，以在干蚀刻时氮化物半导体层30的表面300不露出的方式，以一特定的限度（margin）决定第一绝缘膜41的膜厚。第二绝缘膜42的膜厚以第一绝缘膜41和第二绝缘膜42的总膜厚为所希望的层间膜厚的方式设定。例如，第二绝缘膜42的膜厚为250nm～1000nm左右。

[0073] 根据各电极要求的膜厚、第一绝缘膜41与第二绝缘膜42的蚀刻率之差等来决定第一绝缘膜41和第二绝缘膜42的膜厚。

[0074] 另外，在第一绝缘膜41或第二绝缘膜42使用了BPSG膜的情况下，在距氮化物半导体层30较近的位置存在BPSG膜。因此，通过BPSG膜能够防止来自外部的浮游离子等的影响，并且能够确保动作时的氮化物半导体装置1中的电位的稳定。

[0075] 基板10可采用硅（Si）基板、碳化硅（SiC）基板、氮化镓（GaN）基板等半导体基板、蓝宝石基板、陶瓷基板等绝缘体基板。例如，基板10通过采用容易大口径化的硅基板，能够降低氮化物半导体装置1的制造成本。

[0076] 缓冲层20能够由MOCVD法等磊晶生长法形成。在图1中，将缓冲层20图示为一层，但也可以以多层形成缓冲层20。例如，可以将缓冲层20形成为将由氮化铝（AlN）构成的第一子层（第一副层）和由GaN构成的第二子层（第二副层）交替层积的多层构造缓冲层。另外，缓冲层20与HEMT的动作无直接关系，故而也可以省去缓冲层20。缓冲层20的构造、设置根据基板10的材料等决定。

[0077] 第一主电极51及第二主电极52通过可与氮化物半导体层30低电阻接触（奥姆接触）的金属形成。第一主电极51及第二主电极52可采用例如铝（Al）、钛（Ti）等。或者作为Ti和Al的层积体结构，形成第一主电极51及第二主电极52。控制电极53、场极板60例如可采用镍金（NiAu）等。

[0078] 如以上说明地，根据本发明实施方式的氮化物半导体装置1的制造方法，可准确良好并稳定地形成对控制电极53的漏极侧端部的电场有效缓和的、端部具有缓和倾斜的底部的场极板60。特别是，通过以第一绝缘膜41和第二绝缘膜42存在的状态对等向性蚀刻后的开口部400进行等向性蚀刻，能够稳定地得到缘由于第一绝缘膜41与第二绝缘膜42的蚀刻率差的形状的开口部400。

[0079] 与仅由湿蚀刻的等向性蚀刻形成开口部400的情况相比，通过如上所述地将非等向性蚀刻和等向性蚀刻组合，能够准确良好地形成开口部400。即，能够抑制开口部400的开口尺寸的扩大，使得开口部400的微细设计、微细加工容易。

[0080] 另外，在氮化物半导体层30上的层积绝缘膜为一层的情况下，难以使开口部400的倾斜缓和。例如，在如图11（a）所示地通过将光致抗蚀剂膜90作为屏蔽的非等向性蚀刻将层积绝缘膜40在膜厚方向上蚀刻除去至中途，然后如图11（b）所示地通过等向性蚀刻将层积绝缘膜40蚀刻除去至氮化物半导体层30的表面露出的情况下，不能够使开口部400的侧面倾斜缓和。若要将开口部400的侧面倾斜缓和，则开口部400的面积增大，氮化物半导体装置1变得大型化。

[0081] 因此，如本发明实施方式的氮化物半导体装置1的制造方法那样地，通过将蚀刻率不同的第一绝缘膜41和第二绝缘膜42层积，能够不使开口部400的面积增大，就能够使开口部400的底部的侧面的倾斜缓和。由此，能够制造将电场集中缓和且抑制栅极漏电流的氮化物半导体装置1。基于不使电流崩塌现象恶化等的理由而使层积绝缘膜40的膜厚较厚的情况下，氮化物半导体装置1的构造特别有效。

[0082] 另外，根据以上说明的制造方法，能够利用通用的设备、技术制造氮化物半导体装置1，无需特别的装置及高度的工艺技术。

[0083] 另外，也可以在设置控制电极53的开口部400的底面，将氮化物半导体层30的上部的一部分蚀刻，将氮化物半导体装置1形成为栅极凹陷构造。由此，能够实现常关（normally off）特性。

[0084] 〔第一变形例〕

[0085] 如图12所示，也可以在控制电极53与第二主电极52之间，在氮化物半导体层30上设置场极板60S。场极板60S和第一主电极51电连接。

[0086] 通过将场极板60S设置在控制电极53（栅极）与第二主电极52（漏极）之间，进一步缓和栅极的漏极侧端部的电场集中。此时，如图12所示，在埋入场极板60S的层积绝缘膜40的开口部，与图1所示的开口部400同样地，使第一绝缘膜41和第二绝缘膜42的侧面倾斜，并且第二绝缘膜42的斜面的第二倾斜角θ2比第一绝缘膜41的斜面的第一倾斜角θ1大。因此，在图12所示的氮化物半导体装置1中，也不使氮化物半导体装置1的面积增大而缓和电场，可抑制栅极漏电流。

[0087] 另外，在图12所示的氮化物半导体装置1中，控制电极53的与第二主电极52相对的侧面通过场极板60S被遮蔽住。因此，通过将场极板60S和第一主电极（源极）电连接，能够降低氮化物半导体装置1的米勒电容（Miller capacitance）。即，通过将场极板60S设置在栅极与漏极之间，降低栅极与漏极间的电容。由此，能够使氮化物半导体装置1高速动作。

[0088] 〔第二变形例〕

[0089] 图13表示作为萧特基二极管（Schottky Barrier Diode,SBD）形成有氮化物半导体装置1的例子。在图13所示的氮化物半导体装置1中，与HEMT的情况同样地，例如通过由GaN构成的载流子迁移层31和由AlGaN膜构成的载流子供给层32构成氮化物半导体层30。并且，在氮化物半导体层30上，作为第一主电极的阳极电极71和作为第二主电极的阴极电极72彼此分开设置。

[0090] 在阳极电极71与载流子供给层32之间形成萧特基接面（schottky junction），在阴极电极72与载流子供给层32之间形成奥姆接面（Ohmic junction）。由此，经由二维运载气体层33，电流在阳极电极71与阴极电极72之间流动。

[0091] 在图13所述的氮化物半导体装置1中，将场极板60S与阳极电极71的阴极电极72侧的端部（以下，称为「阴极侧端部」）连接而设置在层积绝缘膜40上。通过场极板60控制阳极电极71的阴极侧端部的过渡层的曲率，使集中在阳极电极71的阴极侧端部的电场集中缓和。因此，在图13所述的氮化物半导体装置1中，抑制关闭动作时的泄漏电流。

[0092] 此时，如图13所示，在与场极板60连接的阳极电极71与氮化物半导体层30相接的开口部400，与图1所示的开口部400同样地，对第一绝缘膜41及第二绝缘膜42的侧面赋予倾斜。即，以氮化物半导体层30的表面300与第一绝缘膜41的侧面410构成的第一倾斜角θ1比氮化物半导体层30的表面300与将第二绝缘膜42的侧面420延长的延长线L构成的第二倾斜角θ2小的方式形成有开口部400。

[0093] 因此，在图13所示的氮化物半导体装置1中，不使氮化物半导体装置1的面积增大，即可缓和电场，并抑制栅极漏电流。

[0094] 〔其它实施方式〕

[0095] 如上所述，本发明通过实施方式进行了说明，但构成其公开的一部分的论述及图式并不用于限定本发明，本领域具有通常知识者能够由该公开可容易地想到各种替代实施方式、实施例以及运用技术。

[0096] 例如，也可以将场极板60与第一主电极51或控制电极53以外的、供给固定为一定值的电压的固定电极连接。即，通过将场极板60交流地设定为可视为GND的一定电位，能够缓和控制电极53的端部的电场集中。也可以将场极板60与GND连接。

[0097] 这样，本发明显然包含说明书中未记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围仅由申请专利范围的保护范围中的发明特定事项进行限定。

[0098] 以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。