ＩＩＩ−Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタおよびその製造方法
【課題】III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】III-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１Ａは、GaNなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３と、再成長技術を用いてそれぞれ形成された２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０とを備える。オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、エピタキシャル層３に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０を形成できる。
【解決手段】III-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１Ａは、GaNなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３と、再成長技術を用いてそれぞれ形成された２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０とを備える。オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、エピタキシャル層３に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０を形成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に電源用高耐圧・大電流電子デバイスとして用いるのに好適なIII-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor: FET）およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いた電子デバイスとして、図１０に示すようなIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（nチャネルMOSFET）が知られている。
【０００３】
このような従来のnチャネルMOSFETでは、オーミック電極（ソース電極１０４、ドレイン電極１０５）下にイオン注入を行うことで、オーミックコンタクト層（n+層）１０８，１０９と、デバイスの高耐圧化のため電界集中の緩和を目的としたリサーフ（RESURF）層１１０と呼ばれる不純物層とを形成している（例えば、非特許文献１参照）。なお、図１０で、符号１０２は基板、符号１０３はp-GaNからなるエピタキシャル層、符号１０６はゲート酸化膜、符号１０７はゲート電極である。
【０００４】
このようなnチャネルMOSFETでは、イオン注入後、III-Ｖ族窒化物化合物半導体の結晶品質を回復するために熱処理が施される。熱処理条件については各研究機関で検討がなされているが、例えば特許文献１によると、１０００℃以上の処理が有効であるとの記載があるなど、高い温度での熱処理が必要とされている。本発明者らが研究を行った結果、確かに１０００℃以上の熱処理が有効であることを確かめた。
【非特許文献１】IEEE TRANCEACTIONS ON ELECTRON DEVICE. Vol 52, No.1 2005
【特許文献１】特開２００３−３４７２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが研究を行った結果、確かに１０００℃以上の熱処理が有効であることを確かめた。しかし、上記従来のnチャネルMOSFETでは、熱処理後には、エピタキシャル層１０３の表面における、イオン注入されている領域およびイオン注入されていない領域共に熱処理前には観察できなかったピットと呼ばれる結晶欠陥が発生することが分かった。即ち、エピタキシャル層１０３の表面の、ゲート電極１０７下方の領域や、ソース電極１０４の下方の領域のようにイオン注入されていない領域にもピットと呼ばれる結晶欠陥が発生することが分かった。
【０００６】
このことから、上記結晶欠陥はイオン注入によるダメージによって発生したものではなく、イオン注入後の熱処理によって発生したものであると考えられる。すなわち、熱処理によってエピタキシャル層１０３の表面に欠陥を発生させてしまうことが分かった。この結晶欠陥の発生はデバイスの特性を大いに低下させる可能性がある。
【０００７】
また、リサーフ層１１０の導入は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたMOSFETなどの電子デバイスにおいて上述した通り、デバイスの高耐圧化のために有効であると考えられる。しかし、リサーフ層１１０の不純物濃度（不純物のドーズ量）に関しては、不純物濃度が高すぎると電界集中の緩和といった本来の目的が達成できず、その層の長さ分だけ抵抗成分となり、結果としてオン抵抗と呼ばれる電子デバイスには大変重要な特性を低下させる恐れがある。一方、その不純物濃度が低すぎるとリサーフ層自体が抵抗となり、電流が流れなくなることによって前記オン抵抗を大幅に下げる恐れがある。よってリサーフ層の不純物濃度には、厳密な制御が必要となる。リサーフ層の形成にも一般的に上述した通りイオン注入技術が用いられている。図１０に示すようなＭＯＳＦＥＴでは、リサーフ層１１０の不純物濃度はオーミックコンタクト層（n+層）１０９より低くする必要がある。
【０００８】
またリサーフ層１１０の不純物濃度は、およそイオン注入により与えられるドナー濃度とエピタキシャル層１０３であるp-GaNのアクセプタ濃度の差であり、ドナー濃度とアクセプタ濃度の絶対値はある程度近い値である必要があるため、リサーフ層の不純物濃度の制御が困難である。さらに、イオン注入されたリサーフ層と、オーミックコンタクト層１０８，１０９の熱処理条件が異なる可能性が高く、プロセス的にも困難であるし、また上記の通り熱処理によってエピタキシャル層１０３に欠陥が発生する可能性が高い。
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法において、オーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することを要旨とする。
【００１１】
この態様によると、従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がないため、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層（例えばその表面）に欠陥（ピットと呼ばれる結晶欠陥）を与えることなく、オーミック電極下の不純物層を形成することができる。このように、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。特に、高性能なＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電界効果トランジスタ、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電界効果トランジスタを提供することができる。を得ることができる。
【００１２】
ここで、再成長技術とは、従来イオン注入技術を用いていた領域について、エッチングを施し、再度所望の不純物濃度を有するＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体を成長することを意味する。
【００１３】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１４】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層（ｐ−ＧａＮ層）表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを要旨とする。
【００１５】
この態様によると、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することにより、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、ソース電極下およびドレイン電極下の各領域にオーミックコンタクト層を形成することができる。これにより、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備えた電界効果トランジスタで、低オン抵抗が要求される用途に有効な高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００１６】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを要旨とする。
【００１７】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することにより、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を形成することができる。
【００１８】
特に電界集中の緩和を目的としたリサーフ層を、再成長技術を用いて形成する場合には、リサーフ層の不純物濃度を、その不純物濃度の厳密な制御が必要なイオン注入技術を用いる場合よりも容易に制御することができる。つまり、上記エピタキシャル層のリサーフ層を形成する領域をエッチングし、このエッチングにより出来る凹部に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法などで成長させてリサーフ層を形成する。
【００１９】
このため、リサーフ層の不純物濃度の制御が容易になり、最適な不純物濃度のリサーフ層を容易に形成することができる。これにより、低オン抵抗で高耐圧が要求される自動車などの車両に搭載するのに有効な電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。ここで、ＭＯＣＶＤ法は、有機金属化学気相蒸着(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 法である。
【００２０】
また、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２１】
本発明の第２の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタにおいて、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層を備えることを要旨とする。
【００２２】
この態様によると、オーミック電極化下の不純物層が再成長技術を用いて形成されているので、高温熱処理の必要がないため、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥を与えることなく、オーミック電極下の不純物層を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２３】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されていることを要旨とする。
【００２４】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、ソース電極下およびドレイン電極下の各領域にオーミックコンタクト層を形成することができる。これにより、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備えた電界効果トランジスタで、低オン抵抗が要求される用途に有効な高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、 前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が再成長技術を用いて形成されていることを要旨とする。
【００２６】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を形成することができる。
【００２７】
特にリサーフ層が再成長技術を用いて形成されている場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されている場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２８】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、前記電界効果トランジスタがIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタであることを特徴とする。この態様によると、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとして高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタを得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを提供することができる。特に、高性能なＭＩＳ型電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
なお、各実施形態の説明において、同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタとしてのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１Ａの概略構成を示している。
【００３２】
このIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（以下、MOSFETという。）１Ａは、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３と、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層とを備える。このMOSFET１Ａは、不純物層として、エピタキシャル層３表面におけるソース電極４下およびドレイン電極５下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層８，９と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層１０とを備える。図１において、符号６はゲート酸化膜であり、符号７はゲート電極である。
【００３３】
つまり、本実施形態に係るMOSFET１Ａは、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されている。
【００３４】
エピタキシャル層３は、サファイア基板２上に、例えば所定量のＭｇを添加（ドープ）したＧａＮをＭＯＣＶＤ法によってエピタキシャル成長させたp-GaN層である。
【００３５】
２つのオーミックコンタクト層（ｎ+層）８，９はそれぞれ、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法で成長させて形成されている。
【００３６】
また、リサーフ層１０は、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどをオーミックコンタクト層８，９の濃度より低い所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法で成長させて形成されている。
【００３７】
以上の構成を有する第１実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００３８】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
【００３９】
○特に電界集中の緩和を目的としたリサーフ層１０が再成長技術を用いて形成されているので、リサーフ層１０の不純物濃度を、その不純物濃度の厳密な制御が必要なイオン注入技術を用いる場合よりも容易に制御することができる。
【００４０】
○リサーフ層１０の不純物濃度の制御が容易になり、最適な不純物濃度のリサーフ層を容易に形成することができる。これにより、低オン抵抗で高耐圧が要求される自動車などの車両に搭載するのに有効な電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
【００４１】
○２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
（第１の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第１の製造方法を図２（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００４２】
この製造方法の特徴は、オーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する点にある。そのため、ここでは、再成長技術により２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０をエピタキシャル層３上に形成する方法についてのみ説明する。以下の各製造方法についても同様である。
【００４３】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層を形成する領域をエッチングして凹部２１を形成する（図２（ａ）参照）。ここでは、図１に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９を含む領域全体をエッチングして凹部２１を形成する。
【００４４】
（工程２）次に、凹部２１に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層を形成する（図２（ｂ）参照）。成長温度は９５０℃〜１０５０℃が好ましい。
【００４５】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２２，２３を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００４６】
（工程４）次に、凹部２２，２３に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８，９）をそれぞれ形成する（図２（ｄ）参照）。
【００４７】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００４８】
以上の構成を有する第１の製造方法によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００４９】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３に欠陥（ピットと呼ばれる結晶欠陥）を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を形成することができる。このように、エピタキシャル層３に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
（第２の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係MOSFET１Ａの製造方法の一例である第２の製造方法を図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００５０】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２２，２１を形成する（図３（ａ）参照）。ここでは、図１に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９を含む領域全体をエッチングして凹部２１を形成する。
【００５１】
（工程２）次に、凹部２２，２１に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層を形成する（図３（ｂ）参照）。
【００５２】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２４を形成する（図３（ｃ）参照）。
【００５３】
（工程４）次に、凹部２４に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ層１０）を形成する（図３（ｄ）参照）。
【００５４】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００５５】
以上の構成を有する第２の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第３の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第３の製造方法３を図４（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００５６】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２５，２６を形成する（図４（ａ）参照）。
【００５７】
（工程２）次に、凹部２５，２６に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）をそれぞれ形成する（図４（ｂ）参照）。
【００５８】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２７を形成する（図４（ｃ）参照）。
【００５９】
（工程４）次に、凹部２７に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ）層１０を形成する（図４（ｄ）参照）。
【００６０】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００６１】
以上の構成を有する第３の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第４の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第４の製造方法を図５（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００６２】
（工程１）エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２８を形成する（図５（ａ）参照）。
【００６３】
（工程２）次に、凹部２８に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ層１０）をそれぞれ形成する（図５（ｂ）参照）。
【００６４】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９を形成する領域をエッチングして凹部２９，３０を形成する（図５（ｃ）参照）。
【００６５】
（工程４）次に、凹部２９，３０に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００６６】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００６７】
以上の構成を有する第４の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るMOSFET１Ｂの概略構成を示している。
【００６８】
このMOSFET１Ｂは、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層として、エピタキシャル層３表面におけるソース電極４下およびドレイン電極５下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層８，９を備え、図１に示すリサーフ層１０が設けられていない。本実施形態に係るMOSFET１Ｂの他の構成は、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。
【００６９】
以上の構成を有する第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００７０】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｂを得ることができる。
（第５の製造方法）
次に、上記第２実施形態に係るMOSFET１Ｂの製造方法の一例である第５の製造方法を図７（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
【００７１】
この製造方法の特徴は、オーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する点にある。
【００７２】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部３２，３３を形成する（図７（ａ）参照）。凹部３３は、一端側がゲート電極７の下方領域と重なる位置まで延びており、他端側がドレイン電極５の下方領域全体と重なる位置まで延びている。
【００７３】
（工程２）次に、凹部３２，３３に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図７（ｂ）参照）。
【００７４】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００７５】
以上の構成を有する第５の製造方法によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００７６】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層８，９を形成することができる。このように、エピタキシャル層３に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｂを得ることができる。
（第３実施形態）
次に、図８（ｃ）は第３実施形態に係るMOSFET１Ｃの主要部の概略構成を示している。
【００７７】
このMOSFET１Ｃでは、リサーフ層１０が再成長技術により形成されているとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成されている。その他の構成は、図１に示す第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。なお、図８（ｃ）では、MOSFET１Ｃの一部を構成するサファイア基板２とエピタキシャル層３のみを示してあるが、このMOSFET１Ｃは図８（ｃ）で図示を省略した図１に示すMOSFET１Ａと同様の構成を備えている。
【００７８】
以上の構成を有する第３実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００７９】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０のうち、リサーフ層１０が再成長技術により形成されているので、リサーフ層１０の形成には高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、リサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｃを得ることができる。
（第６の製造方法）
次に、図８（ｃ）に示す上記第３実施形態に係るMOSFET１Ｃの製造方法の一例である第６の製造方法を図８（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００８０】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層を形成する領域をエッチングして凹部３４を形成する（図８（ａ）参照）。ここでは、図８に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９ａを含む領域全体をエッチングして凹部３４を形成する。
【００８１】
（工程２）次に、凹部３４に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層を形成する（図８（ｂ）参照）。
【００８２】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層形成領域に、イオン注入技術を用いてオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する（図８（ｃ）参照）。
【００８３】
このようにして、リサーフ層１０が再成長技術により形成されるとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成される。
【００８４】
以上の構成を有する第６の製造方法によれば、上記第３実施形態と同様の作用効果を奏する。
（第４実施形態）
次に、図９（ｃ）は第４実施形態に係るMOSFET１Ｄの主要部の概略構成を示している。
【００８５】
このMOSFET１Ｄは、２つのオーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているとともに、リサーフ層１０ａがイオン注入技術により形成されている。その他の構成は、図１に示す第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。なお、図９（ｃ）では、MOSFET１Ｄの一部を構成するサファイア基板２とエピタキシャル層３のみを示してあるが、このMOSFET１Ｄは図９（ｃ）で図示を省略した図１に示すMOSFET１Ａと同様の構成を備えている。
【００８６】
以上の構成を有する第４実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００８７】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０のうち、オーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているので、オーミックコンタクト層８，９の形成には高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、リサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｄを得ることができる。
（第７の製造方法）
次に、図９（ｃ）に示す上記第４実施形態に係るMOSFET１Ｄの製造方法の一例である第７の製造方法を図９（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００８８】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層形成領域に、イオン注入技術によりｎ-層を形成する（図９（ａ）参照）。
【００８９】
（工程２）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部３５，３６を形成する（図９（ｂ）参照）。
【００９０】
（工程２）次に、凹部３５，３６に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図９（ｃ）参照）。
【００９１】
このようにして、リサーフ層１０ａが再成長技術により形成されるとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成される。
【００９２】
以上の構成を有する第７の製造方法によれば、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９３】
なお、上記各実施形態では、本発明をIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（MOSFET）１Ａに適用した場合について説明したが、本発明はIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＩＳ型電界効果トランジスタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るMOSFETの概略構成を示す断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は第１の製造方法を示す工程図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は第２の製造方法を示す工程図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第３の製造方法を示す工程図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は第４の製造方法を示す工程図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るMOSFETの概略構成を示す断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は第５の製造方法を示す工程図。
【図８】（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るMOSFETの主要部の概略構成を示す断面図、（ａ）〜（ｃ）は第６の製造方法を示す工程図。
【図９】（ｃ）は本発明の第４実施形態に係るMOSFETの主要部の概略構成を示す断面図、（ａ）〜（ｃ）は第７の製造方法を示す工程図。
【図１０】従来のMOSFETの概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…III-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ、２…サファイア基板、３…エピタキシャル層、４…ソース電極、５…ドレイン電極、６…ゲート酸化膜、７…ゲート電極、８，９，８ａ，９ａ…オーミックコンタクト層、１０，１０ａ…リサーフ層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に電源用高耐圧・大電流電子デバイスとして用いるのに好適なIII-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor: FET）およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いた電子デバイスとして、図１０に示すようなIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（nチャネルMOSFET）が知られている。
【０００３】
このような従来のnチャネルMOSFETでは、オーミック電極（ソース電極１０４、ドレイン電極１０５）下にイオン注入を行うことで、オーミックコンタクト層（n+層）１０８，１０９と、デバイスの高耐圧化のため電界集中の緩和を目的としたリサーフ（RESURF）層１１０と呼ばれる不純物層とを形成している（例えば、非特許文献１参照）。なお、図１０で、符号１０２は基板、符号１０３はp-GaNからなるエピタキシャル層、符号１０６はゲート酸化膜、符号１０７はゲート電極である。
【０００４】
このようなnチャネルMOSFETでは、イオン注入後、III-Ｖ族窒化物化合物半導体の結晶品質を回復するために熱処理が施される。熱処理条件については各研究機関で検討がなされているが、例えば特許文献１によると、１０００℃以上の処理が有効であるとの記載があるなど、高い温度での熱処理が必要とされている。本発明者らが研究を行った結果、確かに１０００℃以上の熱処理が有効であることを確かめた。
【非特許文献１】IEEE TRANCEACTIONS ON ELECTRON DEVICE. Vol 52, No.1 2005
【特許文献１】特開２００３−３４７２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが研究を行った結果、確かに１０００℃以上の熱処理が有効であることを確かめた。しかし、上記従来のnチャネルMOSFETでは、熱処理後には、エピタキシャル層１０３の表面における、イオン注入されている領域およびイオン注入されていない領域共に熱処理前には観察できなかったピットと呼ばれる結晶欠陥が発生することが分かった。即ち、エピタキシャル層１０３の表面の、ゲート電極１０７下方の領域や、ソース電極１０４の下方の領域のようにイオン注入されていない領域にもピットと呼ばれる結晶欠陥が発生することが分かった。
【０００６】
このことから、上記結晶欠陥はイオン注入によるダメージによって発生したものではなく、イオン注入後の熱処理によって発生したものであると考えられる。すなわち、熱処理によってエピタキシャル層１０３の表面に欠陥を発生させてしまうことが分かった。この結晶欠陥の発生はデバイスの特性を大いに低下させる可能性がある。
【０００７】
また、リサーフ層１１０の導入は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたMOSFETなどの電子デバイスにおいて上述した通り、デバイスの高耐圧化のために有効であると考えられる。しかし、リサーフ層１１０の不純物濃度（不純物のドーズ量）に関しては、不純物濃度が高すぎると電界集中の緩和といった本来の目的が達成できず、その層の長さ分だけ抵抗成分となり、結果としてオン抵抗と呼ばれる電子デバイスには大変重要な特性を低下させる恐れがある。一方、その不純物濃度が低すぎるとリサーフ層自体が抵抗となり、電流が流れなくなることによって前記オン抵抗を大幅に下げる恐れがある。よってリサーフ層の不純物濃度には、厳密な制御が必要となる。リサーフ層の形成にも一般的に上述した通りイオン注入技術が用いられている。図１０に示すようなＭＯＳＦＥＴでは、リサーフ層１１０の不純物濃度はオーミックコンタクト層（n+層）１０９より低くする必要がある。
【０００８】
またリサーフ層１１０の不純物濃度は、およそイオン注入により与えられるドナー濃度とエピタキシャル層１０３であるp-GaNのアクセプタ濃度の差であり、ドナー濃度とアクセプタ濃度の絶対値はある程度近い値である必要があるため、リサーフ層の不純物濃度の制御が困難である。さらに、イオン注入されたリサーフ層と、オーミックコンタクト層１０８，１０９の熱処理条件が異なる可能性が高く、プロセス的にも困難であるし、また上記の通り熱処理によってエピタキシャル層１０３に欠陥が発生する可能性が高い。
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法において、オーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することを要旨とする。
【００１１】
この態様によると、従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がないため、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層（例えばその表面）に欠陥（ピットと呼ばれる結晶欠陥）を与えることなく、オーミック電極下の不純物層を形成することができる。このように、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。特に、高性能なＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電界効果トランジスタ、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電界効果トランジスタを提供することができる。を得ることができる。
【００１２】
ここで、再成長技術とは、従来イオン注入技術を用いていた領域について、エッチングを施し、再度所望の不純物濃度を有するＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体を成長することを意味する。
【００１３】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１４】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層（ｐ−ＧａＮ層）表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを要旨とする。
【００１５】
この態様によると、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することにより、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、ソース電極下およびドレイン電極下の各領域にオーミックコンタクト層を形成することができる。これにより、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備えた電界効果トランジスタで、低オン抵抗が要求される用途に有効な高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００１６】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法は、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを要旨とする。
【００１７】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することにより、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を形成することができる。
【００１８】
特に電界集中の緩和を目的としたリサーフ層を、再成長技術を用いて形成する場合には、リサーフ層の不純物濃度を、その不純物濃度の厳密な制御が必要なイオン注入技術を用いる場合よりも容易に制御することができる。つまり、上記エピタキシャル層のリサーフ層を形成する領域をエッチングし、このエッチングにより出来る凹部に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法などで成長させてリサーフ層を形成する。
【００１９】
このため、リサーフ層の不純物濃度の制御が容易になり、最適な不純物濃度のリサーフ層を容易に形成することができる。これにより、低オン抵抗で高耐圧が要求される自動車などの車両に搭載するのに有効な電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。ここで、ＭＯＣＶＤ法は、有機金属化学気相蒸着(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 法である。
【００２０】
また、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２１】
本発明の第２の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタにおいて、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層を備えることを要旨とする。
【００２２】
この態様によると、オーミック電極化下の不純物層が再成長技術を用いて形成されているので、高温熱処理の必要がないため、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥を与えることなく、オーミック電極下の不純物層を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２３】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されていることを要旨とする。
【００２４】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、ソース電極下およびドレイン電極下の各領域にオーミックコンタクト層を形成することができる。これにより、ソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備えた電界効果トランジスタで、低オン抵抗が要求される用途に有効な高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、 前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が再成長技術を用いて形成されていることを要旨とする。
【００２６】
この態様によると、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、上記エピタキシャル層に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を形成することができる。
【００２７】
特にリサーフ層が再成長技術を用いて形成されている場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されている場合には、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを得ることができる。
【００２８】
本発明の他の態様に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタは、前記電界効果トランジスタがIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタであることを特徴とする。この態様によると、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとして高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタを得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタを提供することができる。特に、高性能なＭＩＳ型電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
なお、各実施形態の説明において、同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタとしてのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１Ａの概略構成を示している。
【００３２】
このIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（以下、MOSFETという。）１Ａは、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３と、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層とを備える。このMOSFET１Ａは、不純物層として、エピタキシャル層３表面におけるソース電極４下およびドレイン電極５下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層８，９と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層１０とを備える。図１において、符号６はゲート酸化膜であり、符号７はゲート電極である。
【００３３】
つまり、本実施形態に係るMOSFET１Ａは、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されている。
【００３４】
エピタキシャル層３は、サファイア基板２上に、例えば所定量のＭｇを添加（ドープ）したＧａＮをＭＯＣＶＤ法によってエピタキシャル成長させたp-GaN層である。
【００３５】
２つのオーミックコンタクト層（ｎ+層）８，９はそれぞれ、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法で成長させて形成されている。
【００３６】
また、リサーフ層１０は、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどをオーミックコンタクト層８，９の濃度より低い所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤ法で成長させて形成されている。
【００３７】
以上の構成を有する第１実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００３８】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
【００３９】
○特に電界集中の緩和を目的としたリサーフ層１０が再成長技術を用いて形成されているので、リサーフ層１０の不純物濃度を、その不純物濃度の厳密な制御が必要なイオン注入技術を用いる場合よりも容易に制御することができる。
【００４０】
○リサーフ層１０の不純物濃度の制御が容易になり、最適な不純物濃度のリサーフ層を容易に形成することができる。これにより、低オン抵抗で高耐圧が要求される自動車などの車両に搭載するのに有効な電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしての高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
【００４１】
○２つのオーミックコンタクト層及びリサーフ層の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成されているので、電源用高耐圧・大電流電子デバイスとしてより高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
（第１の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第１の製造方法を図２（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００４２】
この製造方法の特徴は、オーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する点にある。そのため、ここでは、再成長技術により２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０をエピタキシャル層３上に形成する方法についてのみ説明する。以下の各製造方法についても同様である。
【００４３】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層を形成する領域をエッチングして凹部２１を形成する（図２（ａ）参照）。ここでは、図１に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９を含む領域全体をエッチングして凹部２１を形成する。
【００４４】
（工程２）次に、凹部２１に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層を形成する（図２（ｂ）参照）。成長温度は９５０℃〜１０５０℃が好ましい。
【００４５】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２２，２３を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００４６】
（工程４）次に、凹部２２，２３に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８，９）をそれぞれ形成する（図２（ｄ）参照）。
【００４７】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００４８】
以上の構成を有する第１の製造方法によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００４９】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３に欠陥（ピットと呼ばれる結晶欠陥）を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方を形成することができる。このように、エピタキシャル層３に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ａを得ることができる。
（第２の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係MOSFET１Ａの製造方法の一例である第２の製造方法を図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００５０】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２２，２１を形成する（図３（ａ）参照）。ここでは、図１に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９を含む領域全体をエッチングして凹部２１を形成する。
【００５１】
（工程２）次に、凹部２２，２１に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層を形成する（図３（ｂ）参照）。
【００５２】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２４を形成する（図３（ｃ）参照）。
【００５３】
（工程４）次に、凹部２４に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ層１０）を形成する（図３（ｄ）参照）。
【００５４】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００５５】
以上の構成を有する第２の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第３の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第３の製造方法３を図４（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００５６】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部２５，２６を形成する（図４（ａ）参照）。
【００５７】
（工程２）次に、凹部２５，２６に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）をそれぞれ形成する（図４（ｂ）参照）。
【００５８】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２７を形成する（図４（ｃ）参照）。
【００５９】
（工程４）次に、凹部２７に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ）層１０を形成する（図４（ｄ）参照）。
【００６０】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００６１】
以上の構成を有する第３の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第４の製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａの製造方法の一例である第４の製造方法を図５（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００６２】
（工程１）エピタキシャル層３のリサーフ層１０を形成する領域をエッチングして凹部２８を形成する（図５（ａ）参照）。
【００６３】
（工程２）次に、凹部２８に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層（リサーフ層１０）をそれぞれ形成する（図５（ｂ）参照）。
【００６４】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９を形成する領域をエッチングして凹部２９，３０を形成する（図５（ｃ）参照）。
【００６５】
（工程４）次に、凹部２９，３０に、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００６６】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００６７】
以上の構成を有する第４の製造方法によれば、上記製造方法１と同様の作用効果を奏する。
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るMOSFET１Ｂの概略構成を示している。
【００６８】
このMOSFET１Ｂは、再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層として、エピタキシャル層３表面におけるソース電極４下およびドレイン電極５下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層８，９を備え、図１に示すリサーフ層１０が設けられていない。本実施形態に係るMOSFET１Ｂの他の構成は、上記第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。
【００６９】
以上の構成を有する第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００７０】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているので、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、オーミックコンタクト層８，９を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｂを得ることができる。
（第５の製造方法）
次に、上記第２実施形態に係るMOSFET１Ｂの製造方法の一例である第５の製造方法を図７（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
【００７１】
この製造方法の特徴は、オーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９を、再成長技術を用いてそれぞれ形成する点にある。
【００７２】
（工程１）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部３２，３３を形成する（図７（ａ）参照）。凹部３３は、一端側がゲート電極７の下方領域と重なる位置まで延びており、他端側がドレイン電極５の下方領域全体と重なる位置まで延びている。
【００７３】
（工程２）次に、凹部３２，３３に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図７（ｂ）参照）。
【００７４】
このようにして、２つのオーミックコンタクト層８，９の両方が、再成長技術を用いてそれぞれ形成される。
【００７５】
以上の構成を有する第５の製造方法によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００７６】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９を、再成長技術を用いて形成することにより、高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３に欠陥を与えることなく、２つのオーミックコンタクト層８，９を形成することができる。このように、エピタキシャル層３に欠陥が発生しないので、欠陥の発生に起因するデバイスの特性の低下を抑制することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｂを得ることができる。
（第３実施形態）
次に、図８（ｃ）は第３実施形態に係るMOSFET１Ｃの主要部の概略構成を示している。
【００７７】
このMOSFET１Ｃでは、リサーフ層１０が再成長技術により形成されているとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成されている。その他の構成は、図１に示す第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。なお、図８（ｃ）では、MOSFET１Ｃの一部を構成するサファイア基板２とエピタキシャル層３のみを示してあるが、このMOSFET１Ｃは図８（ｃ）で図示を省略した図１に示すMOSFET１Ａと同様の構成を備えている。
【００７８】
以上の構成を有する第３実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００７９】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０のうち、リサーフ層１０が再成長技術により形成されているので、リサーフ層１０の形成には高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、リサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｃを得ることができる。
（第６の製造方法）
次に、図８（ｃ）に示す上記第３実施形態に係るMOSFET１Ｃの製造方法の一例である第６の製造方法を図８（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００８０】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層を形成する領域をエッチングして凹部３４を形成する（図８（ａ）参照）。ここでは、図８に示すリサーフ層１０の領域とオーミックコンタクト層９ａを含む領域全体をエッチングして凹部３４を形成する。
【００８１】
（工程２）次に、凹部３４に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ-層を形成する（図８（ｂ）参照）。
【００８２】
（工程３）次に、エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層形成領域に、イオン注入技術を用いてオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する（図８（ｃ）参照）。
【００８３】
このようにして、リサーフ層１０が再成長技術により形成されるとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成される。
【００８４】
以上の構成を有する第６の製造方法によれば、上記第３実施形態と同様の作用効果を奏する。
（第４実施形態）
次に、図９（ｃ）は第４実施形態に係るMOSFET１Ｄの主要部の概略構成を示している。
【００８５】
このMOSFET１Ｄは、２つのオーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているとともに、リサーフ層１０ａがイオン注入技術により形成されている。その他の構成は、図１に示す第１実施形態に係るMOSFET１Ａと同様である。なお、図９（ｃ）では、MOSFET１Ｄの一部を構成するサファイア基板２とエピタキシャル層３のみを示してあるが、このMOSFET１Ｄは図９（ｃ）で図示を省略した図１に示すMOSFET１Ａと同様の構成を備えている。
【００８６】
以上の構成を有する第４実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
【００８７】
○従来イオン注入技術を用いて形成していたオーミック電極化下の不純物層である２つのオーミックコンタクト層８，９およびリサーフ層１０のうち、オーミックコンタクト層８，９が再成長技術により形成されているので、オーミックコンタクト層８，９の形成には高温熱処理の必要がない。そのため、ＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層３の表面に欠陥を与えることなく、リサーフ層１０を形成することができる。従って、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層に欠陥のない高性能のMOSFET１Ｄを得ることができる。
（第７の製造方法）
次に、図９（ｃ）に示す上記第４実施形態に係るMOSFET１Ｄの製造方法の一例である第７の製造方法を図９（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００８８】
（工程１）まず、エピタキシャル層３のリサーフ層形成領域に、イオン注入技術によりｎ-層を形成する（図９（ａ）参照）。
【００８９】
（工程２）エピタキシャル層３のオーミックコンタクト層８．９をそれぞれ形成する領域をエッチングして凹部３５，３６を形成する（図９（ｂ）参照）。
【００９０】
（工程２）次に、凹部３５，３６に、例えばＧａＮなどのIII-Ｖ族窒化物化合物半導体にＳｉなどを所望の濃度になるように添加したものをＭＯＣＶＤなどで成長（再成長）させてｎ+層（オーミックコンタクト層８．９）を形成する（図９（ｃ）参照）。
【００９１】
このようにして、リサーフ層１０ａが再成長技術により形成されるとともに、オーミックコンタクト層８，９がイオン注入技術により形成される。
【００９２】
以上の構成を有する第７の製造方法によれば、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９３】
なお、上記各実施形態では、本発明をIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（MOSFET）１Ａに適用した場合について説明したが、本発明はIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＩＳ型電界効果トランジスタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るMOSFETの概略構成を示す断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は第１の製造方法を示す工程図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は第２の製造方法を示す工程図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第３の製造方法を示す工程図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は第４の製造方法を示す工程図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るMOSFETの概略構成を示す断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は第５の製造方法を示す工程図。
【図８】（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るMOSFETの主要部の概略構成を示す断面図、（ａ）〜（ｃ）は第６の製造方法を示す工程図。
【図９】（ｃ）は本発明の第４実施形態に係るMOSFETの主要部の概略構成を示す断面図、（ａ）〜（ｃ）は第７の製造方法を示す工程図。
【図１０】従来のMOSFETの概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…III-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタ、２…サファイア基板、３…エピタキシャル層、４…ソース電極、５…ドレイン電極、６…ゲート酸化膜、７…ゲート電極、８，９，８ａ，９ａ…オーミックコンタクト層、１０，１０ａ…リサーフ層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法において、
オーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することを特徴とするIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項２】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする請求項１に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項３】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする請求項１に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項４】
III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタにおいて、
再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層を備えることを特徴とするIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項５】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項６】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が再成長技術を用いて形成されていることを特徴とする請求項４に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記電界効果トランジスタがIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項１】
III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタの製造方法において、
オーミック電極下の不純物層を、再成長技術を用いて形成することを特徴とするIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項２】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする請求項１に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項３】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方を、再成長技術を用いてそれぞれ形成することを特徴とする請求項１に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項４】
III-Ｖ族窒化物化合物半導体を用いたIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタにおいて、
再成長技術を用いて形成されたオーミック電極化下の不純物層を備えることを特徴とするIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項５】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層を備え、該２つのオーミックコンタクト層が再成長技術を用いてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項６】
前記不純物層として、III-Ｖ族窒化物化合物半導体からなるエピタキシャル層表面におけるソース電極下およびドレイン電極下の領域にそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層と、電界集中の緩和を目的としたリサーフ層とを備え、前記２つのオーミックコンタクト層及び前記リサーフ層の両方、若しくはどちらか一方が再成長技術を用いて形成されていることを特徴とする請求項４に記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記電界効果トランジスタがIII-Ｖ族窒化物化合物半導体ＭＯＳ型電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のIII-Ｖ族窒化物化合物半導体電界効果トランジスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１５９６３１（Ｐ２００８−１５９６３１Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４３４５１（Ｐ２００６−３４３４５１）
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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