【課題】ゲート絶縁膜の破壊を防止すると共に、信頼性を向上させた、ノーマリオフの双方向動作が可能な窒化物系半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物系半導体素子１０は、第１ＭＯＳＦＥＴ部３０及び第２ＭＯＳＦＥＴ部３１を備えており、第１ゲート電極２６と第２ゲート電極２７との間に設けられた第１ＳＢＤ金属電極２８及び第２ＳＢＤ金属電極２９がＡｌＧａＮ層２０とショットキー接合されている。第１ＳＢＤ金属電極２８と第１電極２４とが接続されており、電気的に短絡していると共に、第２ＳＢＤ金属電極２９と第２電極２５とが接続されており、電気的に短絡している。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極によるチャネルのポテンシャル制御性を大幅に向上させ、信頼性の高い所期の高耐圧及び高出力を得ることのできる化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴは、Ｓｉ基板１と、Ｓｉ基板１の上方に形成された電子走行層２ｂと、電子走行層２ｂの上方に形成された電子供給層２ｃと、電子供給層２ｃの上方に形成されたソース電極４、ドレイン電極５及びゲート電極６とを含み構成されており、電子走行層２ｃは、平面視でソース電極４とドレイン電極５とを結ぶ方向と交差する方向に並ぶ複数の段差、例えば第１の段差２ｃａ、第２の段差２ｃｂ、第３の段差２ｃｃを有する。 （もっと読む）

【課題】ダイオード部とトランジスタ部の面積比率を自由に設定することが可能な窒化物系半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１ＨＥＭＴ部３０及び第２ＨＥＭＴ部３１から成るトランジスタ部１と、第１電極２４と電気的に短絡された第１ショットキー電極２８及び第１ゲート電極２６と電気的に第２ショットキー電極２９から成るダイオード部２と、を備えて構成されている。また、第１電極２４と第２電極２５との間の領域に第１電極２４に沿って、第１ゲート電極２６及び第１ショットキー電極２８が交互に形成され、かつ、第２電極２５に沿って、第２ゲート電極２７及び第２ショットキー電極２９が交互に形成されている。さらに、第１ゲート電極２６と第２ゲート電極２７とは、対向して形成されており、第１ショットキー電極２８と第２ショットキー電極２９とは対向して形成されている。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、閾値電圧を高くする。
【解決手段】第２窒化物半導体層２００は、Ａｌの組成比が互いに異なる複数の窒化物半導体層を順次積層した構造を有するため、Ａｌ組成が階段状に変化している。第２窒化物半導体層２００を形成する複数の半導体層は、それぞれが同一方向に分極している。そしてゲート電極４２０に近い半導体層は、ゲート電極４２０から遠い半導体層よりも、分極の強度が強く（又は弱く）なっている。すなわち複数の半導体層は、ゲート電極４２０に近づくにつれて、分極の強度が一方向に変化している。この分極の方向は、複数の半導体層内の界面において負の電荷が正の電荷よりも多くなる方向である。 （もっと読む）

【課題】ドレイン電極配線によって形成されるフィールドプレートに起因する電流コラプス現象への影響が抑制された窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物半導体からなる機能層２０と、機能層２０上に離間して配置されたソース電極３及びドレイン電極４と、ソース電極３とドレイン電極４間で機能層２０上に配置されたゲート電極５と、機能層２０上に配置された層間絶縁膜７と、層間絶縁膜７上に配置され、ドレイン電極４と電気的に接続されたドレイン電極配線４１とを備える窒化物半導体装置であって、ゲート電極５とドレイン電極４間において、層間絶縁膜７を介してドレイン電極配線４１が機能層２０と対向する領域を有さない。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極へのリーク電流を大幅に低減できるＧａＮ系化合物半導体装置を提供する。
【解決手段】このＧａＮ系ＨＦＥＴによれば、ゲート電極をなすＴｉＮ膜の抵抗率(Ω・μｍ)を２４．７(Ω・μｍ)とした。このように、ゲート電極のショットキー電極層としてのＴｉＮ膜の抵抗率が１０Ωμｍ以上であることによって、ゲート電極をなす金属材料ＴｉＮの抵抗率(ゲートメタル抵抗率)が１０Ωμｍ未満である場合に比べて、ゲートリーク電流を著しく低減できる。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板直上の窒化アルミニウム層の平坦性が低いことに起因する信頼性の低下が抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】シリコン基板１０と、シリコン基板上に配置された、不純物としてシリコンがドープされた領域を有する窒化アルミニウム層２０と、窒化アルミニウム層上に配置された、複数の窒化物半導体膜が積層された構造のバッファ層３０と、バッファ層上に配置された、窒化物半導体からなる半導体機能層４０とを備える。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを十分に抑制することができる化合物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上方に形成された化合物半導体積層構造２と、化合物半導体積層構造２上方に形成されたゲート電極３、及び平面視でゲート電極３を間に挟む２個のオーミック電極４ａ及び４ｂと、が設けられている。更に、ゲート電極３上方に形成され、ゲート電極３並びにオーミック電極４ａ及び４ｂから絶縁分離されたフィールドプレート６が設けられている。フィールドプレート６のオーミック電極４ａ及び４ｂを互いに結ぶ方向における少なくとも一方の端部は、平面視で、オーミック電極４ａ及び４ｂとゲート電極３との間に位置する。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層上の層間絶縁膜の開口部が、電界の集中が緩和される形状に安定して精度良く形成された窒化物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０上に配置された第１の絶縁膜４１と、第１の絶縁膜４１上に配置された第２の絶縁膜４２と、窒化物半導体層３０上に互いに離間して配置された第１及び第２の主電極５１，５２と、第１及び第２の主電極５１，５２間で第２の絶縁膜４２上に配置され、第１及び第２の絶縁膜に設けられた開口部を介して窒化物半導体層に接続するフィールドプレート６０とを備える窒化物半導体装置であって、開口部において、窒化物半導体層３０の表面と第１の絶縁膜４１の側面とのなす第１の傾斜角が、窒化物半導体層３０の表面と第２の絶縁膜４２の側面を延長した線とのなす第２の傾斜角よりも小さく形成されている。 （もっと読む）

【課題】動的な耐圧であるダイナミック耐圧の低下を抑制できるＧａＮ系のＨＦＥＴを提供する。
【解決手段】このＧａＮ系のＨＦＥＴでは、各ソース電極１２の長手方向の長さＬ２が各ドレイン電極１１の長手方向の長さＬ１よりも短く、ソース電極１２の長手方向の両端１２Ａ,１２Ｂがドレイン電極１１の長手方向の両端１１Ａ,１１Ｂよりも長手方向外方へ突出していない構成により、ソース電極１２の端１２Ａ,１２Ｂからドレイン電極１１の端１１Ａ,１１Ｂへ向かって電子流が集中することを回避できる。 （もっと読む）

【課題】単一基板上にソース・ドレインを同一工程で同時形成したＩＩＩ−Ｖ族半導体のｎＭＩＳＦＥＴおよびＩＶ族半導体のｐＭＩＳＦＥＴのソース・ドレイン領域抵抗または接触抵抗を小さくする。
【解決手段】第１半導体結晶層１０４に形成された第１チャネル型の第１ＭＩＳＦＥＴ１２０の第１ソース１２４および第１ドレイン１２６が、第１半導体結晶層１０４を構成する原子と、ニッケル原子との化合物、または、コバルト原子との化合物、またはニッケル原子とコバルト原子との化合物からなり、第２半導体結晶層１０６に形成された第２チャネル型の第２ＭＩＳＦＥＴ１３０の第２ソース１３４および第２ドレイン１３６が、第２半導体結晶層１０６を構成する原子と、ニッケル原子との化合物、または、コバルト原子との化合物、または、ニッケル原子とコバルト原子との化合物からなる。 （もっと読む）

【課題】単一基板上にソース・ドレインを同一工程で同時形成したＩＩＩ−Ｖ族半導体のｎＭＩＳＦＥＴおよびＩＶ族半導体のｐＭＩＳＦＥＴのソース・ドレイン領域抵抗または接触抵抗を小さくする。
【解決手段】Ｇｅ基板上に形成されたＰチャネル型ＭＩＳＦＥＴの第１ソースおよび第１ドレインが、Ｇｅ原子とニッケル原子との化合物、Ｇｅ原子とコバルト原子との化合物またはＧｅ原子とニッケル原子とコバルト原子との化合物からなり、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる半導体結晶層に形成されたＮチャネル型ＭＩＳＦＥＴの第２ソースおよび第２ドレインが、ＩＩＩ族原子およびＶ族原子とニッケル原子との化合物、ＩＩＩ族原子およびＶ族原子とコバルト原子との化合物、または、ＩＩＩ族原子およびＶ族原子とニッケル原子とコバルト原子との化合物からなる半導体デバイスを提供する。 （もっと読む）

【課題】半導体装置においてオーミック特性を良好にし、かつ、酸・アルカリによる腐食に対し高い耐性を有することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体装置は、不純物が添加された高濃度不純物領域２を有する窒化物半導体層１と、高濃度不純物領域２上に順に積層された下地電極層３及び主電極層４を含む電極１１とを備える。主電極層４は、窒化物半導体層１に対して下地電極層３よりも仕事関数が近い第１金属と、水素よりもイオン化傾向が小さい第２金属とからなる合金を主成分として含む。下地電極層３は、主電極層４よりも窒素との反応性が高い金属を主成分として含み、かつ、第１金属を含む。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ−ＣＭＯＳプロセス時術とコンパチブルなＨＥＭＴ装置の製造法を提供する。
【解決手段】基板１０１を提供するステップと、III族窒化物層のスタックを基板上に形成するステップと、窒化シリコンからなり、スタックの上方層に対して上に位置すると共に当接する第１パッシベーション層３０１を形成し、第１パッシベーション層が、現場でスタックに堆積されるステップと、第１パッシベーション層に対して上に位置すると共に当接する誘電体層を形成するステップと、窒化シリコンからなり、誘電体層に対して上に位置すると共に当接する第２パッシベーション層３０３を形成し、第２パッシベーション層が、ＬＰＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ又は同等の手法によって４５０℃より高い温度で堆積されるステップと、ソースドレイン・オーミック接触とゲート電極６０１を形成するステップとを備える。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層とオーミック電極とのコンタクト抵抗を低減できる窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｓi基板１０上に形成されたアンドープＧaＮ層１,アンドープＡlＧaＮ層２と、アンドープＧaＮ層１,アンドープＡlＧaＮ層２上に形成されたＴi/Ａl/ＴiＮからなるオーミック電極(ソース電極１１,ドレイン電極１２)とを備える。上記オーミック電極中の酸素濃度を１×１０^１６ｃｍ^−３以上かつ１×１０^２０ｃｍ^−３以下とする。 （もっと読む）

【課題】膜剥がれの要因となる有機材料を用いることなく、エレクトロマイグレーションの耐性と長期信頼性を向上できるパワーデバイスを提供する。
【解決手段】バリア層４(ＡlＧaＮ)４上に形成された酸化シリコン(ＳiＯ２)からなる層間絶縁膜１０と、層間絶縁膜１０のソース電極５上に形成され、基板平面に対して略垂直な第１の側壁Ｗ１を有する第１コンタクトホール部１０aと、第１コンタクトホール部１０aの第１の側壁Ｗ１の上縁から上側に向かって徐々に広がるように層間絶縁膜１０に形成され、基板平面に対して傾斜した第２の側壁Ｗ２を有する第２コンタクトホール部１０bと、第１,第２コンタクトホール部１０a,１０b内および層間絶縁膜１０上に形成された配線層１２とを備える。上記配線層１２は、第１コンタクトホール部１０aにおいて第１の側壁Ｗ１の基板厚さ方向の寸法よりも膜厚が厚い。 （もっと読む）

【課題】銅を回路層に用いても、信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体素子は、ＧａＮ系の半導体材料でできている本体２１および少なくとも１つの電極構造物２３を含む。電極構造物２３は、本体２１に形成されるオーミック接触層２３１、本体２１の反対側のオーミック接触層２３１上に形成されるバッファ層２３２、および、銅系の材料でできており、オーミック接触層２３１の反対側のバッファ層２３２に形成される回路層２３３を含む。オーミック接触層２３１は、チタン、アルミニウム、ニッケルおよびそれらの合金から選択される材料でできている。バッファ層２３２は、オーミック接触層２３１の材料とは異なっており、かつ、チタン、タングステン、窒化チタン、タングステン窒化およびそれらの組み合わせから選択される材料でできている。 （もっと読む）

【課題】高抵抗なダメージ層を形成しない窒化物半導体層のエッチング方法と、これを用いた低抵抗なオーミック電極を備える窒化物半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の窒化物半導体層のエッチング方法は、（ａ）窒化物半導体層に不純物イオンを注入し、その表面から所定深さまで不純物領域を形成する工程と、（ｂ）前記不純物領域を熱処理する工程と、（ｃ）前記不純物領域の前記表面側の所定領域をウェットエッチングで除去する工程とを備える。 （もっと読む）

【課題】設計された形状およびサイズのゲート電極を形成することが可能な半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体層１２の表面上のうち、互いに離間した位置に、チタン層１７ａ、１８ａ、アルミニウム層１７ｂ、１８ｂ、ニッケル層１７ｃ、１８ｃ、金層１７ｄ、１８ｄがこの順で積層した積層体１７、１８を形成し、これらを、アルミニウムの融点より高い温度で加熱して複数の金属体１７´、１８´を形成するするとともに、これらの複数の金属体１７´、１８´を半導体層１２にオーミック接触させる。この後、複数の金属体１７´、１８´を薄膜化して複数の合金層１３ａ、１４ａを形成し、合金層１３ａ、１４ａを含むドレイン電極１３およびソース電極１４を形成する。次に、ドレイン電極１３とソース電極１４との間のレジスト層１９に開口部２０し、この開口部２０内にゲート電極１５を形成する。 （もっと読む）

【課題】電力変換回路の性能を高める。
【解決手段】ユニット１０は、半導体スイッチ素子１，２と、ダイオード３，４とを備える。ダイオード３は、半導体スイッチ素子２がオン状態である時に逆バイアスされ、半導体スイッチ素子２がオフ状態である時に導通する。ダイオード４は、半導体スイッチ素子１がオン状態である時に逆バイアスされ、半導体スイッチ素子１がオフ状態である時に導通する。ダイオード３，４は、窒化ガリウム（ＧａＮ）ダイオードまたはダイヤモンドダイオードである。ユニット１０を備えるパワーモジュールは、コンバータ、インバータ等の電力変換回路に適用される。 （もっと読む）