【課題】ダイオード等の保護素子の外付けによる部品点数の増加及び占有面積の増大を抑えた、双方向に高いアバランシュエネルギー耐量を有する窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板１０は、第１のｎ型領域１２Ａ、第２のｎ型領域１２Ｂとともにトランジスタ１１を構成する。半導体基板１０の裏面には、裏面電極１３が接合され、また、半導体基板１０の上には、ＨＦＥＴ２１が形成されている。ＨＦＥＴ２１は、ＡｌＧａＮ層２３Ａ及びＧａＮ層２３Ｂを備える半導体層積層体２３と、第１のオーミック電極２４Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂ、第１のゲート電極２５Ａ、第２のゲート電極２５Ｂにより構成されている。第１のオーミック電極２４Ａと第１のｎ型領域１２Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂと第２のｎ型領域１２Ｂはそれぞれ電気的に接続されている。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ノーマリーオフ動作が可能なパワー素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のパワー素子は、第１窒化物層を形成した後ゲート電極下部に第２窒化物層をさらに形成することによってゲート電極に対応する部分には２次元の電子ガス層が形成されないため、ノーマリーオフ動作が可能である。これによって、本発明の一実施形態に係るパワー素子は、ゲートの電圧に応じて２次元の電子ガス層の生成を調整することができ、ノーマリーオフ動作が可能であるため、消費電力を減少させ得る。また、ゲート電極に対応する第２窒化物層を形成するため、第１窒化物層を形成した後ゲート電極に対応する部分のみを再成長させたり、ゲート電極に対応する部分を除いた残り部分をエッチングする方法を用いることによって、リセス工程を省略することができることから素子の再現性を確保することが化膿であり、工程を単純化させることができる。 （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】精密なエッチング制御を必要とすることなく、ビアホール構造を形成することを可能とするとともに、エッチング後の洗浄を容易にする。
【解決手段】半導体装置において、第１の基板１１と、第１の基板表面に形成された素子領域１２，１３と、素子領域と接続され、第１の基板１１上に形成された電極１４，１５，１６と、第１の基板１１と積層される第２の基板１７と、第２の基板１７を貫通し、電極上に配置されるビアホール１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、ビアホール内に形成される金属層１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、を備える。 （もっと読む）

【課題】
高周波信号遮断後の回復が早く、素子分離特性のよい化合物半導体エピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】
半導体エピタキシャル基板は、単結晶基板と、単結晶基板上にエピタキシャル成長されたＡｌＮ層と、ＡｌＮ層の上にエピタキシャル成長された窒化物半導体層とを有し、単結晶基板とＡｌＮ層間界面より、ＡｌＮ層と窒化物半導体層間界面の方が凹凸が大きい、ことを特徴とする。 （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】より高いしきい値電圧と電流コラプス改善を両立できる、ノーマリーオフ型の高耐圧デバイスに好適な窒化物半導体基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、前記基板１の一主面上に形成されるバッファー層２と、前記バッファー層２上に形成される中間層３と、前記中間層３上に形成される電子走行層４と、前記電子走行層４上に形成される電子供給層５とを含む窒化物半導体基板１０において、前記中間層３を厚さ２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下、炭素濃度５×１０¹⁶ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以上１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以下のＡｌ_xＧａ_1-xＮ（０．０５≦ｘ≦０．２４）とし、前記電子走行層４が厚さ５ｎｍ以上２００ｎｍ以下のＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦０．０４）とする。 （もっと読む）

【課題】高耐圧なＩＩＩ−窒化物デバイスを提供する。
【解決手段】半導体基板１、基板１上の活性層のスタックであって、それぞれの層はＩＩＩ−窒化物材料を含むスタック２−５、スタック２−５上のゲート８、ソース９およびドレインコンタクト１０、および基板１の裏側（活性層のスタックに接する側に対向する側）から基板１に接する活性層のスタックの下層まで基板中を延びるトレンチであって、トレンチはドレイン領域を完全に囲み、ドレインに向かうゲート領域の端と、ゲートに向かうドレイン領域の端との間に配置され、基板のドレイン領域は本質的に半導体材料から形成されるような幅を有するトレンチを含むＩＩＩ−窒化物デバイス。 （もっと読む）

【課題】リーク電流を低減でき、かつ、良好な電流コラプス特性が得られる窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｓi基板１上に順に積層されたチャネルＧaＮ層５およびそのチャネルＧaＮ層５とヘテロ界面を形成するバリアＡlＧaＮ層６を含む窒化物半導体層を備える。上記バリアＡlＧaＮ層６は、炭素濃度を５×１０^１７／ｃｍ^３以上とする。また、チャネルＧaＮ層５は、炭素濃度を６×１０^１６／ｃｍ^３未満とし、かつ、膜厚を５００ｎｍ以上とする。 （もっと読む）

【課題】縦型接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）およびショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を備えるスイッチング素子を提供すること。
【解決手段】自己整合縦型接合型電界効果トランジスタを、エッチング注入ゲートおよび集積逆並列ショットキーバリアダイオードと組み合わせたスイッチング素子が、記載されている。ダイオードのアノードは、漂遊インダクタンスによる損失を低減するために、デバイスレベルでトランジスタのソースに接続される。ＳＢＤアノード領域におけるＳｉＣ表面は、ＳＢＤのターンオン電圧と関連するパワー損失が低減されるよう低いショットキーバリア高さを達成するために、乾式エッチングによって調整される。 （もっと読む）

【課題】絶縁破壊耐性に優れた化合物半導体積層構造を備えて基板の絶縁破壊の十分な抑止を実現し、ピンチオフ状態とする際にもリーク電流が極めて少ない信頼性の高い化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】Ｓｉ基板１上に形成された化合物半導体積層構造２は、その厚みが１０μｍ以下であって、ＡｌＮからなる厚い第１のバッファ層を有しており、ＩＩＩ族元素（Ｇａ，Ａｌ）の総原子数のうち、Ａｌ原子の比率が５０％以上とされ、換言すれば、Ｖ族元素のＮとの化学結合（Ｇａ−Ｎ，Ａｌ−Ｎ）の総数のうち、Ａｌ−Ｎが５０％以上とされる。 （もっと読む）

【課題】高抵抗バッファ層の結晶品質の劣化を避けることができる窒化物半導体装置の製造方法を得る。
【解決手段】ＳｉＣ基板１上に、III族原料として有機金属原料を用い、Ｖ族原料としてヒドラジン誘導体の有機化合物を用いたＭＯＣＶＤ法により、炭素濃度が１０^１８ｃｍ^−３以上に制御された窒化物半導体からなるＡｌＮ高抵抗バッファ層２を形成する。ＡｌＮ高抵抗バッファ層２上に、ＡｌＮ高抵抗バッファ層２よりも低い抵抗値を持つＧａＮ電子走行層３とＡｌ_０．２Ｇａ_０．８Ｎ電子供給層４を形成する。 （もっと読む）

【課題】設計の自由度を損なわずに、高いオン特性とオフ特性を持つ半導体装置を容易に製造する。
【解決手段】可視光に対して透明な半導体基板１の表面にソース電極２及びドレイン電極３を形成する。半導体基板１の表面においてソース電極２とドレイン電極３との間に表側ゲート電極４を形成する。半導体基板１の表面においてソース電極２とドレイン電極３との間以外の領域に合わせマーク５を形成する。半導体基板１を透過して見える合わせマーク５に基づいて半導体基板１を位置合わせして、半導体基板１の裏面において表側ゲート電極４と対向する位置に裏側ゲート電極６を形成する。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ型、すなわちエンハンスメント型トランジスタであるIII族窒化物ＨＥＭＴを提供する。
【解決手段】エンハンスメント型高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）４００はIII−Ｖ族半導体４１２上に位置するIII−Ｖ族バリア層４１４を含むヘテロ接合４１６、およびIII−Ｖ族バリア層４１４上に形成され、Ｐ型III−Ｖ族ゲート層４５２を含むゲート構造４６２を具える。Ｐ型III−Ｖ族ゲート層４５２によりゲート構造４６２下での２次元電子ガス（２ＤＥＧ）の発生を防ぐ。エンハンスメント型ＨＥＭＴ４００を製造する方法は、基板４０２を設け、基板４０２にIII−Ｖ族半導体４１２を形成し、III−Ｖ族半導体４１２上にIII−Ｖ族バリア層４１４を形成し、III−Ｖ族バリア層４１４上にＰ型III−Ｖ族ゲート層４５２を含むゲート構造４６２を形成する。 （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】窒化物半導体装置の、ソース・ドレイン間のオン抵抗を低減する。
【解決手段】ソース・ドレイン間を走行する窒化物半導体層と下地となる窒化物半導体層の間に、両窒化物半導体層より電子親和力が大きく、下地となる窒化物半導体よりも格子定数の大きい材料を形成する。その結果、ゲート電圧の印加によりゲート絶縁膜の下方に形成されるチャネルと、ゲート部以外で形成される二次元電子ガスを、深さ方向において近づけることができ、オン抵抗の低減が可能となる。 （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】電流の減少を抑制することが可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、炭化シリコンからなる基板１０と、基板１０上に設けられた窒化アルミニウムからなるバッファ層１２と、バッファ層１２上に設けられた窒化ガリウムからなるチャネル層１４と、チャネル層１４上に設けられた窒化物半導体からなる電子供給層１６と、電子供給層１６上に設けられたソース電極２０、ドレイン電極２２及びゲート電極２４と、を具備し、バッファ層１２の厚さの逆数の平均値の逆数は２０ｎｍ以下であり、バッファ層１２の最も厚い部分と、最も薄い部分との厚さの差は６ｎｍ以上であることＨＥＭＴ１００である。 （もっと読む）

【課題】ＩｎＡｌＮ電子供給層上にＧａＮ層を形成する場合でも、ＩｎＡｌＮ電子供給層の品質の悪化を抑制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】本発明は、基板１０上にＧａＮ電子走行層１４を形成する工程と、ＧａＮ電子走行層１４上にＩｎＡｌＮ電子供給層１８を形成する工程と、ＩｎＡｌＮ電子供給層１８を形成した後、Ｉｎ含有ガスを供給しつつ、基板１０を昇温させる工程と、昇温が終了した後、ＩｎＡｌＮ電子供給層１８上にＧａＮ層２０を形成する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。 （もっと読む）

【課題】 電流コラプスを抑制するとともに、高耐圧動作が可能な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】 ＳｉＣ基板１０上に形成されたｉ−ＧａＮバッファ層１２と、ｉ−ＧａＮバッファ層１２上に形成されたｎ−ＡｌＧａＮ電子供給層１６と、ｎ−ＡｌＧａＮ電子供給層１６上に形成されたｎ−ＧａＮキャップ層１８と、ｎ−ＧａＮキャップ層１８上に形成されたソース電極２０及ドレイン電極２２と、ソース電極２０とドレイン電極２２との間のｎ−ＧａＮキャップ層１８上に形成されたゲート電極２６と、ソース電極２０とドレイン電極２２との間のｎ−ＧａＮキャップ層１８上に形成された第１の保護層２４と、ゲート電極２６とドレイン電極２２との間の第１の保護層２４に形成されたｎ−ＧａＮキャップ層１８に達する開口部２８に埋め込まれ、第１の保護層２４とは異なる絶縁層よりなる第２の保護層３０とを有する。 （もっと読む）