【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】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】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】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】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】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】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】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】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】高周波数動作が可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、基板１０上に設けられたＧａＮ電子走行層１４と、ＧａＮ電子走行層１４上に設けられたＡｌＮスペーサ層１６と、ＡｌＮスペーサ層１６上に設けられたＩｎＡｌＮ電子供給層１８と、ＩｎＡｌＮ電子供給層１８上に設けられたゲート電極２４とゲート電極２４を挟むソース電極２６およびドレイン電極２８と、を備え、ＡｌＮスペーサ層１６の膜厚が、０．５ｎｍ以上１．２５ｎｍ以下の半導体装置である。 （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。
【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上に第１のＧａＮ層２０を形成する工程と、第１のＧａＮ層２０上に、ＩｎＡｌＮ電子供給層１８および第１のＧａＮ層２０を形成した際の温度よりも高い温度で、第２のＧａＮ層２２を形成する工程と、ＩｎＡｌＮ電子供給層１８上に、ゲート電極２６と、ゲート電極２６を挟むソース電極２８およびドレイン電極３０と、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）

【課題】集積電力段において、入力電圧を集積電力段の一側面（例えば上面）で受け取り、出力電圧を集積電力段の反対側面（例えば底面）から出力する。
【解決手段】集積電力段は負荷段の上に位置する共通ダイを備え、共通ダイはドライバ段１０２及び電力スイッチ１０４を備える。電力スイッチは制御トランジスタ１１０及び同期トランジスタ１１２を含む。制御トランジスタのドレインＤ１が共通ダイの入力電圧を共通ダイの一側面（例えば上面）で受ける。制御トランジスタのソースＳ１が同期トランジスタのドレインＤ２に結合され、前記共通ダイの出力電圧を共通ダイの反対側面（例えば底面）で出力する。電力段の下にインターポーザ１０６を含めることができる。インターポーザは共通ダイの反対側面で共通ダイの出力電圧に結合される出力インダクタ１１８及び必要に応じ出力キャパシタ１２０を含む。 （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】 ノーマリーオフ型高電子移動度トランジスタを提供する。
【解決手段】 ノーマリーオフ型トランジスタは、ＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第１の領域、第１の領域上のＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第２の領域、第２の領域上のＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第３の領域、および第３の領域の少なくとも１つの側壁に隣接するゲート電極を含む。第１の領域はトランジスタのチャネルを提供する。第２の領域は第１の領域のバンドギャップより大きなバンドギャップを有し、チャネル内に２Ｄ電子ガス（２ＤＥＧ）を引き起こす。第２の領域は第１の領域と第３の領域との間に挿入される。第３の領域は、トランジスタのゲートを提供し、トランジスタが正の閾値電圧を有するようにチャネル内の２ＤＥＧを空乏化するのに十分な厚さを有する。 （もっと読む）

【課題】 コラプス現象を効果的に抑制することを可能にしたスイッチング素子を提供する。
【解決手段】 スイッチング素子１ａは、電子走行層１２と、電子走行層１２の上面に形成されてバンドギャップが電子走行層１２より大きく電子走行層１２とヘテロ接合する電子供給層１３と、電子供給層１３の上面に形成されてバンドギャップが電子供給層１３より小さい再結合層１７と、少なくとも一部が電子走行層１２の上面に形成されるソース電極１４及びドレイン電極１５と、少なくとも一部が電子供給層１３の上面に形成されて前ソース電極１４及びドレイン電極１５の間に配置されるゲート電極１６と、を備える。スイッチング素子１ａがオフ状態のとき、再結合層１７で電子及び正孔が再結合する。 （もっと読む）

【課題】冷却効率を向上させることができる半導体装置を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置１０は、裏面に複数の凹部１６を有するシリコン基板１１と、この基板１１の表面上に形成された半導体層１２と、半導体層１２の表面上に、互いに離間して形成されたドレイン電極１３およびソース電極１４と、ドレイン電極１３とソース電極１４との間の半導体層１２上に形成されたゲート電極１５と、複数の凹部１６の内部を含むシリコン基板１１の裏面全体に形成された裏面金属１７と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】スイッチ素子のオン抵抗をより一層小さく抑えることができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ素子１０は、半導体基板１０４に絶縁膜１５を介して接合された電界印加電極１４を有している。駆動回路２０の電界制御部２２は、スイッチ素子１０の電界印加電極１４およびソース電極１３に接続されており、電界印加電極１４−ソース電極１３間にバイアス電圧Ｖｅを印加する。電界制御部２２は、閾値を超えるバイアス電圧Ｖｅをスイッチ素子１０に印加することによって、電界印加電極１４から半導体基板１０４のヘテロ接合界面に電界を印加する。要するに、スイッチ素子１０がオン状態で、電界印加電極１４から半導体基板１０４に印加される電界は、電界効果によってチャネル領域の電子濃度を高くし、スイッチ素子１０のオン抵抗を小さくするように作用する。 （もっと読む）