【課題】本実施形態は、窒化物半導体層のクラックがほとんどなく、表面の粗度が極めて優秀であるので、全体的な安定性の向上された窒化物系半導体素子を提供する。
【解決手段】本実施形態の窒化物系半導体素子は、基板と、前記基板上に形成されるアルミニウムシリコンカーバイド（ＡｌＳｉ_ｘＣ_１−ｘ）前処理層と、前記前処理層上に形成されるＡｌがドーピングされたＧａＮ層と、前記ＡｌがドーピングされたＧａＮ層上に形成されるＡｌＧａＮ層とを含む。 （もっと読む）

【課題】ヘテロ接合を有する半導体装置において、リーク電流と電流コラプスのトレードオフ関係を打破し、リーク電流と電流コラプスの双方を抑制すること。
【解決手段】半導体装置１の電子走行層４は、炭素が導入されている高抵抗領域４ａを含んでいる。電子走行層４と電子供給層５のヘテロ接合５ａと平行な断面において、高抵抗領域４ａの炭素の濃度分布が、ドレイン電極１２とソース電極１８の少なくともいずれか一方の下方で相対的に濃く、ドレイン電極１２と絶縁ゲート部１６の間で相対的に薄くなるような断面が存在している。 （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】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】
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】ＧａＮ系トランジスタを簡便な構造で適切に保護することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート電極１１０ｇと保護ダイオード用電極１１５ｐとが互いに接続されている。絶縁膜１１３は、所定値以上の電圧がゲート電極１１０ｇに印加された場合にリーク電流を保護ダイオード用電極１１５ｐと電子走行層１０４及び電子供給層１０３との間に流し、所定値は、ＨＥＭＴがオン動作する電圧より高く、ゲート絶縁膜１０９ｇの耐圧よりも低い。 （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】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】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】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】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】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】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】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）