【課題】ＡｌＧａＮ層の表面を平坦とし、かつ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ界面に存在する二次元電子ガスにダメージを与えない半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】先ず、サファイア又は炭化珪素で形成される支持基板１２を用意して、支持基板上にバッファ層１４を堆積させる。次に、支持基板及びバッファ層を９００℃以上１１００℃以下に設定された成長温度に保持した状態で、バッファ層上に、ＧａＮ層１６及びＡｌＧａＮ層２０を順次に積層してＧａＮ半導体基板１０を形成する。ＧａＮ半導体基板を形成する工程に引き続いて、ＧａＮ半導体基板を５００℃以上成長温度以下の温度に保持した状態で、ＡｌＧａＮ層の上側表面２８上に、表面保護膜としてＡｌＮ層３０を形成する。 （もっと読む）

接合電界効果トランジスタが記載される。このトランジスタは、広いバンドギャップの半導体から造られる。上記デバイスは、ソース、チャネル、ドリフトおよびドレインの半導体の層ならびにｐ型注入ゲート領域またはショットキーゲート領域を含む。上記ソース、チャネル、ドリフトおよびドレイン層は、エピタキシャルに成長され得る。上記ソース、ゲートおよびドレイン領域に対するオーム接触は、ウェーハと同じ側に形成され得る。上記デバイスは、垂直チャネル幅に依存する異なる閾電圧を有し得、同じチャネルドーピングに対し、デプレッション動作モードおよびエンハンス動作モードの両方に対して実施され得る。上記デバイスは、デジタル、アナログおよびモノリシックなマイクロ波集積回路のために使用され得る。上記デバイスを含むトランジスタおよび集積回路を製造する方法もまた、記載される。
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不均一アルミニウム濃度のＡｌＧａＮをベースとするキャップ層を備えるＩＩＩ族窒化物高電子移動度トランジスタが提供される。このキャップ層は、それが上に設けられたバリア層から遠い方のその表面付近に高い濃度のアルミニウム濃度を有する。キャップ層を備える高電子移動度トランジスタが提供される。このキャップ層は、それが上に設けられるバリア層から遠い方のその表面付近にドープ領域を有する。広バンドギャップ半導体デバイスの黒鉛状ＢＮ不活性構造体が提供される。また、ＩＩＩ族窒化物半導体デバイスのＳｉＣ不活性構造体が提供される。また、不活性構造体の酸素アニールも提供される。また、凹部のないオーミックコンタクトも提供される。
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【課題】 耐圧特性の低下、ゲート電極におけるリーク電流の増加などのような不利益な結果をもたらすことなく接触抵抗を低減する。
【解決手段】 半導体装置は、Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１）からなる層を含むチャネル層１の上側にＡｌ_zＧａ_1-zＮ（０≦ｚ≦１）からなる第１種層を含む電子供給層２が形成され、チャネル層１と電子供給層２とがヘテロ接合されている窒化物半導体へテロ接合型電界効果トランジスタであって、電子供給層２の上側にゲート電極４、ソース電極３およびドレイン電極５が配置されており、電子供給層２は、ゲート電極４の下側の部分では不純物濃度が１Ｅ１８ｃｍ^-3以下のｎ型となっている。ソース電極３およびドレイン電極５の下側の部分では不純物濃度が１Ｅ１８ｃｍ^-3より多いｎ型となっている。 （もっと読む）

窒化物半導体層を含む半導体装置は、シリコン基板１の上にＡｌＮから成る第１の層８とｐ型ＧａＮから成る第３の層１０とＣａＮから成る第２の層９とを交互に複数積層した構造のバッファ層２を有する。バッファ層２の上にＨＥＭＴを形成するための窒化物半導体層を含む主半導体領域３を有する。第３の層１０の厚みは０．５〜５０ｎｍである。第３の層１０は２次元電子ガスの発生を抑制する効果を有する。これにより、バッファ層２の低抵抗化が防止される。
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【課題】III族窒化物半導体を容易に加工することのできる技術により実現される新規な素子構造を提供する。
【解決手段】半導体レーザは、ｐ型ＧａＮガイド層３０７と、ｐ型ＧａＮガイド層３０７上に形成された、ＡｌＮ層である電流狭窄層３０８と、電流狭窄層３０８の開口部を埋め込むように形成されたｐ型クラッド層３０９とを有する。 （もっと読む）

【課題】理想的な特性に近いショットキー電極を製造する方法を提供する。
【解決手段】ＧａＡｓ基板１０１にリセス１０７を形成するためのエッチングを行う際に、このリセス１０７の表面に、水酸基を多く含むＧａ酸化膜１０８が形成される。このＧａ酸化膜１０８はショットキー電極の特性を悪化させる原因になる。このため、エッチング後、このＧａＡｓ基板１０１をホットプレートで加熱することにより、このＧａ酸化膜１０８から水酸基を取り除き、絶縁性の高いＧａ酸化膜１０９に変質させる。その後、Ｇａ酸化膜１０９上にショットキー電極１１１を形成し、レジストパターン１０６や金属層１１０を取り除いた後、保護膜１１３を形成する。この発明によれば、Ｇａ酸化膜１０８内の水酸基が水に変化する反応を加熱処理によって促進させることができ、これにより水酸基を取り除くことができるので、理想的な特性に近いショットキー電極１１１を得ることができる。 （もっと読む）

ショットキーコンタクトなどのゲートコンタクトを形成する前にゲート埋込み部のアニーリングを行うことにより、ゲートリークが低減され、かつ／またはトランジスタなどの半導体デバイス内に高品質のゲートコンタクトを提供することができる。アニーリング中に封入層を使用することで、トランジスタのゲート埋込み部内の半導体への損傷がさらに低減される。アニーリングを、例えばデバイスのオーミックコンタクトのアニーリングによって提供することができる。したがって、埋込み部を形成する際のエッチングにより損傷をきたした埋込みゲートを提供することによって生じ得るゲート領域劣化が低減された、高品質のゲートコンタクトおよびオーミックコンタクトを提供することができる。
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【課題】 極めて簡単な手段を採ることで、窒化物系化合物半導体と電極との接触抵抗を低下させ、また、電極表面及び電極パターンエッジのモフォロジを良好に維持することを可能にして高い信頼性を実現できるようにする。
【解決手段】 金属窒化物、例えばＴｉＮを含む第１の層及びＭｏ_x Ｇａ_1-x （０＜ｘ＜１）を含む第２の層が半導体に近い側から前記の順に積層されてなる電極を備えてなることが基本になっている。 （もっと読む）

【課題】 ヘテロ構造を備えているとともにIII-Ｖ族化合物半導体で構成される半導体装置において、安定的なノーマリオフ動作を実現する。
【解決手段】 ｐ−ＧａＮ層３２とＳＩ−ＧａＮ層６２とＡｌＧａＮ層３４が積層され、ＡｌＧａＮ層３４の表面側にショットキー接続されているゲート電極４４を備えている半導体装置である。ｐ−ＧａＮ層３２とＳＩ−ＧａＮ層６２よりもＡｌＧａＮ層３４のバンドギャップの方が大きく、さらに、ＳＩ−ＧａＮ層６２は、その不純物濃度が1×10¹⁷cm^-3以下であることを特徴としている。 （もっと読む）

トランジスタ製作は、基板上に窒化物ベースのチャネル層を形成すること、窒化物ベースのチャネル層上に障壁層を形成すること、窒化物ベースのチャネル層のコンタクト領域を露出させるように障壁層にコンタクト凹部を形成すること、例えば、低温堆積プロセスを使用して、窒化物ベースのチャネル層の露出されたコンタクト領域上にコンタクト層を形成すること、コンタクト層上にオーミックコンタクトを形成すること、及びオーミックコンタクトに隣接した障壁層上に配置されたゲートコンタクトを形成すること、を含んでいる。また、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）及びＨＥＭＴの製作方法が提供される。ＨＥＭＴは、基板上の窒化物ベースのチャネル層と、窒化物ベースのチャネル層上の障壁層と、チャネル層の中まで延びる、障壁層のコンタクト凹部と、コンタクト凹部の中の窒化物ベースのチャネル層上の窒化物ベースのｎ型半導体材料のコンタクト領域と、窒化物ベースのコンタクト領域上のオーミックコンタクトと、このオーミックコンタクトに隣接した障壁層上に配置されたゲートコンタクトと、を含んでいる。窒化物ベースのｎ型半導体材料のコンタクト領域及び窒化物ベースのチャネル層は、表面積拡大構造を含んでいる。
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電流安定性の改善された自己整列型炭化ケイ素パワーＭＥＳＦＥＴおよびそのデバイスの作成方法を記載する。このデバイスは、ゲート凹部により分離されたレイズドソースおよびドレイン領域を含み、低ゲートバイアスにおいてでさえ表面トラップ効果が低減されるため、電流安定性が改善される。このデバイスは自己整列型プロセスを用いて作成され得る。このプロセスでは、金属エッチマスクを用いて、ｎドープのＳｉＣチャネル層上のｎ^＋ドープのＳｉＣ層を備えた基板がエッチングされてレイズドソースおよびドレイン領域が規定される。この金属エッチマスクがアニールされ、ソースおよびドレイン・オームコンタクトが形成される。単層または多層の誘電性フィルムが成長または堆積され異方性エッチングされる。蒸着または別の異方性堆積技術を用いて、ショットキーコンタクト層および最終金属層が堆積され、オプションとして、誘電性層の等方エッチングされる。
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【課題】 本発明は、ショットキ・コンタクト（１６）を形成するために半導体（１４）上に導電性炭素材料（１７）を堆積する方法に関する。
【解決手段】 本発明の方法は、半導体（１４）をプロセス・チャンバ（１０）内に導入するステップと、プロセス・チャンバ（１０）の内部（１０'）を所定温度に加熱するス
テップと、プロセス・チャンバ（１０）を第１所定圧力以下に減圧するステップと、プロセス・チャンバ（１０）の内部（１０'）を第２所定温度に加熱するステップと、少なく
とも炭素を含むガス（１２）を、第１所定圧力よりも高い第２所定圧力に達するまで導入するステップと、少なくとも炭素を含むガス（１２）から、半導体（１４）上に導電性炭素材料（１７）を堆積することにより、半導体（１４）上に堆積した炭素材料（１７）がショットキ・コンタクト（１６）を形成するステップを備えている。 （もっと読む）

半導体素子の製造方法は、炭化珪素基板１上に形成された炭化珪素薄膜２内にイオンを注入する工程と、炭化珪素基板を減圧雰囲気で加熱することで炭化珪素基板の表面にカーボン層５を形成する工程と、カーボン層５を形成する工程より高い圧力で、且つ高い温度の雰囲気中で炭化珪素基板を活性化アニールする工程とを含んでいる。 （もっと読む）

窒化物ベースの半導体チャネル層上に窒化物ベースの半導体バリア層を形成すること、および窒化物ベースの半導体バリア層のゲート領域上に保護層を形成することによって、トランジスタが製作される。パターニングされたオーム性接触金属領域が、バリア層上に形成され、第１および第２のオーム性接触を形成するためにアニールされる。アニールは、保護層をゲート領域上に載せたままで実施される。バリア層のゲート領域上に、ゲート接点も形成される。ゲート領域内に保護層を有するトランジスタも形成され、バリア層の成長させたままのシート抵抗と実質的に同じシート抵抗をもつバリア層を有するトランジスタも同様である。
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ワイドバンドギャップ材料内に、接合温度低下、動作中の高電力密度化、及び定格電力密度における信頼性向上を達成する高電力デバイスを形成する方法を、結果的に得られる半導体構造及びデバイスと共に開示する。本方法は、ダイアモンドの層を炭化珪素ウェハに添加して、得られる複合ウェハの熱伝導率を高め、その後、炭化珪素の上におけるエピタキシャル成長を支持するためにその十分な厚さを保持しつつ、複合ウェハの炭化珪素部分の厚さを削減し、複合ウェハの炭化珪素面を、その上におけるエピタキシャル成長のために、準備し、第ＩＩＩ族窒化物ヘテロ構造を、ウェハの準備した炭化珪素面に添加することを含む。
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【課題】
【解決手段】ＩＩＩ族窒化物半導体素子およびその製造方法の実施形態は、高温処理中にＩＩＩ族窒化物材料に損傷を与えずに、素子のコンタクトを形成することを可能にする低抵抗の不動態化層を備えてよい。不動態化層は、素子全体を不動態化するために用いられてよい。不動態化層は、さらに、素子のコンタクトと活性層との間に設けられて、導電のための低抵抗の電流路を提供してもよい。この不動態化処理は、ＦＥＴ、整流器、ショットキダイオードなど、任意の種類の素子に用いて、破壊電圧を改善すると共に、コンタクトの接合部付近の電界集中効果を防止してよい。不動態化層は、外部拡散に関してＩＩＩ族窒化物素子に影響を与えない低温アニールで活性化されてよい。 （もっと読む）

【課題】 製造コストを低減し品質の均一性および安定性を高めたモノリシック集積型エンハンスメントモード／デプリーションモードＦＥＴデバイスを提供する。
【解決手段】 単一の半導体多層構造でデプリーションモード（Ｄモード）ＦＥＴをエンハンスメントモード（Ｅモード）ＦＥＴとモノリシックに集積回路化する。上記多層構造にはチャネル層を設け、その上に障壁層をオーバーレイし、さらにその上にオームコンタクト層をオーバーレイする。これらＤモードＦＥＴおよびＥモードＦＥＴのソースコンタクトおよびドレーンコンタクトをオームコンタクト層に接続する。またＤモードＦＥＴおよびＥモードＦＥＴのゲートコンタクトを障壁層に接続する。障壁層の中のＥモードゲートコンタクトの下に非晶質化領域を設ける。この非晶質化領域が障壁層との間の埋込みＥモードSchottkyコンタクトを構成する。代わりに実施例ではＤモードＦＥＴのゲートコンタクトを障壁層にオーバーレイした第１の層に接続し、その第１の層の中にＤモード非晶質化領域を形成する。 （もっと読む）

【課題】窒素を含む化合物半導体層の表面に生じた、エッチングによるダメージを除去あるいは軽減し、ゲート電極に良好なショットキ特性を有する半導体装置を形成する。
【解決手段】ドライエッチングにより、第１化合物半導体層２２のゲート電極形成予定領域３６の表面を露出するとともに、コンタクト層３２を形成する。次いで、この第１化合物半導体層２２の露出した表面に対するアニール処理を行う。前述のドライエッチングの際に第１化合物半導体層２２の表面に生じたダメージを、窒素プラズマを用いた表面処理を行うことにより、良好な電気特性をもつ第１化合物半導体層２２の表面を形成する。この窒素プラズマを用いた表面処理を行った第１化合物半導体層２２の表面上にゲート電極３８を形成し、良好なショットキ特性を有するゲート電極を具えたリセス型ＨＥＭＴ１０を形成する。 （もっと読む）

【課題】ゲート長の短いゲート電極を有し、しかも低抵抗で高周波特性が優れている半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくともノンドープＩｎＧａＰ層又はノンドープＩｎＡｌＧａＰ層からなる上層半導体層１２と、この上層半導体層直下にＧａＡｓ層またはＡｌＧａＡｓ層からなる下層半導体層１１を含む半導体基板に、上層半導体層表面から上層半導体層への浸入が、下層半導体層で略停止するショットキーゲート電極１５と、このショットキーゲート電極部に接続して第１の電極の抵抗を低減する第２の電極部１６からなるＴ字型ゲート電極を形成する。 （もっと読む）