【課題】オン抵抗を増加させることなく、ノーマリーオフとなる半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された第１の半導体層１３と、第１の半導体層１３の上に形成された第２の半導体層１４と、第２の半導体層１４の上に形成された第３の半導体層１５と、第３の半導体層１５の上に形成されたゲート電極２１と、第２の半導体層１４の上に形成されたソース電極２２及びドレイン電極２３と、を有し、第３の半導体層１５には、半導体材料にｐ型不純物元素がドープされており、第３の半導体層において、ゲート電極の直下にはｐ型領域１５ａが形成されており、ｐ型領域１５ａを除く領域は、ｐ型領域１５ａよりも抵抗の高い高抵抗領域１５ｂが形成されている半導体装置。 （もっと読む）

【課題】半導体層と電極との間に絶縁膜を介するＭＩＳ構造を採用するも、オン抵抗の上昇及び閾値の変動を抑止し、信頼性の高い半導体装置を得る。
【解決手段】ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴは、化合物半導体積層構造２と、化合物半導体積層構造２の表面と接触する挿入金属層４と、挿入金属層４上に形成されたゲート絶縁膜７と、挿入金属層４の上方でゲート絶縁膜７を介して形成されたゲート電極８とを含み構成される。 （もっと読む）

【課題】ドレイン−ソース間のリーク電流が少なく、かつ、ノーマリーオフの半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された不純物元素を含む第１の半導体層１３と、第１の半導体層１３の上に形成された第２の半導体層１６と、第２の半導体層１６の上に形成された第３の半導体層１７と、第３の半導体層１７の上に形成されたゲート電極２１、ソース電極２２及びドレイン電極２３と、を有し、第２の半導体層１６において、ゲート電極２１の直下には、第１の半導体層１３と接し、第１の半導体層１３に含まれる不純物元素が拡散している不純物拡散領域１５が形成されており、不純物元素は、不純物拡散領域がｐ型となる元素であることを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

【課題】長期にわたって安定した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】化合物半導体装置の一態様には、基板１と、基板１上方に形成された電子走行層３及び電子供給層５と、電子供給層５上方に形成されたゲート電極１１ｇ、ソース電極１１ｓ及びドレイン電極１１ｄａと、電子供給層５とゲート電極１１ｇとの間に形成された第１のｐ型半導体層７ａと、ソース電極１１ｓと電子供給層５との間に形成されたｐ型半導体層７と、が設けられている。第２のｐ型半導体層７上のソース電極１１ｓには、第１の金属膜１１ｓａと、第１の金属膜１１ｓａにゲート電極１１ｇ側で接し、第１の金属膜１１ｓａよりも抵抗が大きい第２の金属膜１１ｓｂと、が設けられている。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流が低減され、かつ、ノーマリーオフ動作する半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された第１の半導体層１２と、第１の半導体層１２の上に形成された第２の半導体層１３と、第２の半導体層１３の上に形成された下部絶縁膜３１と、下部絶縁膜３１の上に、ｐ型の導電性を有する酸化物により形成された酸化物膜３３と、酸化物膜３３の上に形成された上部絶縁膜３４と、上部絶縁膜３４の上に形成されたゲート電極４１と、を有し、ゲート電極４１の直下において、下部絶縁膜３１の表面には凹部が形成されている半導体装置。 （もっと読む）

【課題】耐圧をより向上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】化合物半導体装置の一態様には、基板１と、基板１の上方に形成された化合物半導体積層構造８と、基板１と化合物半導体積層構造８との間に形成された非晶質性絶縁膜２と、が設けられている。 （もっと読む）

【課題】電子走行層にＦｅが入り込むことを抑制し、半導体層等にクラックの発生が抑制される電界効果型トランジスタを提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された半導体材料に高抵抗となる不純物元素がドープされた高抵抗層１４と、高抵抗層１４の上に形成された多層中間層１５と、多層中間層１５の上に半導体材料により形成された電子走行層１６と、電子走行層の上に半導体材料により形成された電子供給層１７と、を有し、多層中間層１５は、ＧａＮ層とＡｌＮ層とが交互に積層された多層膜により形成されていることを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体を用いた電界効果トランジスタのしきい値電圧がより容易に制御できるようにする。
【解決手段】基板１０１の上に形成されたＧａＮからなる緩衝層１０２と、緩衝層１０２の上に形成されたＡｌＧａＮからなる障壁層１０３と、障壁層１０３の上に形成されたゲート電極１０４とを備える。また、障壁層１０３の上にゲート電極１０４を挟んでゲート電極１０４とは離間して形成されたソース電極１０５およびドレイン電極１０６を備える。加えて、障壁層１０３とゲート電極１０４との間に形成されたＩｎＡｌＮからなるキャップ層１０７を備える。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ型のＨＥＭＴ構造を有し、かつ優れたデバイス特性を有する窒化物半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】窒化物半導体装置は、窒化物半導体からなる電子走行層３と、電子走行層３に積層され、電子走行層３とはＡｌ組成が異なり、Ａｌを含む窒化物半導体からなる電子供給層４と、電子供給層４と電子走行層３との界面に連続する界面を有し、電子走行層３上に形成された酸化膜１１と、酸化膜１１を挟んで電子走行層３に対向するゲート電極８とを含む。 （もっと読む）

【課題】放置時間が長くても、化合物半導体積層構造の表面のダングリングボンドがフッ素で終端された状態が維持されるようにし、閾値電圧の変動を抑制して、信頼性を向上させる。
【解決手段】半導体装置は、化合物半導体積層構造６と、化合物半導体積層構造６の表面を覆うフッ素含有バリア膜９と、化合物半導体積層構造６の上方にフッ素含有バリア膜９を挟んで設けられたゲート電極８とを備える。 （もっと読む）

【課題】基板の外周部においてクラックの発生が抑制される半導体結晶基板を提供する。
【解決手段】半導体結晶基板１１０と、基板１１０の表面に窒化物により形成された保護層１２０と、を有し、保護層１２０は、基板１１０の外周部となる周辺領域１２０ａはアモルファス状態であり、基板１１０の周辺領域よりも内側の内部領域１２０ｂは結晶化している。 （もっと読む）

【課題】ＥＯＴの低減及びリーク電流の低減を両立できる半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】被処理体上に第１の高誘電率絶縁膜を成膜する第１の成膜工程と、前記第１の高誘電率絶縁膜を、６５０℃以上で６０秒未満の間熱処理する結晶化熱処理工程と、前記第１の高誘電率絶縁膜上に、前記第１の高誘電率絶縁膜の金属元素のイオン半径よりも小さいイオン半径を有する金属元素を有し、前記第１の高誘電率絶縁膜よりも比誘電率が大きい、第２の高誘電率絶縁膜を成膜する第２の成膜工程と、を含む、半導体装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】低オン抵抗であって、かつ、ノーマリーオフの電界効果型トランジスタを提供する。
【解決手段】基板１０の上に形成された電子走行層１１と、電子走行層１１の上に、電子走行層１１よりもバンドギャップの広い半導体により形成された電子供給層１２と、電子供給層１２の上に、電子供給層よりもバンドギャップの狭い半導体により形成されたバリア形成層１３と、バリア形成層１３の上に、不純物のドープされた半導体により形成された上部チャネル層１４と、バリア形成層１３及び上部チャネル層１４を除去することにより形成されたバリア形成層１３及び上部チャネル層１４の側面と、側面に形成された絶縁膜２０と、絶縁膜２０を介し形成されたゲート電極２１と、上部チャネル層１４と接続されるソース電極２２と、電子供給層１２または電子走行層１１と接続されるドレイン電極２３と、を有する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極に臨む領域の半導体層へのダメージ層の形成を抑制して、ノーマリオフ動作を実現することができるヘテロ接合電界効果型トランジスタを備える半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】チャネル層２３とヘテロ接合を形成するバリア層２４のうち、ゲート電極２９に臨む領域を除く他の領域に、バリア層２４の伝導帯から、チャネル層２３とバリア層２４とのヘテロ界面のバンド不連続量ΔＥｃと、バリア層２４に発生する分極によるバリア層２４のゲート電極２９側とヘテロ界面側とのエネルギー差ΔＥｐとを足し合わせたエネルギー（ΔＥｃ＋ΔＥｐ）までのエネルギー深さのバンドギャップ中に準位を形成する不純物をドーピングして、不純物ドーピング領域２６を形成する。 （もっと読む）

【課題】higher-k材料であるチタン酸化膜の半導体基板との界面を安定化でき、さらなる微細化に対応できるゲート構造を実現できるようにする。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１の上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極とを備えている。ゲート絶縁膜は、アナターゼ型酸化チタンを主成分とする高誘電率絶縁膜５であり、ゲート電極は、第１の金属膜６又は第２の金属膜８を含む導電膜から構成されている。 （もっと読む）

【課題】ショットキー障壁の高さおよび幅を容易に制御すると共に寄生抵抗が低く、且つ短チャネル効果を効果的に抑制する。
【解決手段】金属ソース・ドレイン電極(ニッケルシリサイド)６とＰ型シリコン基板１との間に、セシウム含有領域５を形成している。こうして、金属ソース・ドレイン電極６近傍のセシウムをイオン化して正孔に対するエネルギー障壁高さを大きくし、金属ソース・ドレイン電極６とＰ型シリコン基板１との間のリーク電流を著しく低減する。また、チャネルと金属ソース・ドレイン電極６との間のショットキー障壁の高さおよび幅を実効的に小さくして寄生抵抗を著しく低減する。したがって、金属シリサイドの厚み(深さ)をイオン注入による制約なしに決定でき、極めて浅いソース・ドレインを形成して良好な短チャネル効果特性を得ることができる。 （もっと読む）

【課題】 チャンネルドーピングあるいは複雑なゲート電極パターン化の必要性なしに、複数のトランジスタが多閾値電圧を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置及びその製造方法において、第１トランジスタは、第１材料で形成された下層と第２材料で形成された上層とを含むゲートスタックを有する。第２トランジスタは、第３材料で形成された下層と第２材料で形成された上層とを含むゲートスタックを有する。第３トランジスタは、第１材料で形成された下層と第４材料で形成された上層とを含むゲートスタックを有する。第４トランジスタは、第３材料で形成された下層と第４材料で形成された上層とを含むゲートスタックを有する。第１材料乃至前記第４材料の仕事関数は互いに異なる。第１トランジスタ乃至第４トランジスタは、互いに異なる閾値電圧を有する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極とチャネル層との間の障壁層に低抵抗領域を備えた構成において、ゲートリーク電流を防止することによりドレイン電流の最大値の向上を図ることが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】化合物半導体で構成されたチャネル層１４と、チャネル層１４上に設けられた上部障壁層１５とを備え、上部障壁層１５における表面層には、不純物を含有することにより周囲よりも低抵抗に保たれた低抵抗領域１５ｇが設けられている。また、この低抵抗領域１５ｇを挟んだ位置において上部障壁層１５に接続されたソース電極１７ｓおよびドレイン電極１７ｄを備えている。さらに、低抵抗領域１５ｇ上に設けられたゲート絶縁膜１８と、このゲート絶縁膜１８を介して低抵抗領域１５ｇ上に設けられたゲート電極１９とを備えている。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流が少なく、かつ電流コラプスが抑えられた半導体装置の提供。
【解決手段】第１の態様においては、窒化物系半導体で形成された半導体層１１０と、半導体層上に開口を有して設けられ、タンタル酸窒化物を含む第１絶縁膜１２０と、第１絶縁膜の開口において半導体層上に積層された第２絶縁膜１３０と、第２絶縁膜上に設けられたゲート電極１４０と、を備える半導体装置を提供する。ここで、第２絶縁膜は、第１絶縁膜より絶縁性が高い絶縁膜により構成される。 （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）