【課題】ゲート絶縁膜の信頼性が向上した炭化珪素半導体装置を提供する。
【解決手段】第１と第２の主面を有する炭化珪素基板（１０１）と、炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１導電型の炭化珪素層（１０２）と、炭化珪素層の表面に設けられた第２導電型の第１の炭化珪素領域（１０３）と、第１の炭化珪素領域内の表面に設けられた第１導電型の第２の炭化珪素領域（１０４）と、炭化珪素層、第１の炭化珪素領域、及び第２の炭化珪素領域が連続して連なる部分に跨るように選択的に設けられたゲート絶縁膜（１０５）と、ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極（１０６）と、第２及び第１の炭化珪素領域の隣接する部分に選択的に設けられたトレンチに埋め込まれた第１の電極（１０８）と、炭化珪素基板の前記第２の主面に形成された第２の電極（１０７）とを具備する。 （もっと読む）

【課題】 ゲート電極下端の側面に接する領域に半導体表面が露出することを防止することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体基板(20)の上に、電子走行層(21)と電子供給層(23)とが配置されている。電子供給層の上に、ソース電極(30F)及びドレイン電極(31F)が、相互に間隔を隔てて配置されている。ソース電極とドレイン電極との間の電子供給層の上に、ゲート電極(40F)が配置されている。電子供給層の上に、ソース電極とゲート電極との間の領域、及びドレイン電極とゲート電極との間の領域を覆う保護膜(35)が形成されている。ゲート横開口(38)が保護膜に形成されている。ゲート横開口は、ソース電極とゲート電極との間の領域、及びドレイン電極とゲート電極との間の領域の少なくとも一方に、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極のいずれからも間隔を隔てて配置されている。 （もっと読む）

【課題】簡易な製造工程によって形成可能なノーマリーオフ型のＧａＮ系ＦＥＴを提供すること。
【解決手段】本発明においては、ソース電極Ｓ直下およびドレイン電極Ｄ直下にそれぞれｎ−ＡｌＧａＮ層１６を形成し、さらにｎ−ＡｌＧａＮ層１６の間に位置するチャネル層であるｐ−ＧａＮ層１４上に形成される絶縁膜１７の上にゲート電極Ｇを形成することによって、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄとｎ−ＡｌＧａＮ層１６との接触抵抗を低下させたノーマリーオフ型のＧａＮ系のＦＥＴ１を実現することができる。 （もっと読む）

【課題】炭化ケイ素からなる基板上に欠陥密度の低減された活性層が形成された炭化ケイ素半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、面方位{０００１}に対しオフ角が５０°以上６５°以下である、炭化ケイ素からなる基板２と、バッファ層２１と、活性層（エピタキシャル層３、ｐ型層４、およびｎ+領域５、６）とを備える。バッファ層２１は、基板２上に形成され、炭化ケイ素からなる。活性層は、バッファ層２１上に形成され、炭化ケイ素からなる。活性層におけるマイクロパイプ密度は基板２におけるマイクロパイプ密度より低い。また、活性層における、バーガーズベクトルの向きが[０００１]である転位の密度は、基板２における当該転位の密度より高い。 （もっと読む）

【課題】低い閾値電圧のｎチャネル型ＭＩＳトランジスタを含む半導体装置を実現する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板と、半導体基板の主面に形成されたｎ型半導体領域とｐ型半導体領域と、半導体基板上に形成され、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域を露出するように形成された第１と第２のトレンチを有する第１の絶縁層と、第１と第２のトレンチの側壁と底部に沿って形成されたゲート絶縁膜と、第１のトレンチの側壁と底部に沿って形成されゲート絶縁膜を介して内張りされた第１の金属層と、第２のトレンチの側壁と底部に沿って形成されゲート絶縁膜を介して１モノレイヤー以上で１．５ｎｍ以下の厚さに内張りされた第２の金属層と、第２の金属層上に内張りされたアルカリ土類金属元素、III族金属元素の単体、窒化物、炭化物、酸化物の内の少なくとも１つの金属元素を含む第３の金属層と、第１と第２のソース／ドレイン領域を具備することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】半導体装置において、デバイス特性及び信頼性を向上させる。
【解決手段】半導体装置を、半導体基板６上に形成された化合物半導体積層構造１と、少なくとも化合物半導体積層構造１の表面に露出している部分を覆う第１絶縁膜４と、第１絶縁膜４上に形成された第２絶縁膜５とを備えるものとし、第２絶縁膜５を第１絶縁膜４よりも水素を多く含むものとする。 （もっと読む）

【課題】最大ドレイン電流密度が高く、長時間の電力動作にも耐える信頼性の高い、実用的なダイヤモンド電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】ｐ型またはｎ型の伝導性を有するダイヤモンド結晶層１をＣＶＤ装置などで成長させる。次に、金を蒸着させ、ソース電極２、ドレイン電極３を形成する。次に、７６Ｔｏｒｒに減圧したＣＶＤチャンバ内で、上記ダイヤモンド結晶層１に、酸素ガス、水素ガス、トリメチルアルミニウムを供給し、ソース電極２とドレイン電極３との間のゲート部に厚さ８ｎｍのＡｌ（ＯＨ）₃またはＡｌ_1-x-yＯ_xＨ_y化合物からなる絶縁層４を形成する。最後に、絶縁層４上にＡｌ金属膜６を蒸着させてゲート部を形成する。 （もっと読む）

【課題】チャネル移動度のような電気的特性の優れた炭化ケイ素半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、面方位｛０００１｝に対しオフ角が５０°以上６５°以下である、炭化ケイ素からなる基板２と、半導体層（図１のｐ型層４）と絶縁膜（図１の酸化膜８）とを備える。半導体層（ｐ型層４）は基板２上に形成され、炭化ケイ素からなる。絶縁膜（酸化膜８）は、半導体層（ｐ型層４）の表面に接触するように形成されている。半導体層と絶縁膜との界面（チャネル領域と酸化膜８との界面）から１０ｎｍ以内の領域における窒素原子濃度の最大値が１×１０²¹ｃｍ^-3以上である。 （もっと読む）

【課題】インバータ回路など、電気接続された２つの半導体スイッチによるスイッチング動作を行なうための電気回路において、寄生インダクタンスおよびオン抵抗を抑制することができる構造の半導体素子を提供すること。
【解決手段】この半導体素子は、基板１と、基板１の一方側に形成される半導体積層構造部２とを備える。半導体積層構造部２は、ｎ型層５、このｎ型層５の一方側（下面側）に積層されたｐ型層４、およびこのｐ型層４に積層されたｎ型層３からなる縦型ｎｐｎ構造の第１半導体積層構造８と、ｎ型層５をこの第１半導体積層構造８と共有し、ｎ型層５、このｎ型層５の他方側（上面側）に積層されたｐ型層６、およびこのｐ型層６に積層されたｎ型層７からなる縦型ｎｐｎ構造の第２半導体積層構造９とを備える。 （もっと読む）

【課題】高誘電率膜をゲート絶縁膜として用い、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴおよびｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴのそれぞれに要求されるしきい値電圧を容易に実現できる相補型ＭＩＳＦＥＴおよびその製造技術を提供する。
【解決手段】ｎ型ウエル３およびｐ型ウエル４のそれぞれの表面に清浄な酸化シリコン膜５を形成した後、酸化シリコン膜５上に２Ａ族元素の酸化物、３Ａ族元素の酸化物、３Ｂ族元素の酸化物、４Ａ族元素の酸化物、および５Ａ族元素の酸化物等からなる酸素欠損調整層６と、高誘電率膜８と、水素に対する還元触媒効果を有する導電性膜１２とを順次堆積し、Ｈ_２を含む雰囲気中にて基板１に対して熱処理を施すことで酸素欠損調整層６と酸化シリコン膜５との間にダイポールを形成する。その後、導電性膜１２、高誘電率膜８、酸素欠損調整層６および酸化シリコン膜５等をパターニングしてゲート電極およびゲート絶縁膜を形成する。 （もっと読む）

【課題】 メタルゲート電極及び高誘電率ゲート絶縁膜を用いたｎ型ＭＩＳトランジスタとｐ型ＭＩＳトランジスタの双方において適正なしきい値電圧を得る。
【解決手段】 半導体基板３０の表面部に形成された第１及び第２の半導体領域１０，２０と、第１の半導体領域１０上に形成された、Ｌａ及びＡｌを含む第１のゲート絶縁膜１１及び第１のゲート電極１２を有するｎ型ＭＩＳトランジスタと、第２の半導体領域２０上に形成された、Ｌａ及びＡｌを含む第２のゲート絶縁膜２１及び第２のゲート電極２２を有するｐ型ＭＩＳトランジスタと、を備えた相補型半導体装置であって、第２のゲート絶縁膜２２における原子濃度比Ａｌ／Ｌａが、第１のゲート絶縁膜１１における原子濃度比Ａｌ／Ｌａよりも大きい。 （もっと読む）

【課題】高電圧動作するＧａＮベースの高出力化合物半導体装置を提供する
【解決手段】化合物半導体装置は、ソース領域およびドレイン領域の間にチャネル領域を含むＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層と、前記ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層上に、前記チャネル領域を覆って形成された、金属酸化物成分を含む第１のゲート絶縁膜と、前記第１のゲート絶縁膜上に形成され、前記チャネル領域において前記ゲート絶縁膜を露出する開口部を有する第２のゲート絶縁膜と、前記第２のゲート絶縁膜上に、前記第２のゲート絶縁膜の表面を覆って形成され、前記開口部において前記第１のゲート絶縁膜に接するゲート電極と、前記ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層上、前記ソース領域およびドレイン領域にそれぞれオーミック接触して形成されたソースおよびドレイン電極と、よりなる。 （もっと読む）

【課題】表面リーク電流を低減することができる、III族窒化物半導体を用いた窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層３、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層５が、順に積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。ゲート絶縁膜９が形成されている。このゲート絶縁膜９は、窒化物半導体積層構造部２の表面全域に接して形成された窒化シリコン膜２０と、この窒化シリコン膜２０の上に形成された酸化シリコン１０膜とを備えている。ゲート絶縁膜９の上には、ゲート絶縁膜９を挟んで領域１２に対向するようにゲート電極１１が形成されている。また、窒化物半導体積層構造部２の引き出し部６の表面には、ドレイン電極７が接触形成されている。一方、窒化物半導体積層構造部２のｎ型ＧａＮ層５の頂面には、ソース電極１３が接触形成されている。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極の近傍での耐圧が高められた化合物半導体装置とその製造方法を提供すること。
【解決手段】SiC基板２０と、SiC基板２０の上に形成された電子走行層２１と、電子走行層２１の上に形成された電子供給層２３と、電子供給層２３の上に互いに間隔をおいて形成されたソース電極２７ａ及びドレイン電極２７ｂと、ソース電極２７ａとドレイン電極２７ｂの間の電子供給層２３上に形成され、SiC基板２０に向かって狭径となる開口２９ｂを備えた保護絶縁膜３０と、開口２９ｂ内の電子供給層２３上に形成されたゲート電極３２とを有する化合物半導体装置による。 （もっと読む）

【課題】均一な厚さのゲート絶縁膜を形成することを可能とした溝ゲート型ＳｉＣ半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】六方晶ＳｉＣの（０００１）Ｓｉ面に形成した溝ゲート型ＳｉＣ半導体装置の製造方法において、
ゲート絶縁膜を形成する処理が、下記の工程：
ＳｉＣ基板のＳｉ面に形成した溝の底面および側面と溝以外のＳｉＣ基板面全体に、堆積法によりＳｉＯ_２層を形成する工程、および
１０００〜１３００℃での熱酸化により上記ＳｉＯ_２層を成長させて上記ゲート絶縁膜を完成させる工程
を含むことを特徴とする溝ゲート型ＳｉＣ半導体装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ動作を実現することができるとともに、所望のゲート閾値電圧を実現することができる、窒化物半導体素子（ＨＥＭＴ）を提供すること。
【解決手段】このＨＥＭＴは、真性ＧａＮ層３およびｎ型ＡｌＧａＮ層４が積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。窒化物半導体積層構造部２は、ストライプ状の線状部１０と、島状の合流部１１とを備えている。複数本の線状部１０は、隣接する線状部１０との間に形成されたストライプ状のトレンチ６によって、互いに分離されている。線状部１０においてトレンチ６内に露出した積層境界７には、ゲート絶縁膜１２を介してゲート電極１３が対向している。また、ｎ型ＡｌＧａＮ層４には、ソース側合流部１１Ｓおよびドレイン側合流部１１Ｄにおいて、ソース電極１４およびドレイン電極１５がそれぞれ接触形成されている。 （もっと読む）

【課題】チャネルが形成される部分における分極電荷の発生を抑えると共に、ブレークダウンの発生を抑制できる、窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層３、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層５が積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。窒化物半導体積層構造部２には、ドレイントレンチ６が形成されることにより、メサ積層部８が形成されている。メサ積層部８の壁面９は、ｎ型ＧａＮ層５の頂面５ａとの境界付近に位置する上側端部１１と、ｎ型ＧａＮ層３の上面３ａとの境界付近に位置する下側端部１２と、上側端部１１と下側端部１２との間に位置する中央部１０とを有している。より具体的には、壁面９は、全体として傾斜角度の異なる複数の平面形状の傾斜部分１７〜２７を有している。そして、この壁面９には、ゲート絶縁膜１５を挟んで、ゲート電極１６が対向配置されている。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ動作の半導体素子で、高耐圧と大電流の両立を図ったノーマリオフ型のIII族窒化物半導体を用いた電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】MOSFET２００は、基板２０１上に形成されたp型GaN層の半導体層２０３と、チャネル領域２０３ａ上にゲート酸化膜２０５を介して形成されたゲート電極２０８と、ソース電極２０６及びドレイン電極２０７とを備える。チャネル領域２０３ａの両側にコンタクト領域２１０,２１１が形成され、ゲート電極２０８とドレイン電極２０７の間にリサーフ領域２１２が形成されている。コンタクト領域２１０,２１１は、半導体層２０３にn型不純物をイオン注入法により注入して形成したn+型GaN層である。リサーフ領域２１２のシートキャリア濃度を1×10¹² cm^-2以上5×10¹³ cm^-2以下の範囲内に設定し、かつ、そのシート抵抗を100 Ω/sq.以上10 kΩ/sq.以下の範囲内に設定して高耐圧と大電流の両立を図る。 （もっと読む）

【課題】利得を高くしかつゲートリーク電流を小さくする。
【解決手段】チャネル層半導体１１上に障壁層半導体１２を形成し、障壁層半導体１２に凹部１３を設け、凹部１３内にゲート絶縁膜１４を形成し、ゲート絶縁膜１４上にゲート電極１５を形成し、ゲート絶縁膜１４の誘電率をεi、障壁層半導体１２の誘電率をεsとし、ゲート電極１５の下方の障壁層半導体１２の膜厚をｄsg、それ以外の障壁層半導体１２の膜厚をｄs、ゲート絶縁膜１４の膜厚をｄiとしたとき、ｄi／εi＋ｄsg／εs≦ｄs／εsまたはｄi／εi＋ｄsg／εs≦２(ｄs／εs)とする。 （もっと読む）

【課題】III族窒化物半導体からなるトランジスタにおける相互コンダクタンスを向上しながら、ソース抵抗を小さくできるようにする。
【解決手段】半導体装置は、ＡｌＧａＮからなる障壁層１０４と、該障壁層１０４の上に形成され、ＡｌＧａＮ／ＧａＮの超格子層１０５を含み且つ障壁層１０４を露出するゲートリセス１０８を有するキャップ層１０７と、該キャップ層１０７の上にゲートリセス１０８を挟んで対向するように形成されたソース電極１１０及びドレイン電極１１１とを有している。少なくとも障壁層１０４におけるゲートリセス１０８からの露出部分の上には絶縁膜１０９が形成され、ゲートリセス１０８の底面上には、絶縁膜１０９を介在させてゲート電極１１２が形成されている。 （もっと読む）