JP2012004178A - 電界効果トランジスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1上に形成されたキャリア走行層3と、前記キャリア走行層上に形成され前記キャリア走行層よりもバンドギャップエネルギーが高いキャリア供給層4a、4bと、前記キャリア供給層から前記キャリア走行層の表面または内部に到る深さまで形成されたリセス部5と、前記キャリア供給層上に形成されたドレイン電極11と、前記リセス部に形成され、前記ドレイン電極側のキャリア供給層と重畳するように延設したゲート電極7と、前記リセス部の底面と前記ゲート電極との間に形成された第1絶縁膜6と、前記ゲート電極と前記ドレイン電極側のキャリア供給層との間に形成され前記第1絶縁膜よりも誘電率が高い第2絶縁膜8aとを備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るMOSFETの模式的な断面図である。このMOSFET100は、(111)面を主表面とするSiからなる基板1上に、AlN層を最下層とするAlN/GaNの積層構造からなるバッファ層2を介して形成されたキャリア走行層3と、キャリア走行層3上に形成されたキャリア供給層4a、4bとを備えている。
つぎに、本実施の形態1に係るMOSFET100の製造方法について説明する。図2〜図5は、MOSFET100の製造方法の一例を説明する図である。なお、以下では、有機金属気相成長(MOCVD)法を用いた場合について説明するが、結晶成長方法は特に限定はされない。
図6は、実施の形態1の変形例に係るMOSFETの模式的な断面図である。図6に示すように、このMOSFET200は、図1に示す実施の形態1に係るMOSFET100において、第2絶縁膜8a、8bをAl2O3やSiNからなる第2絶縁膜12a、12bに置き換え、延設部9を金属シリサイドからなる延設部13に置き換えた構成を有している。
図7は、本発明の実施の形態2に係るMOSFETの模式的な断面図である。図7に示すように、このMOSFET300は、図1に示す実施の形態1に係るMOSFET100において、第2絶縁膜8a、8bをAl2O3やSiNからなる第2絶縁膜14a、14bに置き換え、第1絶縁膜6をSiO2からなる第1絶縁膜15に置き換え、ゲート電極7および延設部9を、不純物を添加したポリシリコンからなるゲート電極16に置き換えた構成を有している。
つぎに、本実施の形態2に係るMOSFET300の製造方法について説明する。図8〜図10は、MOSFET300の製造方法の一例を説明する図である。
2 バッファ層
3 キャリア走行層
4、4a、4b キャリア供給層
5 リセス部
6、15 第1絶縁膜
7、16 ゲート電極
8、8a、8b、12a、12b、14、14a、14b 第2絶縁膜
9、13 延設部
10 ソース電極
11 ドレイン電極
13a 段
100〜300 MOSFET
Ga、Gb 2次元電子ガス
M マスク
S 延長面
SA1〜SA3 領域
Claims (7)
- 基板上に形成されたキャリア走行層と、
前記キャリア走行層上に形成され前記キャリア走行層よりもバンドギャップエネルギーが高いキャリア供給層と、
前記キャリア供給層から前記キャリア走行層の表面または内部に到る深さまで形成されたリセス部と、
前記キャリア供給層上に形成されたドレイン電極と、
前記リセス部内を覆うように形成された第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に形成され、前記ドレイン電極側のキャリア供給層と重畳するように延設したゲート電極と、
前記ゲート電極と前記ドレイン電極側のキャリア供給層との間に形成され前記第1絶縁膜よりも誘電率が高い第2絶縁膜と、
を備えることを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 前記ゲート電極は、別体で構成され前記ドレイン電極側に延設する延設部を有することを特徴とする請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との境界が前記ドレイン電極側のキャリア供給層上に位置することを特徴とする請求項2に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記ゲート電極は階段構造を有しており、前記階段構造の所定の段が、前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との境界の延長面から前記ドレイン電極側に延設していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電界効果トランジスタ。
- 前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との少なくとも一部が重畳していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の電界効果トランジスタ。
- 前記キャリア走行層および前記キャリア供給層がIII族窒化物系化合物半導体からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の電界効果トランジスタ。
- 前記第1絶縁膜がSiO2からなり、前記第2絶縁膜がSiNまたはAl2O3からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の電界効果トランジスタ。
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