JPH0992660A - 電界効果トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショットキー接合型電界効果トランジスタに
おいて、良好なゲート耐圧を実現することを目的とす
る。 【解決手段】 ＧａＡｓ半絶縁性基板１１の上にバッフ
ァ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、チャネル領域と
なる第１のｎ導電型ＧａＡｓ層１３、ゲート耐圧を高め
るノンドープＡｌＧａＡｓ層１４、ｎ導電型ＧａＡｓ層
からなるソース領域１５ａ及びドレイン領域１５ｂが形
成されている。ソース領域１５ａの上にはソース電極１
８が選択的に形成され、同様にドレイン領域１５ｂの上
にはドレイン電極１９が選択的に形成され、それぞれオ
ーミックコンタクトを取っている。ノンドープＡｌＧａ
Ａｓ層１４には、ゲート電極２０がショットキー接合し
ている界面の近傍部分に酸化アルミニウムを含むＡｌＧ
ａＡｓ領域１４ａが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲート耐圧の高い
電界効果トランジスタ及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＧａＡｓを用いた化合物半導体
基板上に酸化膜を形成すると、形成された酸化膜と半導
体基板との境界に界面準位ができるため、ＭＯＳ構造を
とることが難しい。このような化合物半導体基板は、シ
ョットキー接合型のゲート電極により電流のオン・オフ
が制御されるショットキー接合型電界効果トランジスタ
として利用されている。

【０００３】以下、従来のショットキー接合型電界効果
トランジスタを図面を参照しながら説明する。

【０００４】図２１は従来のＧａＡｓショットキー接合
型電界効果トランジスタの断面図である。図２１におい
て、１０１はＧａＡｓからなる半絶縁性基板、１０２は
ＧａＡｓからなるノンドープバッファ層、１０３はｎ型
チャネル層、１０５はｎ型チャネル層１０３よりも不純
物濃度が高いｎ⁺ ソース領域、１０６はｎ型チャネル層
１０３よりも不純物濃度が高いｎ⁺ ドレイン領域、１０
７はキャリアとなる電子の供給元となるソース電極、１
０８はキャリアの取り出し口となるドレイン電極、１１
０はｎ型チャネル層１０３を流れるキャリアを制御する
ための電圧を印加するゲート電極であり、ゲート電極１
１０はｎ型チャネル層１０３とはショットキー接合され
ていてチャネル内に空乏層を形成している。

【０００５】ショットキー接合型電界効果トランジスタ
は、ゲート電極１１０に適当な電圧を印加し、この空乏
層の広がりを変化させることによりｎ型チャネル層１０
３を流れる電流を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のショットキー接合型電界効果トランジスタは、ゲー
ト耐圧がＭＯＳ型電界効果トランジスタと比べて低いと
いう問題点を有していた。

【０００７】ＭＯＳ型電界効果トランジスタは、ゲート
電極と該ゲート電極が形成される半導体基板との間に絶
縁膜を有し絶縁されているため、ゲート電極からリーク
する電流が極めて少ないのに対し、ショットキー接合型
の電界効果トランジスタは、ゲート電極が基板と絶縁さ
れていないため、リーク電流が接合部界面のキャリア密
度や温度に依存して増加することが原因と考えられてい
る。

【０００８】例えば、ゲート電極１１０の近傍において
インパクトイオンが発生したときなど、発生した多量の
キャリアはゲート電極１１０に注入されてくるので、ゲ
ートリーク電流が増大することになる。この他にもトン
ネル電流などの要因も考えられる。

【０００９】本発明は、前記従来の問題を解決し、ゲー
ト耐圧特性を向上させることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、ゲート電極接合部の近傍部分に絶縁物と
なる金属酸化物を含む領域を形成するものである。

【００１１】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、半導体基板にチャネル領域、ソース領域及びドレイ
ン領域が形成され、前記半導体基板とショットキー接合
するゲート電極を有する電界効果トランジスタを前提と
し、前記チャネル領域、ソース領域又はドレイン領域の
うちの少なくとも１つの領域における前記ゲート電極の
近傍の部分に金属酸化物を含む領域が形成されている構
成とするものである。

【００１２】前記の構成により、ゲート電極に高い電圧
が印加されたとしても、ゲート電極とチャネル領域との
界面、チャネル領域とソース領域との界面、チャネル領
域とドレイン領域との界面、ソース電極とソース領域と
の界面又はドレイン電極とドレイン領域との界面のうち
の少なくとも１つの界面の近傍に絶縁物である金属酸化
物を含む領域が形成されているため、ゲート電極の近傍
のキャリア密度が上昇しにくくなる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記半導体基板の上に第１のキャリア供給層が形成
され、該第１のキャリア供給層の上に導電層が形成さ
れ、該導電層の上に第２のキャリア供給層が形成され、
前記ゲート電極は前記第２のキャリア供給層の上にショ
ットキー接合により形成されており、前記金属酸化物を
含む領域は、前記第２のキャリア供給層における前記ゲ
ート電極の近傍の部分に形成されている構成とするもの
である。

【００１４】請求項３の発明は、請求項２の構成におい
て、前記金属酸化物を含む領域は、前記第１のキャリア
供給層にも形成されている構成とするものである。

【００１５】前記の構成により、前記請求項４の構成に
より生じる作用に加えて、チャネル領域と第１のキャリ
ア供給層との界面に絶縁物である金属酸化物を含んでい
るため、チャネル領域のキャリアが半導体基板の下方に
拡散しないように、チャネル領域にキャリアを封じ込め
ることができる。

【００１６】請求項４の発明は、半導体基板にチャネル
領域が形成され、該チャネル領域の上に半導体層又はノ
ンドープ層が形成され、前記半導体基板とショットキー
接合するゲート電極を有する電界効果トランジスタを前
提とし、前記半導体層又はノンドープ層における前記ゲ
ート電極の近傍の部分に金属酸化物を含む領域が形成さ
れている構成とするものである。

【００１７】前記の構成により、ゲート電極に高い電圧
が印加されたとしても、ゲート電極とそれとショットキ
ー接合する半導体層又はノンドープ層との界面の近傍に
絶縁物である金属酸化物を含む領域が形成されているた
め、ゲート電極とチャネル領域との界面のキャリア密度
が上昇しにくくなる。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、前記半導体基板の上に導電層が形成され、該導電層
の上にノンドープ層が形成され、前記ゲート電極は前記
ノンドープ層の上にショットキー接合により形成されて
おり、前記金属酸化物を含む領域は、前記ノンドープ層
における前記ゲート電極の近傍の部分に形成されている
構成とするものである。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１〜５の構成に
おいて、前記金属酸化物の含有率は、０パーセントを超
え且つ１０パーセント以下である構成とするものであ
る。

【００２０】前記の構成により、ゲート電極の近傍に形
成された金属酸化物の濃度を０パーセントを超え１０パ
ーセント以下としているため、前記金属酸化物の絶縁性
が充分に保持されていると共にキャリアである電子の移
動度を低下させることがない。

【００２１】請求項７の発明は、電界効果トランジスタ
の製造方法を、半導体基板の上に導電層を形成する導電
層形成工程と、前記導電層の上に金属を含む半導体層を
形成する工程と、前記半導体層におけるゲート電極形成
領域の近傍部分に選択的に酸素を注入することにより金
属酸化物を含む領域を形成する金属酸化物含有領域形成
工程と、前記半導体層の上にゲート電極を形成するゲー
ト電極形成工程とを備えている構成とするものである。

【００２２】前記の構成により、ゲート電極に高い電圧
が印加されたとしても、ゲート電極とチャネル領域との
界面近傍に絶縁物である金属酸化物を含む領域を形成す
るため、ゲート電極とチャネル領域との界面のキャリア
密度が上昇しにくくなる。

【００２３】請求項８の発明は、電界効果トランジスタ
の製造方法を、半導体基板の上に金属を含む第１のキャ
リア供給層を形成する第１キャリア供給層形成工程と、
前記第１のキャリア供給層の上に導電層を形成する導電
層形成工程と、前記導電層の上に金属を含む第２のキャ
リア供給層を形成する第２キャリア供給層形成工程と、
前記第２のキャリア供給層におけるゲート電極形成領域
の近傍部分に選択的に酸素を注入することにより金属酸
化物を含む領域を形成する金属酸化物含有領域形成工程
と、前記第２のキャリア供給層の上にゲート電極を形成
するゲート電極形成工程とを備えている構成とするもの
である。前記の構成により、ダブルヘテロ型の電界効果
トランジスタにおいても、電極に高い電圧が印加された
際に、ゲート電極とショットキー接合する金属を含む第
２のキャリア供給層との界面の近傍に絶縁物である金属
酸化物を含む領域を形成するため、ゲート電極の近傍の
キャリア密度が上昇しにくくなる。

【００２４】請求項９の発明は、電界効果トランジスタ
の製造方法を、半導体基板の上に金属を含む第１のキャ
リア供給層を形成する第１キャリア供給層形成工程と、
前記第１のキャリア供給層の上に導電層を形成する導電
層形成工程と、前記導電層の上に金属を含む第２のキャ
リア供給層を形成する第２キャリア供給層形成工程と、
前記第１のキャリア供給層及び第２のキャリア供給層に
おける前記導電層に形成されるチャネル領域を挟む部分
に選択的に酸素を注入することにより金属酸化物を含む
領域を形成する金属酸化物含有領域形成工程と、前記第
２のキャリア供給層における前記金属酸化物を含む領域
の上にゲート電極を選択的に形成するゲート電極形成工
程とを備えている構成とするものである。

【００２５】前記の構成により、同じくダブルヘテロ型
の電界効果トランジスタにおいても、電極に高い電圧が
印加された際に、ゲート電極とショットキー接合する金
属を含む第２のキャリア供給層との界面、チャネル領域
とソース領域との界面及びチャネル領域とドレイン領域
との界面の近傍に絶縁物である金属酸化物を含む領域を
形成するため、ゲート電極の近傍のキャリア密度が上昇
しにくくなる。また、チャネル領域と第１のキャリア供
給層との界面に絶縁物である金属酸化物を含む領域を形
成するため、チャネル領域のキャリアが半導体基板の下
方に拡散しないように、チャネル領域にキャリアを封じ
込めることができる。

【００２６】請求項１０の発明は、電界効果トランジス
タの製造方法を、半導体基板の上に導電層を形成する導
電層形成工程と、前記導電層におけるゲート電極形成領
域の近傍部分に選択的に酸素及び金属を注入することに
より金属酸化物を含む領域を形成する金属酸化物含有領
域形成工程と、前記導電層の上にゲート電極を形成する
ゲート電極形成工程とを備えている構成とするものであ
る。

【００２７】前記の構成により、プレーナ型の電界効果
トランジスタにおいても、電極に高い電圧が印加された
際に、ゲート電極とチャネル領域との界面、チャネル領
域とソース領域との界面、チャネル領域とドレイン領域
との界面、ソース電極の一端とソース領域との界面及び
ドレイン電極の一端とドレイン領域との界面の近傍に絶
縁物である金属酸化物を含んでいるため、ゲート電極の
近傍のキャリア密度が上昇しにくくなる。

【００２８】請求項１１の発明は、請求項７〜１０の構
成に、前記金属酸化物含有領域形成工程は、前記金属酸
化物を０パーセントを超え且つ１０パーセント以下に含
有させる工程を含む構成とするものである。

【００２９】前記の構成により、ゲート電極の近傍に形
成された金属酸化物の濃度を０パーセントを超え１０パ
ーセント以下に設定しているため、前記金属酸化物の絶
縁性を充分に保持すると共にキャリアである電子の移動
度を低下させることがない。

【００３０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態を図
面に基づいて説明する。

【００３１】図１は本発明の第１の実施形態に係る電界
効果トランジスタの断面図である。図１において、１１
はＧａＡｓ半絶縁性基板、１２はＧａＡｓ半絶縁性基板
１１と格子整合をとるためのバッファ層となるノンドー
プＧａＡｓ層、１３はチャネル領域となる第１のｎ導電
型ＧａＡｓ層、１４はゲート耐圧を向上させるためのノ
ンドープＡｌＧａＡｓ層、１４ａはノンドープＡｌＧａ
Ａｓ層１４に形成されている酸化アルミニウムを含むＡ
ｌＧａＡｓ領域、１５ａは第２のｎ導電型ＧａＡｓ層か
らなるソース領域、１５ｂは第２のｎ導電型ＧａＡｓ層
からなるドレイン領域、１８はキャリアとなる電子の供
給元となるソース電極、１９はキャリアの取り出し口と
なるドレイン電極、２０はチャネル層を流れるキャリア
を制御するための電圧を印加するショットキー接合され
たゲート電極である。

【００３２】前記のように構成された電界効果トランジ
スタの動作の特徴を以下に説明する。ゲート電極２０に
おけるショットキー接合界面の下部に絶縁物となる酸化
アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域が形成されている
ため、ゲート−ドレイン電極間又はゲート−ソース電極
間の電圧を高くしても、ゲート電極２０における接合界
面付近のキャリア密度が上がりにくくなるため、ゲート
リーク電流が抑制されるので、良好なゲート耐圧を実現
することができる。

【００３３】図２は本発明の第１の実施形態の第１変形
例に係る電界効果トランジスタの断面図である。図２に
おいて、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号
を付し、新たな部材のみを説明すると、１６はイオン注
入により形成されているｎ導電型ＧａＡｓ層からなるソ
ース領域、１７はイオン注入により形成されているｎ導
電型ＧａＡｓ層からなるドレイン領域である。

【００３４】図１に示すように、第１の実施形態におい
てソース領域１５ａとドレイン領域１５ｂはメサ型エッ
チングによって形成されているが、図２に示すようにイ
オン注入により形成されていても、第１の実施形態と同
じ特徴を示す。

【００３５】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００３６】図３は本発明の第２の実施形態に係る電界
効果トランジスタの断面図である。図３において、図１
に新たに追加された部材のみを説明すると、２１はキャ
リア供給層となる第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層、２２
はチャネル領域となるｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層、２３は
キャリア供給層となる第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層、
２３ａはショットキー接合されているゲート電極２０と
キャリア供給層となる第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層と
の界面に形成されている酸化アルミニウムを含むＡｌＧ
ａＡｓ領域である。

【００３７】前記のように構成された電界効果トランジ
スタの動作の特徴を以下に説明する。図３に示す電界効
果トランジスタはダブルへテロ構造のチャネル領域を有
しており、第１の実施形態に示した電界効果トランジス
タと同様に、ゲート電極２０におけるショットキー接合
界面の下部に絶縁物となる酸化アルミニウムを含むＡｌ
ＧａＡｓ領域２３ｃが形成されているため、ゲート−ド
レイン電極間又はゲート−ソース電極間の電圧を高くし
ても、ゲート電極２０における接合界面付近のキャリア
密度が上がりにくくなるため、ゲートリーク電流が抑え
られることになり、良好なゲート耐圧を実現することが
できる。

【００３８】なお、第２の実施形態において、ソース領
域１５ａ及びドレイン領域１５ｂはメサ型エッチングに
よって形成されているが、第１の実施形態の第１変形例
と同様にイオン注入法により形成されていてもよい。

【００３９】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００４０】図４は本発明の第３の実施形態に係る電界
効果トランジスタの断面図である。図４において、図１
に新たに追加された部材のみを説明すると、３１ａはｎ
導電型ＡｌＧａＡｓ層からなるソース領域、３１ｂはｎ
導電型ＡｌＧａＡｓ層からなるドレイン領域、３１ｃは
ノンドープＡｌＧａＡｓ層１４、ソース領域３１ａ及び
ドレイン領域３１ｂにおいてゲート電極の近傍に形成さ
れている酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域であ
る。

【００４１】図４に示す電界効果トランジスタは、図１
に示した電界効果トランジスタとはソース領域３１ａ及
びドレイン領域３１ｂが形成されている部材が異なって
いる。図４に示すＡｌＧａＡｓは酸化物が形成されやす
いため、酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域３１
ｃをゲート電極２０とチャネル領域との界面に限らず、
ソース領域３１ａとチャネル領域との界面、ソース領域
３１ａとソース電極１８との界面、ドレイン領域３１ｂ
とチャネル領域との界面及びドレイン領域３１ｂとドレ
イン電極１９との界面にも形成している。

【００４２】なお、図１に示すソース及びドレイン領域
を形成しているＧａＡｓの特徴は、酸化されにくいた
め、材質が変化する恐れがないので、信頼性が高い。ま
た、ＡｌＧａＡｓに比べてキャリアの移動度が高いと特
徴も有している。

【００４３】前記のように構成された電界効果トランジ
スタの動作特性を以下に説明する。

【００４４】図４に示すようにゲート電極２０とソース
電極１８及びゲート電極２０とドレイン電極１９の間の
半導体内に酸化アルミニウムからなる絶縁物を含んでお
り、たとえゲート−ドレイン電極間又はゲート−ソース
電極間に高い電圧が印加された場合でも、これらの部分
のキャリア密度が上がりにくくなるため、ゲートリーク
電流が抑制されるので、良好なゲート耐圧を実現するこ
とができる。

【００４５】なお、酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡ
ｓ領域３１ｃは、ゲート電極２０とソース電極１８との
間及びゲート電極２０とドレイン電極１９との間の双方
に形成されているが、ゲート電極２０及びソース電極１
８の間の耐圧が十分な場合はゲート電極２０及びドレイ
ン電極１９の間に部分的に形成するだけでもよく、電界
が集中しインパクトイオン化現象が起こりやすい場所に
局所的に形成するのでもよい。

【００４６】第１及び第３の実施形態において、ゲート
耐圧を向上させるためにゲート電極の下のＡｌＧａＡｓ
をノンドープとしているが、ｎ導電型でも良く、この場
合は若干ゲート耐圧は劣るけれどもトランスコンダクタ
ンスなどの特性は改善される。

【００４７】また、ソース領域３１ａとドレイン領域３
１ｂとはメサ型エッチングによって形成されているが、
図２に示したようなイオン注入法により形成してもよ
い。

【００４８】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００４９】図５は本発明の第４の実施形態に係る電界
効果トランジスタの断面図である。図５において、図３
に新たに追加された部材のみを説明すると、３１ａはｎ
導電型ＡｌＧａＡｓ層からなるソース領域、３１ｂはｎ
導電型ＡｌＧａＡｓ層からなるドレイン領域、３１ｃは
ｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３、ソース領域３１ａ及びド
レイン領域３１ｂにおいてゲート電極の近傍に形成され
ている酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域であ
る。

【００５０】図５に示す電界効果トランジスタは、図３
に示した電界効果トランジスタとはソース領域３１ａ及
びドレイン領域３１ｂが形成されている部材のみが異な
っていて、共にダブルヘテロ構造を有している。第３の
実施形態においても説明したように、ＡｌＧａＡｓによ
り形成されているソース領域３１ａ及びドレイン領域３
１ｂは酸化物を形成しやすいため、高電界が発生する部
分に、酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域３１ｃ
を選択的に形成することができる。従って、ゲート−ド
レイン電極間又はゲート−ソース電極間に高い電圧が印
加された場合でも、絶縁物である酸化アルミニウムを含
む領域のキャリア密度がさらに上がりにくくなるため、
ゲートリーク電流が一層抑制されるので、さらに良好な
ゲート耐圧を実現することができる。

【００５１】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００５２】図６は本発明の第５の実施形態に係る電界
効果トランジスタの断面図である。図６において、図３
に新たに追加された部材のみを説明すると、２１ａはキ
ャリア供給層となる第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１
に選択的に形成された酸化アルミニウムを含むＡｌＧａ
Ａｓ領域、２３ｃはキャリア供給層となる第２のｎ導電
型ＡｌＧａＡｓ層２３に選択的に形成された酸化アルミ
ニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域である。

【００５３】前記のように構成された電界効果トランジ
スタの動作の特徴を図３に示した電界効果トランジスタ
の動作と比較して以下に説明する。ゲート電極２０にお
けるショットキー接合界面だけでなくソース領域１８及
びドレイン領域１９とチャネル領域との界面に絶縁物と
なる酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域２３ｃが
形成されているため、ゲート電圧を高くしても、ゲート
電極２０の近傍のキャリア密度が一層上がりにくくなる
ので、ゲートリーク電流がさらに抑えられることにな
り、一層良好なゲート耐圧を実現することができる。

【００５４】また、チャネル領域となるキャリア移動度
の大きなｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層２２は、酸化アルミニ
ウムを含むＡｌＧａＡｓ領域２１ａ及び２３ｃにより挟
まれているため、キャリアとなる電子がチャネル内に封
じ込められるので、電流の経路がＧａＡｓ半絶縁性基板
１１側に押されることがなくなり、短チャネル効果を防
ぐことができる。従って、短チャネル効果が生じた際に
キャリアとなる電子が基板側に押されてチャネルが厚く
なることにより起こるしきい値電圧の低下やトランスコ
ンダクタンスの低下を防ぐことができる。

【００５５】（第６の実施形態）以下、本発明の第６の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００５６】図７は本発明の第６の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面
図であり、図８は同じく本発明の第６の実施形態に係る
電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工程順
断面図である。

【００５７】まず、図７（ａ）に示すように、ＧａＡｓ
半絶縁性基板１１の上に分子線エピタキシー法によりバ
ッファ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、チャネルと
なる第１のｎ導電型ＧａＡｓ層１３、ゲート耐圧を高め
るノンドープＡｌＧａＡｓ層１４、ソース領域及びドレ
イン領域となる第２のｎ導電型ＧａＡｓ層１５を順に結
晶成長させる。

【００５８】次に、図７（ｂ）に示すように、ノンドー
プＧａＡｓ層１２から上の層に対してメサ型のエッチン
グを行なって素子間分離を行ない、ソース電極１８及び
ドレイン電極１９を第２のｎ導電型ＧａＡｓ層１５の上
に選択的に形成しオーミックコンタクトを取る。その
後、ゲート電極を形成する所定位置の第２のｎ導電型Ｇ
ａＡｓ層１５に対してリセスエッチングを行なって、ソ
ース領域１５ａ及びドレイン領域１５ｂを形成する。

【００５９】次に、図８（ａ）に示すように、ゲート電
極をショットキー接合するノンドープＡｌＧａＡｓ層１
４の上の所定の位置にフォトレジストによりマスクをし
て酸素をイオン注入した後、熱処理を施して絶縁物であ
る酸化アルミニウムを含む領域１４ａを形成する。

【００６０】次に、図８（ｂ）に示すように、ノンドー
プＡｌＧａＡｓ層１４の酸化アルミニウムを含む領域１
４ａの上にゲート電極２０をショットキー接合により形
成する。

【００６１】本実施形態により得られる電界効果トラン
ジスタは第１の実施形態において示した電界効果トラン
ジスタと同じ構成であり、従って、図１に示す電界効果
トランジスタと同様の動作特性を示し、ショットキー接
合しているゲート電極２０とノンドープＡｌＧａＡｓ層
１４との界面に、絶縁物である酸化アルミニウムを含む
領域１４ａを形成することにより、前記界面付近のキャ
リア密度が上がりにくくなるため、ゲートリーク電流を
抑えることができるので、ゲート耐圧を高めることがで
きる。

【００６２】（第７の実施形態）以下、本発明の第７の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００６３】図９は本発明の第７の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面
図であり、図１０は同じく本発明の第７の実施形態に係
る電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工程
順断面図である。

【００６４】まず、図９（ａ）に示すように、ＧａＡｓ
半絶縁性基板１１の上に分子線エピタキシー法によりバ
ッファ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、キャリア供
給層となる第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１、チャネ
ルとなるｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層２２、キャリア供給層
となる第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３、ソース領域
及びドレイン領域となるｎ導電型ＧａＡｓ層２４を順に
結晶成長させる。

【００６５】次に、図９（ｂ）に示すように、ノンドー
プＧａＡｓ層１２から上の層に対してメサ型のエッチン
グを行なって素子間分離を行ない、ソース電極１８及び
ドレイン電極１９をｎ導電型ＧａＡｓ層２４の上に選択
的に形成しオーミックコンタクトを取る。その後、ゲー
ト電極を形成する所定位置のｎ導電型ＧａＡｓ層２４に
対してリセスエッチングを行なって、ソース領域２４ａ
及びドレイン領域２４ｂを形成する。

【００６６】次に、図１０（ａ）に示すように、ゲート
電極をショットキー接合する第２のｎ導電型ＡｌＧａＡ
ｓ層２３の上の所定の位置にフォトレジストによりマス
クをして酸素をイオン注入した後、熱処理を施して絶縁
物である酸化アルミニウムを含む領域２３ｃを形成す
る。

【００６７】次に、図１０（ｂ）に示すように、第２の
ｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３の酸化アルミニウムを含む
領域２３ｃの上にゲート電極２０をショットキー接合に
より形成する。

【００６８】本実施形態により得られる電界効果トラン
ジスタは、図３に示す第２の実施形態により得られる電
界効果トランジスタと同じ構成を有しているので、同様
の動作特性を示し、ショットキー接合しているゲート電
極２０と第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３との界面
に、絶縁物である酸化アルミニウムを含む領域２３ｃを
形成することにより、前記界面付近のキャリア密度が上
がりにくくなるため、ゲートリーク電流を抑えることが
できるので、ゲート耐圧を高めることができる。

【００６９】以下、本発明の第８の実施形態を図面に基
づいて説明する。

【００７０】図１１は本発明の第８の実施形態に係る電
界効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順断
面図であり、図１２は同じく本発明の第８の実施形態に
係る電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工
程順断面図である。

【００７１】まず、図１１（ａ）に示すように、ＧａＡ
ｓ半絶縁性基板１１の上に分子線エピタキシー法により
バッファ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、チャネル
となるｎ導電型ＧａＡｓ層２４、ソース領域及びドレイ
ン領域となるｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層３１を順に結晶成
長させる。

【００７２】次に、図１１（ｂ）に示すように、ノンド
ープＧａＡｓ層１２から上の層に対してメサ型のエッチ
ングを行なって素子間分離を行ない、ソース電極１８及
びドレイン電極１９をｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層３１の上
に選択的に形成しオーミックコンタクトを取る。その
後、ゲート電極を形成する所定の位置のｎ導電型ＡｌＧ
ａＡｓ層３１に対してリセスエッチングを行なって、ソ
ース領域３１ａ及びドレイン領域３１ｂを形成する。

【００７３】次に、図１１（ｃ）に示すように、ゲート
電極をショットキー接合するｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層３
１及びチャネルの近傍のドレイン領域３１ｂの上の所定
の部分を露出させるパターンを有するレジストマスク３
５をノンドープＧａＡｓ層１２の上に堆積し、酸素をイ
オン注入して、その後、レジストマスク３５を除去す
る。

【００７４】次に、図１２（ａ）に示すように、熱処理
を施し絶縁物である酸化アルミニウムを含む領域３１ｃ
を形成する。

【００７５】次に、図１２（ｂ）に示すように、ｎ導電
型ＡｌＧａＡｓ層３１の酸化アルミニウムを含む領域３
１ｃの上にゲート電極２０をショットキー接合により形
成する。

【００７６】本実施形態の特徴として、ショットキー接
合しているゲート電極２０とチャネル領域との界面、チ
ャネル領域とドレイン領域３１ｂとの界面及びドレイン
電極１９とドレイン領域３１ｂとの界面に絶縁物である
酸化アルミニウムを含む領域３１ｃを形成することによ
り、前記界面付近のキャリア密度が上がりにくくなるた
め、ゲートリーク電流をさらに抑えることができるの
で、ゲート耐圧を一層高めることができる。

【００７７】なお、酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡ
ｓ領域３１ｃを形成する場所をゲート電極２０の下部及
びゲート電極２０とドレイン電極１９との間に設定した
が、インパクトイオン化現象が起こりやすい場所でも、
ソース電極１８とゲート電極２０と間の耐圧が悪い場合
は、ソース電極１８とゲート電極２０との間に酸化アル
ミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域３１ｃを形成すれば良
い。

【００７８】以下、本発明の第８の実施形態の第１変形
例を図面に基づいて説明する。

【００７９】図１３は本発明の第８の実施形態の第１変
形例に係る電界効果トランジスタの製造方法の前半部を
示す工程順断面図であり、図１４は同じく本発明の第８
の実施形態の第１変形例に係る電界効果トランジスタの
製造方法の後半部を示す工程順断面図である。

【００８０】第８の実施形態と第１変形例との違いは、
図１４（ａ）に示すように、図１１（ｃ）に示すレジス
トマスク３５を形成することなく、図１３（ｂ）にて形
成されたソース電極１８及びドレイン電極１９をマスク
として酸素をイオン注入した後、熱処理を行なって酸化
アルミニウムを含む領域５０を形成する。

【００８１】本実施形態の特徴として、ソース電極１８
及びドレイン電極１９をマスクとして自己整合的に酸化
アルミニウムを含む領域５０を形成するものであり、フ
ォトレジストによるマスクパターンを形成し除去する工
程を省略することができる。

【００８２】（第９の実施形態）以下、本発明の第９の
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００８３】図１５は本発明の第９の実施形態に係る電
界効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順断
面図であり、図１６は同じく本発明の第９の実施形態に
係る電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工
程順断面図である。

【００８４】まず、図１５（ａ）に示すように、ＧａＡ
ｓ半絶縁性基板１１の上に分子線エピタキシー法により
バッファ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、キャリア
供給層となる第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１、チャ
ネルとなるｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層２２、ソース及びド
レイン領域となる第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３を
順に結晶成長させる。

【００８５】次に、図１５（ｂ）に示すように、ノンド
ープＧａＡｓ層１２から上の層に対してメサ型のエッチ
ングを行なって素子間分離を行ない、ソース電極１８及
びドレイン電極１９をｎ導電型ＧａＡｓ層２４の上に選
択的に形成しオーミックコンタクトを取る。その後、ゲ
ート電極を形成する所定の位置の第２のｎ導電型ＡｌＧ
ａＡｓ層２３に対してリセスエッチングを行なって、ソ
ース領域２３ａ及びドレイン領域２３ｂを形成する。

【００８６】次に、図１５（ｃ）に示すように、ゲート
電極をショットキー接合する第２のｎ導電型ＡｌＧａＡ
ｓ層２３及びチャネルの近傍のドレイン領域２３ｂの上
の所定の部分を露出させるパターンを有するレジストマ
スク３５をノンドープＧａＡｓ層１２の上に堆積し、酸
素をイオン注入して、その後、レジストマスク３５を除
去する。

【００８７】次に、図１６（ａ）に示すように、熱処理
を施して絶縁物である酸化アルミニウムを含む領域２３
ｃを形成する。

【００８８】次に、図１６（ｂ）に示すように、第２の
ｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３の酸化アルミニウムを含む
領域２３ｃの上にゲート電極２０をショットキー接合に
より形成する。

【００８９】本実施形態の特徴として、ダブルヘテロ構
造のチャネルを有する電界効果トランジスタにおいて
も、ソース領域２３ａ及びドレイン領域２３ｂをＡｌＧ
ａＡｓにより形成する場合は、ゲート電極の接合部分だ
けでなく、高電界となりやすいチャネル近傍のドレイン
領域２３ｂにも容易に酸化アルミニウムを含む領域２３
ｃを形成することができ、ゲート電極２０とチャネル領
域との界面及びチャネル領域とドレイン領域２３ｂとの
界面のキャリア密度が上がりにくくなるため、ゲートリ
ーク電流をさらに抑えることができ、ゲート耐圧を一層
高めることができる。

【００９０】なお、図１５（ｃ）に示す工程において、
レジストマスク３５のマスクパターンをチャネル近傍の
ソース領域２３ａをも露出させるように変更すれば、チ
ャネル領域とソース領域２３ａとの界面にも酸化アルミ
ニウムを含む領域２３ｃが形成できる。

【００９１】以下、本発明の第９の実施形態の第１変形
例を図面に基づいて説明する。

【００９２】図１７は本発明の第９の実施形態の第１変
形例に係る電界効果トランジスタの製造方法の前半部を
示す工程順断面図であり、図１８は同じく本発明の第９
の実施形態の第１変形例に係る電界効果トランジスタの
製造方法の後半部を示す工程順断面図である。

【００９３】第９の実施形態と第１変形例との違いは、
図１８（ａ）に示すように、図１５（ｃ）に示すレジス
トマスク３５を形成することなく、図１７（ｂ）にて形
成されたソース電極１８及びドレイン電極１９をマスク
として酸素をイオン注入した後、熱処理を行なって酸化
アルミニウムを含む領域５０を形成する。

【００９４】第１変形例の特徴として、第８の実施形態
の第１変形例と同様に、ソース電極１８及びドレイン電
極１９をマスクとして自己整合的に酸化アルミニウムを
含む領域５０を形成するものであり、フォトレジストに
よるマスクパターンを形成し除去する工程を省略するこ
とができる。

【００９５】（第１０の実施形態）以下、本発明の第１
０の実施形態を図面に基づいて説明する。

【００９６】図１９は本発明の第１０の実施形態に係る
電界効果トランジスタの製造方法を示す工程順断面図で
ある。

【００９７】まず、図１９（ａ）に示すように、ＧａＡ
ｓ半絶縁性基板１１にイオン注入によりフォトレジスト
をマスクにしてＳｉイオンを注入し、アニール処理を施
して、ｎ導電型チャネル層４１、ｎ⁺ 導電型のソース領
域４２及びｎ⁺ 導電型のドレイン領域４３を形成する。

【００９８】次に、ソース領域４２の上に選択的にソー
ス電極１８を形成し、ドレイン領域４３の上に選択的に
ドレイン電極１９を形成する。

【００９９】次に、図１９（ｂ）に示すように、ソース
電極１８とドレイン電極１９との間にフォトレジストを
マスクにして酸素とアルミニウムとをそれぞれイオン注
入して熱処理を施し、ｎ⁺ 導電型のソース領域４２、ｎ
⁺ 導電型のドレイン領域４３及びチャネル領域に酸化ア
ルミニウムを含む領域５０を形成する。

【０１００】次に、図１９（ｃ）に示すように、所定の
位置にゲート電極２０をショットキー接合により選択的
に形成する。

【０１０１】酸化アルミニウムを形成する場所は、ゲー
ト電極２０をショットキー接合により形成する位置、ゲ
ート電極２０を形成する位置とドレイン電極１９との間
及びゲート電極２０を形成する位置とソース電極１８と
の間であるが、ブレイクダウンを起こしやすく、キャリ
ア密度が上がりやすい場所であればよい。

【０１０２】本実施形態の特徴として、ＧａＡｓ半絶縁
性基板１１に不純物をドーピングするプレーナ型の電界
効果トランジスタにおいても、酸素と酸化物となりやす
いアルミニウムとをゲート電極２０の近傍の部分にイオ
ン注入し、熱処理を施すことにより絶縁性を有する酸化
アルミニウムを含む領域５０を形成することができる。

【０１０３】従って、ゲート電極２０に高い電圧が印加
されたとしても、この部分のキャリア密度が上がりにく
くなるため、ゲートリーク電流が抑止されるので、良好
なゲート耐圧を実現することができる。

【０１０４】（第１１の実施形態）以下、本発明の第１
１の実施形態を図面に基づいて説明する。

【０１０５】図２０は本発明の第１１の実施形態に係る
電界効果トランジスタの製造方法を示す工程順断面図で
ある。

【０１０６】まず、ＧａＡｓ半絶縁性基板１１の上にバ
ッファ層となるノンドープＧａＡｓ層１２、キャリア供
給層となる第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１、チャネ
ルとなるｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層２２、キャリア供給層
となる第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３、ソース及び
ドレイン領域となるｎ導電型ＧａＡｓ層２４を順に結晶
成長させる。

【０１０７】次に、図２０（ｂ）に示すように、酸化膜
３６をｎ導電型ＧａＡｓ層２４の表面に塗布し、レジス
トマスク３５によりマスクをしてチャネルの下層の第１
のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１とチャネルの上層の第２
のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２３に酸素をイオン注入した
後、熱処理を施す。このとき、酸素が注入された第１の
ｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層２１及び第２のｎ導電型ＡｌＧ
ａＡｓ層２３には酸化アルミニウムを含む領域２１ａ及
び２３ｃがそれぞれ形成される。ただし、このときＩｎ
ＧａＡｓからなるチャネル内のキャリアは酸素注入と熱
処理によってもなくなることはない。

【０１０８】次に、図２０（ｃ）に示すように、レジス
トマスク３５及び絶縁膜３６を除去した後、ノンドープ
ＧａＡｓ層１２から上の層に対してメサ型のエッチング
を行なって素子間分離を行ない、ソース電極１８とドレ
イン電極１９とをｎ導電型ＧａＡｓ層２４の上にそれぞ
れ選択的に形成しオーミックコンタクトを取る。次に、
ｎ導電型ＧａＡｓ層２４に対してリセスエッチングを行
なってソース領域２４ａ及びドレイン領域２４ｂを形成
した後、ソース領域２４ａとドレイン領域２４ｂの間の
所定の位置にゲート電極２０をショットキー接合により
形成する。

【０１０９】本実施形態により得られる電界効果トラン
ジスタは、図６に示す第５の実施形態により得られる電
界効果トランジスタと同じ構成を有しているので、ゲー
ト耐圧が向上すると共に短チャネル効果が防止できる。

【０１１０】なお、ソース領域２４ａ及びドレイン領域
２４ｂはメサ型エッチングにより形成したが、イオン注
入法により形成してもよい。

【０１１１】（第１２の実施形態）以下、本発明の第１
２の実施形態を説明する。

【０１１２】前記の全ての実施形態において、チャネル
領域を形成するＡｌＧａＡｓ半導体におけるガリウムに
対するアルミニウムの組成を以下のように限定する。

【０１１３】化学式をＡｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓと表わすと、
０＜ｘ≦０．１の範囲が最善である。

【０１１４】アルミニウムの組成比は１パーセント程度
であれば充分な絶縁物となる酸化アルミニウムを形成す
ることができるため、ゲート耐圧を向上させることがで
き、また、短チャネル効果を防止することができる。し
かも、ＡｌＧａＡｓは、アルミニウムの組成が少ないほ
ど電子の移動度が低下しないため、トランジスタの特性
を損なうことなくゲート耐圧を向上させることができ
る。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は４の
発明に係る電界効果トランジスタによると、ゲート電極
近傍に絶縁物である金属酸化物を含む領域が形成されて
いるため、高電界が生じやすい領域のキャリア密度が上
昇しにくいので、ゲートリーク電流が抑止されることに
なり、ゲート耐圧が向上する。

【０１１６】請求項２の発明に係る電界効果トランジス
タによると、ダブルヘテロ型のチャネル構造を有してい
る構成であっても、ゲート電極近傍に絶縁物である金属
酸化物を含む領域が形成されているため、高電界が生じ
やすい領域のキャリア密度が上昇しにくいので、ゲート
リーク電流が抑止されることになり、ゲート耐圧が向上
する。

【０１１７】請求項３の発明に係る電界効果トランジス
タによると、前記請求項２の発明に係る電界効果トラン
ジスタの効果が得られる上に、チャネル領域のキャリア
が半導体基板の方向に拡散しないように、チャネル領域
にキャリアが封じ込められるため、短チャネル効果が抑
止されるので、短チャネル効果が生じた際にチャネルが
厚くなることに起因するしきい値電圧及びトランスコン
ダクタンスの低下を防ぐことができる。

【０１１８】請求項５の発明に係る電界効果トランジス
タによると、ゲート耐圧を高めるノンドープ層を有して
いる構成であっても、ゲート電極近傍に絶縁物である金
属酸化物を含む領域が形成されているため、高電界が生
じやすい領域のキャリア密度がさらに上昇しにくいの
で、ゲートリーク電流が一層抑止されることになり、さ
らにゲート耐圧が向上する。

【０１１９】請求項６の発明に係る電界効果トランジス
タによると、前記請求項１〜５の発明に係る電界効果ト
ランジスタの効果が得られる上に、金属酸化物の絶縁性
が充分に保持されていて、かつ、キャリアの移動度が低
下しないため、トランジスタの性能を損なうことがな
い。

【０１２０】請求項７の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、ゲート電極近傍に絶縁物である
金属酸化物を含む領域を形成するため、高電界が生じや
すい領域のキャリア密度が上昇しにくいので、ゲートリ
ーク電流を抑止することでき、ゲート耐圧を向上させる
ことができる。

【０１２１】請求項８の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、ダブルヘテロ型のチャネル構造
を有している構成であっても、ゲート電極近傍に絶縁物
である金属酸化物を含む領域を形成するため、高電界が
生じやすい領域のキャリア密度が上昇しにくいので、ゲ
ートリーク電流を抑止することでき、ゲート耐圧を向上
させることができる。

【０１２２】請求項９の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、前記請求項８の発明に係る電界
効果トランジスタの製造方法の効果が得られる上に、チ
ャネル内にキャリアを封じ込めるため、短チャネル効果
の発生を抑止するので、しきい値電圧の低下を防ぐと共
に良好なトランスコンダクタンスを得ることができる。
請求項１０の発明に係る電界効果トランジスタの製造
方法によると、プレーナ型の電界効果トランジスタであ
っても、ゲート電極近傍に絶縁物である金属酸化物を含
む領域を形成するため、高電界が生じやすい領域のキャ
リア密度が上昇しにくいので、ゲートリーク電流が抑止
されることになり、ゲート耐圧が向上する。

【０１２３】請求項１１の発明に係る電界効果トランジ
スタの製造方法によると、前記請求項７〜１０の発明に
係る電界効果トランジスタの効果が得られる上に、金属
酸化物の絶縁性が充分に保持でき、かつ、キャリアの移
動度が低下しないため、トランジスタの性能を損なうこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る電
界効果トランジスタの断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの断面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの断面図である。

【図６】本発明の第５の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの断面図である。

【図７】本発明の第６の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面図である。

【図８】本発明の第６の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの製造方法の後半部を示す工程順断面図である。

【図９】本発明の第７の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面図である。

【図１０】本発明の第７の実施形態に係る電界効果トラ
ンジスタの製造方法の後半部を示す工程順断面図であ
る。

【図１１】本発明の第８の実施形態に係る電界効果トラ
ンジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面図であ
る。

【図１２】本発明の第８の実施形態に係る電界効果トラ
ンジスタの製造方法の後半部を示す工程順断面図であ
る。

【図１３】本発明の第８の実施形態の第１変形例に係る
電界効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順
断面図である。

【図１４】本発明の第８の実施形態の第１変形例に係る
電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工程順
断面図である。

【図１５】本発明の第９の実施形態に係る電界効果トラ
ンジスタの製造方法の前半部を示す工程順断面図であ
る。

【図１６】本発明の第９の実施形態に係る電界効果トラ
ンジスタの製造方法の後半部を示す工程順断面図であ
る。

【図１７】本発明の第９の実施形態の第１変形例に係る
電界効果トランジスタの製造方法の前半部を示す工程順
断面図である。

【図１８】本発明の第９の実施形態の第１変形例に係る
電界効果トランジスタの製造方法の後半部を示す工程順
断面図である。

【図１９】本発明の第１０の実施形態に係る電界効果ト
ランジスタの製造方法を示す工程順断面図である。

【図２０】本発明の第１１の実施形態に係る電界効果ト
ランジスタの製造方法を示す工程順断面図である。

【図２１】従来のＧａＡｓショットキー接合型電界効果
トランジスタの断面図である。

【符号の説明】 １１ ＧａＡｓ半絶縁性基板 １２ ノンドープＧａＡｓ層 １３ 第１のｎ導電型ＧａＡｓ層 １４ ノンドープＡｌＧａＡｓ層 １４ａ 酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域 １５ 第２のｎ導電型ＧａＡｓ層 １５ａ ソース領域 １５ｂ ドレイン領域 １６ ソース領域 １７ ドレイン領域 １８ ソース電極 １９ ドレイン電極 ２０ ゲート電極 ２１ 第１のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層 ２２ ｎ導電型ＩｎＧａＡｓ層 ２３ 第２のｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層 ２３ａ ソース領域 ２３ｂ ドレイン領域 ２３ｃ 酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域 ２４ ｎ導電型ＧａＡｓ層 ２４ａ ソース領域 ２４ｂ ドレイン領域 ２５ レジストマスク ３１ ｎ導電型ＡｌＧａＡｓ層 ３１ａ ソース領域 ３１ｂ ドレイン領域 ３１ｃ 酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域 ３５ レジストマスク ３６ 絶縁膜 ４１ ｎ導電型チャネル層 ４２ ｎ⁺ 導電型ソース領域 ４３ ｎ⁺ 導電型ドレイン領域 ５０ 酸化アルミニウムを含むＡｌＧａＡｓ領域 １０１ 半絶縁性基板 １０２ ノンドープバッファ層 １０３ ｎ型チャネル層 １０５ ｎ⁺ ソース領域 １０６ ｎ⁺ ドレイン領域 １０７ ソース電極 １０８ ドレイン電極 １１０ ゲート電極

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板にチャネル領域、ソース領域
   及びドレイン領域が形成され、前記半導体基板とショッ
   トキー接合するゲート電極を有する電界効果トランジス
   タであって、 前記チャネル領域、ソース領域又はドレイン領域のうち
   の少なくとも１つの領域における前記ゲート電極の近傍
   の部分に金属酸化物を含む領域が形成されていることを
   特徴とする電界効果トランジスタ。
2. 【請求項２】 前記半導体基板の上に第１のキャリア供
   給層が形成され、該第１のキャリア供給層の上に導電層
   が形成され、該導電層の上に第２のキャリア供給層が形
   成され、前記ゲート電極は前記第２のキャリア供給層の
   上にショットキー接合により形成されており、 前記金属酸化物を含む領域は、前記第２のキャリア供給
   層における前記ゲート電極の近傍の部分に形成されてい
   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。
3. 【請求項３】 前記金属酸化物を含む領域は、前記第１
   のキャリア供給層にも形成されてい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。
4. 【請求項４】 半導体基板にチャネル領域が形成され、
   該チャネル領域の上に半導体層又はノンドープ層が形成
   され、前記半導体基板とショットキー接合するゲート電
   極を有する電界効果トランジスタであって、 前記半導体層又はノンドープ層における前記ゲート電極
   の近傍の部分に金属酸化物を含む領域が形成されている
   ことを特徴とする電界効果トランジスタ。
5. 【請求項５】 前記半導体基板の上に導電層が形成さ
   れ、該導電層の上にノンドープ層が形成され、前記ゲー
   ト電極は前記ノンドープ層の上にショットキー接合によ
   り形成されており、 前記金属酸化物を含む領域は、前記ノンドープ層におけ
   る前記ゲート電極の近傍の部分に形成されていることを
   特徴とする請求項４に記載の電界効果トランジスタ。
6. 【請求項６】 前記金属酸化物の含有率は、０パーセン
   トを超え且つ１０パーセント以下であることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか１項に記載の電界効果トラン
   ジスタ。
7. 【請求項７】 半導体基板の上に導電層を形成する導電
   層形成工程と、 前記導電層の上に金属を含む半導体層を形成する工程
   と、 前記半導体層におけるゲート電極形成領域の近傍部分に
   選択的に酸素を注入することにより金属酸化物を含む領
   域を形成する金属酸化物含有領域形成工程と、 前記半導体層の上にゲート電極を形成するゲート電極形
   成工程とを備えていることを特徴とする電界効果トラン
   ジスタの製造方法。
8. 【請求項８】 半導体基板の上に金属を含む第１のキャ
   リア供給層を形成する第１キャリア供給層形成工程と、 前記第１のキャリア供給層の上に導電層を形成する導電
   層形成工程と、 前記導電層の上に金属を含む第２のキャリア供給層を形
   成する第２キャリア供給層形成工程と、 前記第２のキャリア供給層におけるゲート電極形成領域
   の近傍部分に選択的に酸素を注入することにより金属酸
   化物を含む領域を形成する金属酸化物含有領域形成工程
   と、 前記第２のキャリア供給層の上にゲート電極を形成する
   ゲート電極形成工程とを備えていることを特徴とする電
   界効果トランジスタの製造方法。
9. 【請求項９】 半導体基板の上に金属を含む第１のキャ
   リア供給層を形成する第１キャリア供給層形成工程と、 前記第１のキャリア供給層の上に導電層を形成する導電
   層形成工程と、 前記導電層の上に金属を含む第２のキャリア供給層を形
   成する第２キャリア供給層形成工程と、 前記第１のキャリア供給層及び第２のキャリア供給層に
   おける前記導電層に形成されるチャネル領域を挟む部分
   に選択的に酸素を注入することにより金属酸化物を含む
   領域を形成する金属酸化物含有領域形成工程と、 前記第２のキャリア供給層における前記金属酸化物を含
   む領域の上にゲート電極を選択的に形成するゲート電極
   形成工程とを備えていることを特徴とする電界効果トラ
   ンジスタの製造方法。
10. 【請求項１０】 半導体基板の上に導電層を形成する導
    電層形成工程と、 前記導電層におけるゲート電極形成領域の近傍部分に選
    択的に酸素及び金属を注入することにより金属酸化物を
    含む領域を形成する金属酸化物含有領域形成工程と、 前記導電層の上にゲート電極を形成するゲート電極形成
    工程とを備えていることを特徴とする電界効果トランジ
    スタの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記金属酸化物含有領域形成工程は、
    前記金属酸化物を０パーセントを超え且つ１０パーセン
    ト以下に含有させる工程を含むことを特徴とする請求項
    ７〜１０のいずれか１項に記載の電界効果トランジスタ
    の製造方法。