JP2011529639A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. ＩＩＩ族窒化物バッファ層と、
   前記ＩＩＩ族窒化物バッファ層上のＩＩＩ族窒化物バリア層と、
   前記ＩＩＩ族窒化物バリア層上の非伝導性スペーサ層であって、前記ＩＩＩ族窒化物バリア層および前記スペーサ層は前記バリア層を貫いて延びて前記バッファ層の一部を露出させるトレンチを画定する非伝導性スペーサ層と、
   前記スペーサ層上および前記トレンチ内のゲート構造と、
   前記ゲート構造上のゲート電極と、
   を含むトランジスタ。
2. 請求項１記載のトランジスタであって、前記トレンチは、さらに、前記バッファ層により画定され、前記ゲート構造は前記スペーサ層上および前記トレンチ内の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および前記ＡｌＮ層上の誘電体層を含み、前記ＡｌＮ層はおよそ１．０Åからおよそ１０．０Åの厚さを有するトランジスタ。
3. 請求項２記載のトランジスタであって、前記ＡｌＮ層は窒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＮ）層を含むトランジスタ。
4. 請求項３記載のトランジスタであって、前記ゲート構造は、さらに、前記ＡｌＮ層上に窒化ガリウム（ＧａＮ）層を含み、前記ＧａＮ層は前記誘電体層と前記ＡｌＮ層との間にあるトランジスタ。
5. 請求項４記載のトランジスタであって、前記ＧａＮ層はおよそ２．０Åからおよそ３０Åの厚さを有し、前記トランジスタは、さらに、前記ＡｌＮ層と前記トレンチとの間におよそ２．０からおよそ５０．０Åの厚さを有する薄い窒化ガリウム（ＧａＮ）層を含むトランジスタ。
6. 請求項５記載のトランジスタであって、前記ゲート構造は誘電体層を含み、前記誘電体層はおよそ６０Åからおよそ６００Åの厚さを有するトランジスタ。
7. 請求項６記載のトランジスタであって、
   前記第１の非伝導性スペーサは窒化ケイ素からなり、およそ３００Åからおよそ３０００Åの厚さを有し、
   前記ゲート電極はおよそ０．５μｍからおよそ５．０μｍの長さを有し、
   前記トランジスタは常時オフ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）を含むトランジスタ。
8. 請求項２記載のトランジスタであって、さらに、前記ＡｌＮ層と前記トレンチとの間におよそ２．０からおよそ５０．０Åの厚さを有する薄い窒化ガリウム（ＧａＮ）層を含むトランジスタ。
9. 請求項１記載のトランジスタであって、前記トレンチは、さらに、前記バッファ層により画定され、前記トランジスタは、さらに、
   前記ゲート電極上および前記誘電体層上の第２の非伝導性スペーサ層と、
   前記第２の非伝導性スペーサ上のフィールドプレートと、
   を含むトランジスタ。
10. 請求項９記載のトランジスタであって、前記フィールドプレートはソース電極または前記ゲート電極に電気的に結合されているトランジスタ。
11. 請求項９記載のトランジスタであって、前記第２の非伝導性スペーサはおよそ５００Åからおよそ５０００Åの厚さを有するトランジスタ。
12. 請求項１記載のトランジスタであって、前記トレンチは、さらに、前記バッファ層により画定され、前記トランジスタは、さらに、前記トレンチと前記ゲート構造との間におよそ２．０からおよそ５０．０Åの厚さを有する薄いＧａＮ層を含むトランジスタ。
13. 半導体デバイスを形成する方法であって、
    ＩＩＩ族窒化物バッファ層を形成するステップと、
    前記ＩＩＩ族窒化物バッファ層上にＩＩＩ族窒化物バリア層を形成するステップと、
    前記ＩＩＩ族窒化物バリア層上に非伝導性スペーサ層を形成するステップと、
    前記ＩＩＩ族窒化物バリア層および前記スペーサ層をエッチングしてトレンチを形成するステップであって、前記トレンチは前記バリア層を貫いて延びて前記バッファ層の一部を露出させるステップと、
    前記スペーサ層上および前記トレンチ内にゲート構造を形成するステップと、
    前記ゲート構造上にゲート電極を形成するステップと、
    を含む方法。
14. 請求項１３記載の方法であって、前記ゲート構造を前記形成するステップは誘電体層を形成するステップを含み、前記誘電体層はおよそ６０Åからおよそ６００Åの厚さを有する方法。
15. 請求項１３記載の方法であって、エッチングステップは、さらに、前記ＩＩＩ族窒化物バッファ層の一部をエッチングするステップを含み、前記ゲート構造を形成するステップは前記スペーサ層上および前記トレンチ内に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層を形成しかつ前記ＡｌＮ層上に誘電体層を形成するステップを含み、前記ゲート構造を形成するステップは、さらに、前記ＡｌＮ層上に窒化ガリウム（ＧａＮ）層を形成するステップを含み、前記ＧａＮ層は前記誘電体層と前記ＡｌＮ層との間にある方法。