JP5579980B2 - 電界効果トランジスタ - Google Patents
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Description
(請求項1)電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板と、
基板上に堆積された複数の半導体デバイスと、
半導体デバイス層上に堆積された複数の誘電性不動態化層と、
半導体デバイス層上に堆積されたソース端子と、
半導体デバイス層上に堆積されたドレーン端子と、
少なくとも1つの不動態化層上に堆積されたゲート端子と、を備え、少なくとも2つの不動態化層は、異なる誘電性材料にて出来ており、ソース端子とゲート端子との間、及びドレーン端子とゲート端子との間の不動態化層の厚さは、不動態化層はゲート端子の側部に設けられるよう、ゲート端子と半導体デバイス層との間の1つ又はより多くの不動態化層の厚さよりも厚い、電界効果トランジスタデバイス。
(請求項2)請求項1に記載のデバイスにおいて、
複数の不動態化層は、3つの不動態化層であり、
デバイス層に最も近い2つの不動態化層の組合せ体の厚さは、2つの不動態化層上の頂部不動態化層よりも薄い、デバイス。
(請求項3)請求項2に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子は、デバイス層に最も近い不動態化層上にのみ堆積される、デバイス。
(請求項4)請求項2に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子は、デバイス層に最も近い2つの不動態化層の双方の上に堆積される、デバイス。
(請求項5)請求項1に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子とデバイス層との間の1つ又はより多くの不動態化層の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。
(請求項6)請求項1に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。
(請求項7)請求項1に記載のデバイスにおいて、
窒化物系デバイスである、デバイス。
(請求項8)請求項7に記載のデバイスにおいて、
基板は、サファイア、SiC、Si、AIN及びGaN基板から成る群から選ばれる、デバイス。
(請求項9)請求項1に記載のデバイスにおいて、
HEMTデバイス、MESFETデバイス、MOSFETデバイス、MISFETデバイス及びMODFETデバイスから成る群から選ばれる、デバイス。
(請求項10)請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層及び不動態化層は、分子線エピタキシ法、化学気相成長法、物理気相成長法、原子層成長法から成る群から選ばれた過程により基板上に堆積される、デバイス。
(請求項11)請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層及び不動態化層は、同一の過程により堆積される、デバイス。
(請求項12)請求項1に記載のデバイスにおいて、
不動態化層は、半導体デバイス層が空気に曝される前に、堆積される、デバイス。
(請求項13)請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層及び不動態化層は、異なる過程により堆積される、デバイス。
(請求項14)請求項1に記載のデバイスにおいて、
ソース端子及びドレーン端子は、半導体デバイス層上に直接、堆積される、デバイス。
(請求項15)窒化物系電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板と、
基板上に堆積された複数の半導体デバイスと、
半導体デバイス層上に堆積された3つの誘電性不動態化層であって、不動態化層の中間のものは、その他の2つの不動態化層と異なる材料にて出来ている、前記3つの誘電性不動態化層と、
半導体デバイス層上に堆積されたソース端子と、
半導体デバイス層上に堆積されたドレーン端子と、
半導体デバイス層に最も近い不動態化層の1つにのみ堆積されたゲート端子であって、これにより中間及び頂部不動態化層が該ゲート端子の側部に設けられるようにする前記ゲート端子と、を備える、窒化物系電界効果トランジスタデバイス。
(請求項16)請求項15に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子とデバイス層との間の不動態化層の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。
(請求項17)請求項15に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。
(請求項18)請求項15に記載のデバイスにおいて、
ソース端子及びドレーン端子は、半導体デバイス層上に直接、堆積される、デバイス。
(請求項19)窒化物系電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板と、
基板上に堆積された複数の半導体デバイスと、
半導体デバイス層上に堆積された3つの誘電性不動態化層(16、18、20)であって、不動態化層の1つの中間のものは、その他の2つの不動態化層と異なる材料にて出来ている、前記3つの誘電性不動態化層(16、18、20)と、
半導体デバイス層上に堆積されたソース端子と、
半導体デバイス層上に堆積されたドレーン端子と、
半導体デバイス層に最も近い不動態化層の2つに堆積されたゲート端子であって、頂部不動態化層が該ゲート端子の側部に設けられるようにする前記ゲート端子と、を備える、窒化物系電界効果トランジスタデバイス。
(請求項20)請求項19に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子とデバイス層との間の2つの不動態化層の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。
(請求項21)請求項19に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。
(請求項22)請求項19に記載のデバイスにおいて、
ソース端子及びドレーン端子は、半導体デバイス層上に直接、堆積される、デバイス。
12 基板
14 半導体デバイス層
16 第一の不動態化層
18 第二の不動態化層
20 第三の不動態化層
24 ソース端子
26 ドレーン端子
28 金属層
30 金属層
32 不動態化層
36 デバイス
38 ゲート端子
40 FETデバイス
42 FETデバイス
46 誘電層
48 誘電層
Claims (22)
- 電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板と、
基板(12)上に堆積された複数の半導体デバイス(14)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積された複数の誘電性不動態化層(16、18、20)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたソース端子(24)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたドレーン端子(26)と、
少なくとも1つの不動態化層上に堆積されたゲート端子(38)であって、少なくとも2つの不動態化層は、異なる誘電性材料にて出来ており、ソース端子(24)とゲート端子(38)との間、及びドレーン端子(26)とゲート端子(38)との間の不動態化層の厚さは、不動態化層はゲート端子(38)の側部に設けられるよう、ゲート端子(38)と半導体デバイス層(14)との間の1つ又はより多くの不動態化層の厚さよりも厚い、前記ゲート端子(38)と、
前記複数の誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ソース端子(24)との間に設けられた第1の誘電層(46)、及び前記複数の誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ドレーン端子(26)との間に設けられた第2の誘電層(48)からなる前記第1及び第2の誘電層(46、48)と、を備える、
電界効果トランジスタデバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
複数の不動態化層(16、18、20)は、3つの不動態化層(16、18、20)であり、
デバイス層(14)に最も近い2つの不動態化層(16、18)の組合せ体の厚さは、2つの不動態化層上の頂部不動態化層(20)よりも薄い、デバイス。 - 請求項2に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子(38)は、デバイス層(14)に最も近い不動態化層(16)上にのみ堆積される、デバイス。 - 請求項2に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子(38)は、デバイス層(14)に最も近い2つの不動態化層(16、18)の双方の上に堆積される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子(38)とデバイス層(14)との間の1つ又はより多くの不動態化層(16、18、20)の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
窒化物系デバイスである、デバイス。 - 請求項7に記載のデバイスにおいて、
基板(12)は、サファイア、SiC、Si、AIN及びGaN基板(12)から成る群から選ばれる、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
HEMTデバイス、MESFETデバイス、MOSFETデバイス、MISFETデバイス及びMODFETデバイスから成る群から選ばれる、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層(14)及び不動態化層(16、18、20)は、分子線エピタキシ法、化学気相成長法、物理気相成長法、原子層成長法から成る群から選ばれた過程により基板(12)上に堆積される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層(14)及び不動態化層(16、18、20)は、同一の過程により堆積される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
不動態化層(16、18、20)は、半導体デバイス層(14)が空気に曝される前に、堆積される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
半導体デバイス層(14)及び不動態化層(16、18、20)は、異なる過程により堆積される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
ソース端子(24)及びドレーン端子(26)は、半導体デバイス層(14)上に直接、堆積される、デバイス。 - 窒化物系電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板(12)と、
基板(12)上に堆積された複数の半導体デバイス(14)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積された3つの誘電性不動態化層(16、18、20)であって、不動態化層の中間のものは、その他の2つの不動態化層と異なる材料にて出来ている、前記3つの誘電性不動態化層(16、18、20)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたソース端子(24)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたドレーン端子(26)と、
半導体デバイス層(14)に最も近い不動態化層の1つにのみ堆積されたゲート端子(38)であって、これにより中間及び頂部不動態化層(18、20)が該ゲート端子(38)の側部に設けられるようにする前記ゲート端子(38)と、 前記誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ソース端子(24)との間に設けられた第1の誘電層(46)、及び前記誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ドレーン端子(26)との間に設けられた第2の誘電層(48)からなる前記第1及び第2の誘電層(46、48)と、
を備える、窒化物系電界効果トランジスタデバイス。 - 請求項15に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子(38)とデバイス層(14)との間の不動態化層(18、20)の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。 - 請求項15に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。 - 請求項15に記載のデバイスにおいて、
ソース端子(24)及びドレーン端子(26)は、半導体デバイス層(14)上に直接、堆積される、デバイス。 - 窒化物系電界効果トランジスタデバイスにおいて、
基板(12)と、
基板(12)上に堆積された複数の半導体デバイス(14)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積された3つの誘電性不動態化層(16、18、20)であって、不動態化層の1つの中間のもの(18)は、その他の2つの不動態化層(16、20)と異なる材料にて出来ている、前記3つの誘電性不動態化層(16、18、20)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたソース端子(24)と、
半導体デバイス層(14)上に堆積されたドレーン端子(26)と、
半導体デバイス層(14)に最も近い不動態化層の2つ(16、18)に堆積されたゲート端子(38)であって、頂部不動態化層(20)が該ゲート端子(38)の側部に設けられるようにする前記ゲート端子(38)と、
前記誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ソース端子(24)との間に設けられた第1の金属層(28)、及び前記誘電性不動態化層(16、18、20)と前記ドレーン端子(26)との間に設けられた第2の金属層(30)からなる前記第1及び第2の金属層(28、30)と、
を備える、窒化物系電界効果トランジスタデバイス。 - 請求項19に記載のデバイスにおいて、
ゲート端子(38)とデバイス層(14)との間の2つの不動態化層(16、18)の厚さは、5−150Åの範囲にある、デバイス。 - 請求項19に記載のデバイスにおいて、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化ケイ素であり、
少なくとも1つの不動態化層は、窒化アルミニウムである、デバイス。 - 請求項19に記載のデバイスにおいて、
ソース端子(24)及びドレーン端子(26)は、半導体デバイス層(14)上に直接、堆積される、デバイス。
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