WO2021095433A1 - 半導体装置および電子機器 - Google Patents

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semiconductor
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    • H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
    • H10D30/475—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs
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    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/85—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs
    • H10D62/8503—Nitride Group III-V materials, e.g. AlN or GaN

Definitions

  • This disclosure relates to semiconductor devices and electronic devices.
  • Gallium nitride which is a wide-gap semiconductor material, has features such as a high breakdown voltage, high-temperature operation, and a high saturation drift rate. Further, the two-dimensional electron gas (2DEG) formed in the GaN-based heterojunction is characterized by high mobility and high sheet electron density. Due to these features, the GaN-based hetero FET is capable of low resistance, high speed, and high withstand voltage operation, and is therefore expected to be applied to power devices and RF devices.
  • 2DEG two-dimensional electron gas
  • a barrier layer is arranged on the GaN layer forming the channel layer. Since 2DEG is generated by the polarization generated between the channel layer, Al 1-xy Ga x In y N (however, 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1) is generally used as the material for forming the barrier layer. Used for.
  • the composition is appropriately selected so as to achieve good characteristics, but it is generally known that the leakage current in the Schottky junction formed between the gate electrode and the barrier layer increases depending on the composition. .. In that case, the leakage current can be reduced by arranging the gate electrode via the gate insulating film.
  • PID Pulsma Induced Damage
  • an object of the present disclosure is a semiconductor device that can reduce PID in a manufacturing process such as etching using plasma and does not require a process step of removing wiring before shipping the semiconductor device, and such a semiconductor device.
  • a manufacturing process such as etching using plasma
  • a process step of removing wiring before shipping the semiconductor device and such a semiconductor device.
  • the semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is Semiconductor material layer forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes formed on the semiconductor material layer, and A gate electrode, located between a pair of source / drain electrodes and formed on a semiconductor material layer, Have and At least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode are connected via a resistance element. It is a semiconductor device.
  • the electronic device for achieving the above object is Semiconductor material layer forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes formed on the semiconductor material layer, and A gate electrode, located between a pair of source / drain electrodes and formed on a semiconductor material layer, Have and At least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode are connected via a resistance element. It is an electronic device equipped with a semiconductor device.
  • FIG. 1 is a schematic partial plan view for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 2A and 2B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3A is a high-frequency small signal simulation model of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3B is a graph showing the relationship between the value of the resistance element and the S parameter obtained by simulation.
  • FIG. 4A is a simulation model for investigating the relationship between the internal parameters of the semiconductor device and the resistance element according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4B is a graph showing the relationship between the value of the resistance element and the difference ( ⁇ S12) of the S12 parameter depending on the presence or absence of the resistance element, which is obtained by the simulation.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the resistance value at which ⁇ S12 is smaller than 1 dB and the internal impedance defined by 1/2 ⁇ C.
  • FIG. 6 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG.
  • FIG. 8 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 7.
  • FIG. 7 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 7.
  • FIG. 7 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing
  • FIG. 9 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG.
  • FIG. 10 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 9.
  • FIG. 11 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 10.
  • FIG. 12 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 11.
  • FIG. 13 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 12.
  • FIG. 12 is a schematic partial plan view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure, following FIG. 12.
  • FIG. 14 is a schematic partial plan view for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • 15A and 15B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the second modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • 16A and 16B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the third modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram for explaining a configuration of a wireless communication device using the semiconductor device according to the present disclosure.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of installation positions of the vehicle exterior information detection unit and the image pickup unit.
  • the semiconductor device according to the present disclosure the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the semiconductor device according to the present disclosure, and the semiconductor device included in the electronic device according to the present disclosure are simply referred to as [the semiconductor device of the present disclosure. ] May be called.
  • the semiconductor device of the present disclosure is Semiconductor material layer forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes formed on the semiconductor material layer, and A gate electrode, located between a pair of source / drain electrodes and formed on a semiconductor material layer, Have and At least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode are connected via a resistance element. It is a semiconductor device.
  • the gate electrode can be configured to be formed on the semiconductor material layer via the gate insulating film.
  • the semiconductor material layer can be configured to have a barrier layer formed on the channel layer.
  • the semiconductor material layer can be composed of a compound semiconductor material, for example, gallium nitride (GaN), gallium arsenide (GaAs), or the like. In some cases, silicon (Si) may be used to form the semiconductor material layer.
  • the semiconductor material layer forming the channel layer is located in the channel layer under the gate electrode in a state where no voltage is applied to the pair of source / drain electrodes and the gate electrode.
  • the configuration may be such that a dimensional electron gas layer exists.
  • the semiconductor device has a normally-on configuration. Therefore, a sufficient effect on PID can be obtained by connecting one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode via a resistance element.
  • the semiconductor device has a normally-off configuration, it is preferable that each of the pair of source / drain electrodes is connected to the gate electrode via a resistance element.
  • the impedance of the resistance element can be configured to be larger than the internal impedance between the source / drain electrode and the gate electrode to which the resistance element is connected.
  • the impedance of the resistance element can be configured to be 1 k ⁇ or more, and more preferably, the impedance of the resistance element is configured to be 1 M ⁇ or more.
  • the resistance element can be configured to be arranged in the interlayer film formed on the semiconductor material layer.
  • the material constituting the resistance element is not particularly limited.
  • it can be configured by using a metal material thinned so that a predetermined resistance value can be obtained, polysilicon, or the like.
  • the resistance element may be configured by using a semiconductor material layer formed in the same layer as the semiconductor material layer forming the channel layer.
  • a resistance element can be formed by using a semiconductor material layer whose shape is defined by an element separation region.
  • the semiconductor material layer is formed on the semiconductor substrate, and the source / drain electrode to which the resistance element is connected and the semiconductor substrate are connected to each other. Can be. According to this configuration, the electric charge charged during the manufacturing process of the semiconductor device can be released to the semiconductor substrate side.
  • the material constituting the semiconductor substrate is not particularly limited, and for example, a material such as a III-V compound semiconductor material, silicon carbide (SiC), sapphire, or silicon (Si) can be used.
  • a material such as a III-V compound semiconductor material, silicon carbide (SiC), sapphire, or silicon (Si) can be used.
  • the method for manufacturing a semiconductor device is as follows. A step of connecting at least one of a pair of source / drain electrodes and a gate electrode via a resistance element, Have.
  • Examples of the electronic device provided with the semiconductor device of the present disclosure include a wireless communication device constituting a communication system and the like, and a semiconductor module such as an IC constituting these.
  • a wireless communication device a device having a communication frequency of the UHF (Ultra High Frequency) band or higher is particularly effective.
  • each drawing used in the following description is a schematic one and does not show an actual size or a ratio thereof.
  • FIG. 2 which will be described later, shows the cross-sectional structure of the semiconductor device, but does not show the ratios such as width, height, and thickness.
  • the first embodiment relates to a semiconductor device, a method for manufacturing the semiconductor device, and an electronic device according to the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic partial plan view for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure. More specifically, it shows one of a large number of semiconductor devices formed on a wafer-like substrate. The same applies to other drawings described later.
  • the equivalent circuit diagram of the semiconductor device is shown on the right side of FIG.
  • the semiconductor device 1 is Semiconductor material layer 11 forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes 12, 12A formed on the semiconductor material layer 11 and The gate electrode 31, which is arranged between the pair of source / drain electrodes 12, 12A and is formed on the semiconductor material layer 11. have.
  • FIG. 1 the planar shape of the above-mentioned components and the like is represented by hatching.
  • the semiconductor device 1 is a field effect transistor having an insulated gate structure.
  • the gate electrode 31 is formed on the semiconductor material layer 11 via the gate insulating film, but the gate insulating film is not shown in FIG. 1 for convenience of illustration.
  • the gate insulating film will be described in detail later with reference to FIG. 2 described later.
  • reference numeral 53 indicates wiring connected to one source / drain electrode 12, and reference numeral 43 indicates a contact connecting them.
  • Reference numeral 53A indicates wiring connected to the other source / drain electrode 12A, and reference numeral 43A indicates a contact connecting them.
  • Reference numeral 53B indicates wiring connected to the gate electrode 31, and reference numeral 43B indicates a contact connecting them.
  • the wirings 53, 53A, and 53B are formed by patterning a conductive material layer formed of the same layer.
  • the resistance element 41 (corresponding to the symbol RS in the equivalent circuit diagram) is provided. ) Is connected. More specifically, the resistance element 41 is connected between the wiring 53 connected to one of the source / drain electrodes 12 and the wiring 53B connected to the gate electrode 31.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A schematically shows a cross section of a portion of reference numeral A indicated by an alternate long and short dash line in FIG.
  • FIG. 2B schematically shows a cross section of a portion of reference numeral B indicated by a chain double-dashed line in FIG.
  • the planar shape of each element will be described with reference to FIGS. 6 to 13 for explaining a method for manufacturing a semiconductor device.
  • the semiconductor device 1 is formed on the semiconductor substrate 10.
  • a semiconductor material layer 11 that forms a channel layer is formed on the semiconductor substrate 10.
  • the semiconductor substrate 10 is formed of, for example, a single crystal GaN substrate in relation to the lattice constant with the semiconductor material layer 11 formed on the semiconductor substrate 10.
  • the hatched portion shows the planar shape of the semiconductor material layer 11.
  • the semiconductor material layer 11 is made of a compound semiconductor material.
  • an epitaxial growth layer of gallium nitride (GaN) is used as the semiconductor material layer 11.
  • the semiconductor material layer 11 is formed as a u-GaN layer to which impurities are not added.
  • a barrier layer (not shown) is formed on the semiconductor material layer 11. Since 2DEG is generated by the polarization generated with the semiconductor material layer 11, Al 1-xy Ga x In y N (provided that 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1) or the like is used as a material for forming the barrier layer. Commonly used.
  • the semiconductor material layer 11 forming the channel layer has a two-dimensional electron gas layer in the channel layer under the gate electrode 31 in a state where no voltage is applied to the pair of source / drain electrodes 12, 12A and the gate electrode 31. It is formed.
  • a buffer layer may be provided between them. By controlling the lattice constant with the buffer layer, it is possible to improve the crystal state of the semiconductor material layer 11 and control the warp of the wafer-like substrate.
  • the semiconductor substrate 1 is made of single crystal silicon, AlN, AlGaN, GaN and the like are used as an example of such a buffer layer.
  • the planar shape of the active region of the semiconductor material layer 11 is substantially rectangular. As will be described later, the portion surrounding the active region is designated as an element separation region by injecting boron ions (the portion that has become the element separation region is represented by reference numeral 11A). As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of source / drain electrodes 12 and 12A are formed on the semiconductor material layer 11. In FIG. 8, the hatched portion shows the planar shape of the pair of source / drain electrodes 12, 12A.
  • the conductive material layer constituting the source / drain electrodes 12, 12A is made of a metal material, for example, a metal such as aluminum (Al), copper (Cu), titanium (Ti), nickel (Ni), gold (Au), or these. It is formed from an alloy or the like whose main component is.
  • An annealing treatment may be performed as a means for achieving low resistance.
  • a high concentration N + layer may be formed between the semiconductor material layer 11 and the semiconductor material layer 11. After etching the semiconductor material layer 11, it may be formed by selective regrowth in which the high-concentration N + layer is selectively filled, or it may be formed by ion implantation. In the case of selective regrowth, an n-In 1-x Ga x N layer or the like can be used.
  • the interlayer insulating layer 21 is formed on the entire surface including the pair of source / drain electrodes 12 and 12A.
  • a material having insulating properties with respect to the semiconductor material layer 11 and forming a good interface and not deteriorating the device characteristics is appropriately selected and used.
  • the interlayer insulating layer 21 is provided with an opening OP1 in which the semiconductor material layer 11 under the gate electrode 31 is exposed.
  • the portion of the semiconductor material layer 11 exposed by the opening OP1 is hatched.
  • the insulating film 22 constituting the gate insulating film is formed over the entire surface including the interlayer insulating layer 21 and the opening OP1.
  • the insulating film 22 is made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or hafnium oxide (HfO 2 ) having a thickness of about 10 nanometers, or a laminate thereof.
  • the portion of the insulating film 22 formed in the opening OP1 constitutes the gate insulating film 22A.
  • the gate electrode 31 is formed so as to cover the gate insulating film 22A formed in the opening OP1.
  • the gate electrode 31 is arranged between the pair of source / drain electrodes 12 and 12A, and is formed on the semiconductor material layer 11 via the gate insulating film 22A.
  • the hatched portion shows the planar shape of the gate electrode 31.
  • the gate electrode 31 is made of, for example, a material similar to the conductive material constituting the pair of source / drain electrodes 12, 12A.
  • an insulating flattening film 32 is formed on the entire surface including the gate electrode 31.
  • a resistance element 41 formed by patterning a metal thin film is provided on the flattening film 32.
  • An insulating film 42 is formed on the entire surface including the resistance element 41. In this way, the resistance element 41 is arranged in the interlayer film formed on the semiconductor material layer 11.
  • the contacts 43 and 43A are formed so as to penetrate the insulating film 42, the flattening film 32, the insulating film 22, and the interlayer insulating layer 21. Further, the contact 43B is formed so as to penetrate the insulating film 42 and the flattening film 32.
  • the contacts 43 and 43A are formed so as to be connected to the source / drain electrodes 12 and 12A, respectively. Further, the contact 43B is formed so as to connect with the gate electrode 31.
  • contacts 44 and 44B are formed so as to penetrate the insulating film 42.
  • the contacts 44 and 44B are formed so as to be connected to the resistance element 41, respectively.
  • Wiring 53, 53A, 53B is formed on the insulating film 42.
  • the wirings 53, 53A, and 53B are formed by appropriately patterning a conductive material layer formed of the same layer.
  • the wirings 53, 53A and 53B are connected to the source / drain electrodes 12, 12A and the gate electrode 31 via the contacts 43, 43A and 43B described above, respectively.
  • the wiring 53 is connected to one end of the resistance element 41 via the above-mentioned contact 44, and the wiring 53B is connected to the other end of the resistance element 41 via the above-mentioned contact 44B.
  • a protective film 54 is formed on the entire surface including the wirings 53, 53A, and 53B.
  • the semiconductor device 1 formed as described above has the same DC potential between the gate and the source and between the gate and the drain during the manufacturing process of the semiconductor device. Therefore, damage to the gate insulating film 22A due to the antenna effect can be prevented.
  • the influence on the characteristics of the semiconductor device 1 can be sufficiently reduced by appropriately setting the size of the resistance element 41.
  • the impedance of the resistance element may be made larger than the internal impedance between the source / drain electrode and the gate electrode to which the resistance element is connected.
  • the impedance of the resistance element 41 may be configured to be 1 k ⁇ or more, and more preferably, the impedance of the resistance element may be configured to be 1 M ⁇ or more.
  • FIG. 3A is a high-frequency small signal simulation model of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3B is a graph showing the relationship between the value of the resistance element and the S parameter obtained by simulation.
  • the transistor TR As the transistor TR, a general HEMT model was used assuming a gate length of about 10 micrometers. Specifically, the source side is connected to the GND, the drain side is terminated by the 50 ⁇ resistor R T2 via the 50 ⁇ load resistor R Lo , and the 50 ⁇ resistor R T1 is arranged between the gate and the GND. It is a circuit that inputs a small signal to the gate. Since a depletion type transistor is used, the resistance element RS is connected only between the gate and the source.
  • FIG. 3B shows the result of performing a small signal simulation with the magnitude of the resistance element RS as a parameter.
  • the graphs of the S11 to S22 parameters were obtained with the values of the resistance element RS being 1 ⁇ , 10 ⁇ , 100 ⁇ , 1k ⁇ , and 1M ⁇ .
  • the graph in the case where the resistance element RS is not provided generally overlaps with the case where the resistance element RS is 1 k ⁇ or 1 M ⁇ .
  • the graph of S11 to S22 parameter if the resistance value of the resistance element R S and at least 1k ⁇ above, and when the resistance element R S is a time no, that shows the small signal characteristics of almost the same Shown.
  • the S12 when not using the resistive element R S is defined as in S12 difference and ⁇ S12 when using the resistance element R S.
  • the relationship between ⁇ S12 and RS is shown in FIG. 4B when the capacitance values are set to 0.1 pF, 0.32 pF, 1 pF, 3.2 pF, and 10 pF, respectively.
  • ⁇ S12 is sufficiently close to 0, for example, if the difference is within 1 dB, it can be determined that the influence of the resistance element RS on the characteristics of the semiconductor device 1 is very small.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the resistance value at which ⁇ S12 is smaller than 1 dB and the internal impedance defined by 1 / 2 ⁇ C.
  • ⁇ S12 becomes smaller than 1 dB. Therefore, it can be seen that the influence of connecting the resistance element RS on the characteristics of the semiconductor device 1 is very small. In order to reduce the influence, it is desirable to set the resistance value of the resistance element RS to be one digit or more larger than the internal impedance.
  • the resistance value of the resistance element RS is preferably 1 k ⁇ or more, preferably 1 M ⁇ or more.
  • the method for manufacturing the semiconductor device 1 includes a step of connecting at least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode via a resistance element.
  • FIGS. 6 to 13 are schematic partial plan views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure. From the viewpoint of legibility, the display of the insulating layer and the insulating film is omitted in the plan view in principle.
  • the semiconductor material layer 11 is formed on the semiconductor substrate 10. Specifically, the semiconductor substrate 10 is prepared, and an epitaxial growth layer of gallium nitride (GaN) is formed as the semiconductor material layer 11 on the entire surface (see FIG. 6). After that, the portion excluding the active region which becomes the channel formation region and the source / drain region is defined as the element separation region 11A. Specifically, boron ions are implanted into the portion to be the device separation region by the ion implantation method to form the device separation region 11A, and a region of the semiconductor material layer 11 surrounded by the device separation region 11A is formed (see FIG. 7). ).
  • GaN gallium nitride
  • Step-110 (see FIG. 8)
  • the source / drain electrodes 12, 12A are formed. Specifically, a conductive material layer made of a metal material is formed on the entire surface including the semiconductor material layer 11. Then, the source / drain electrodes 12, 12A are formed at predetermined positions by a patterning method.
  • Step-120 (see FIG. 9) Next, the interlayer insulating layer 21 is formed on the entire surface. After that, an opening OP1 is provided in which the portion of the semiconductor material layer 11 located below the gate electrode 31 is exposed.
  • Step-130 (see FIG. 10) Next, the insulating film 22 constituting the gate insulating film 22A and the like is formed on the entire surface. After that, the gate electrode 31 is formed. Specifically, a conductive material layer made of a metal material is formed on the entire surface, and then a gate electrode 31 is formed at a predetermined position by using a well-known patterning method.
  • Step-140 (see FIGS. 11 and 12) After that, an insulating flattening film 32 is formed on the entire surface including the gate electrode 31. Next, the resistance element 41 is formed. Specifically, a thin film made of a metal material is formed on the entire surface, and then a resistance element 41 is formed at a predetermined position by using a well-known patterning method (see FIG. 11). After that, the insulating film 42 is formed on the entire surface. Next, openings OP2, OP3, OP4, OP5, OP6 are provided in the portions corresponding to the contacts 43, 43A, 43B, 44, 44B (see FIG. 12).
  • Step-150 (see FIG. 13) After that, the openings OP2, OP3, OP4, OP5, OP6 are filled with a conductive material to form a contact, and then the wirings 53, 53A, 53B are formed. Specifically, a conductive material layer made of a metal material is formed on the entire surface, and then wirings 53, 53A, and 53B are formed at predetermined positions by using a well-known patterning method. After that, the protective film 54 is formed on the entire surface.
  • the semiconductor device 1 can be manufactured by the above steps.
  • the resistance element 41 is arranged in the interlayer film formed on the semiconductor material layer 11.
  • the configuration of the resistance element 41 is not limited to this.
  • the resistance element 41 can be configured by using a semiconductor material layer formed in the same layer as the semiconductor material layer 11 forming the channel layer.
  • the shape of the semiconductor material layer can be defined by the element separation region 11A shown in FIG. 7, and a resistance element having a predetermined resistance value can be formed.
  • FIG. 14 is a schematic partial plan view for explaining the configuration of the semiconductor device according to the first modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • both the source / drain electrode 12 and the gate electrode 31 and the source / drain electrode 12A and the gate electrode 31 are resistance elements. The difference is that they are connected via 41.
  • the semiconductor device 1A according to the first modification has a configuration suitable for an enhancement type transistor in which the source and the drain are separated in a state where a bias voltage is not applied to the gate electrode. That is, even if it is an enhancement type transistor, the potential between the gate and the source and the potential between the gate and the drain are DC-equal during the manufacturing process of the semiconductor device. Therefore, damage to the gate insulating film 22A due to the antenna effect can be prevented.
  • the semiconductor device 1A differs from the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 in that the planar shape of the wiring layer 53 and the like are different, that the resistance elements 41 are provided at two locations, and that the semiconductor device 1A is basically a semiconductor. It has the same configuration as the device 1. Therefore, the description of the semiconductor device 1 may be read as appropriate.
  • 15A and 15B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the second modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • the interlayer insulating layer 21 is provided with an opening OP1 in which the semiconductor material layer 11 under the gate electrode 31 is exposed.
  • the opening OP1 is usually formed by dry etching, but at that time, it is considered that the exposed semiconductor material layer 11 is damaged.
  • the semiconductor device 1B according to the second modification has a configuration capable of reducing the above-mentioned damage.
  • the interlayer insulating layer of the semiconductor material layer 11 has a two-layer structure in which 21 is composed of a lower layer 21A and an upper layer 21B. Then, the upper layer 21B is processed by dry etching and the lower layer 21A is processed by wet etching so that the surface of the semiconductor material layer 11 is not exposed at the time of dry etching, and the damage due to etching is reduced.
  • the semiconductor device 1B differs from the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 in the above-mentioned points, and basically has the same configuration as the semiconductor device 1. Therefore, the description of the semiconductor device 1 may be read as appropriate.
  • 16A and 16B are schematic partial cross-sectional views for explaining the configuration of the semiconductor device according to the third modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor material layer is formed on the semiconductor substrate, and the source / drain electrode to which the resistance element is connected is connected to the semiconductor substrate.
  • the semiconductor device 1C differs from the semiconductor device 1 in that one of the source / drain electrodes 12 is also connected to the semiconductor substrate 10 via the wiring 53 and the contact CT. According to this configuration, the charge accumulated in the gate electrode and the pair of source / drain electrodes can flow to the semiconductor substrate 10 side.
  • the semiconductor device 1C has basically the same configuration as the semiconductor device 1 except that the above-mentioned points are different from the semiconductor device 1 shown in FIG. Therefore, the description of the semiconductor device 1 may be read as appropriate.
  • the PID in the manufacturing process such as etching using plasma can be reduced, and the process step of removing the wiring before shipping the semiconductor device is not required. Further, the influence on the characteristics of the semiconductor device can be made sufficiently small.
  • the semiconductor device of the present disclosure can be used, for example, in an electronic device constituting a wireless communication device in a mobile communication system or the like.
  • it is suitable for use as an RF switch or a power amplifier. That is, by using the semiconductor device of the present disclosure having excellent high frequency characteristics and high efficiency characteristics for the RF switch and power amplifier of the wireless communication device, it is possible to achieve high speed, high efficiency and low power consumption of wireless communication. ..
  • the usage time can be extended by increasing the speed, efficiency, and power consumption, and the convenience can be further improved.
  • FIG. 17 shows an example of an electronic device constituting a wireless communication device.
  • the electronic device 400 is a mobile phone system having multiple functions such as voice, data communication, and LAN connection.
  • the electronic device 400 includes, for example, an antenna ANT, an antenna switch circuit 410, a high power amplifier (HPA) 420, a high frequency integrated circuit RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) 430, a base band unit 440, and an audio output unit MIC. It has a data output unit DT and an interface unit I / F (for example, wireless LAN (W-LAN; Wireless Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), etc.).
  • the high-frequency integrated circuit RFIC 430 and the baseband unit 440 are connected by an interface unit I / F.
  • the transmission signal output from the baseband unit 440 is a high-frequency integrated circuit RFIC430 and high power. It is output to the antenna ANT via the amplifier (HPA) 420 and the antenna switch circuit 410.
  • HPA amplifier
  • the received signal is input to the baseband unit 440 via the antenna switch circuit 410 and the high frequency integrated circuit RFIC430.
  • the signal processed by the baseband unit 440 is output from an audio output unit MIC, a data output unit DT, and an output unit such as an interface unit I / F.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure includes any type of movement such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, robots, construction machines, agricultural machines (tractors), and the like. It may be realized as a device mounted on the body.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 7010.
  • the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an external information detection unit 7400, an in-vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. ..
  • the communication network 7010 connecting these plurality of control units conforms to any standard such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), LAN (Local Area Network) or FlexRay (registered trademark). It may be an in-vehicle communication network.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • LAN Local Area Network
  • FlexRay registered trademark
  • Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing according to various programs, a storage unit that stores a program executed by the microcomputer or parameters used for various arithmetics, and a drive circuit that drives various control target devices. To be equipped.
  • Each control unit is provided with a network I / F for communicating with other control units via the communication network 7010, and is provided by wired communication or wireless communication with devices or sensors inside or outside the vehicle. A communication I / F for performing communication is provided. In FIG.
  • control unit 7600 the microcomputer 7610, the general-purpose communication I / F 7620, the dedicated communication I / F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I / F 7660, the audio image output unit 7670, The vehicle-mounted network I / F 7680 and the storage unit 7690 are shown.
  • Other control units also include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
  • the drive system control unit 7100 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 7100 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the drive system control unit 7100 may have a function as a control device such as ABS (Antilock Brake System) or ESC (Electronic Stability Control).
  • the vehicle condition detection unit 7110 is connected to the drive system control unit 7100.
  • the vehicle state detection unit 7110 may include, for example, a gyro sensor that detects the angular velocity of the axial rotation motion of the vehicle body, an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, an accelerator pedal operation amount, a brake pedal operation amount, or steering wheel steering. Includes at least one of the sensors for detecting angular velocity, engine speed, wheel speed, and the like.
  • the drive system control unit 7100 performs arithmetic processing using a signal input from the vehicle state detection unit 7110 to control an internal combustion engine, a drive motor, an electric power steering device, a braking device, and the like.
  • the body system control unit 7200 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 7200 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as head lamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps.
  • the body system control unit 7200 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 7200 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310, which is the power supply source of the drive motor, according to various programs. For example, information such as the battery temperature, the battery output voltage, or the remaining capacity of the battery is input to the battery control unit 7300 from the battery device including the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals to control the temperature of the secondary battery 7310 or the cooling device provided in the battery device.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 7000.
  • the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 is connected to the vehicle exterior information detection unit 7400.
  • the imaging unit 7410 includes at least one of a ToF (Time Of Flight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras.
  • the vehicle exterior information detection unit 7420 is used to detect, for example, the current weather or an environmental sensor for detecting the weather, or other vehicles, obstacles, pedestrians, etc. around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. At least one of the ambient information detection sensors is included.
  • the environmental sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rainy weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects the degree of sunshine, and a snow sensor that detects snowfall.
  • the ambient information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar device, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) device.
  • the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 may be provided as independent sensors or devices, or may be provided as a device in which a plurality of sensors or devices are integrated.
  • FIG. 19 shows an example of the installation positions of the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420.
  • the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, 7918 are provided, for example, at at least one of the front nose, side mirrors, rear bumpers, back door, and upper part of the windshield of the vehicle interior of the vehicle 7900.
  • the image pickup unit 7910 provided on the front nose and the image pickup section 7918 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 7900.
  • the imaging units 7912 and 7914 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 7900.
  • the image pickup unit 7916 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior is mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 19 shows an example of the photographing range of each of the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916.
  • the imaging range a indicates the imaging range of the imaging unit 7910 provided on the front nose
  • the imaging ranges b and c indicate the imaging ranges of the imaging units 7912 and 7914 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range d indicates the imaging range d.
  • the imaging range of the imaging unit 7916 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, a bird's-eye view image of the vehicle 7900 as viewed from above can be obtained.
  • the vehicle exterior information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, 7930 provided on the front, rear, side, corners and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 7900 may be, for example, an ultrasonic sensor or a radar device.
  • the vehicle exterior information detection units 7920, 7926, 7930 provided on the front nose, rear bumper, back door, and upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 7900 may be, for example, a lidar device.
  • These out-of-vehicle information detection units 7920 to 7930 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, or the like.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 causes the image pickup unit 7410 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image data. Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 receives detection information from the connected vehicle exterior information detection unit 7420. When the vehicle exterior information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar device, or a lidar device, the vehicle exterior information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves, electromagnetic waves, or the like, and receives the received reflected wave information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform an environment recognition process for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, etc., based on the received information.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 may calculate the distance to an object outside the vehicle based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing for recognizing a person, a vehicle, an obstacle, a sign, a character on the road surface, or the like based on the received image data.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 performs processing such as distortion correction or alignment on the received image data, and synthesizes the image data captured by different imaging units 7410 to generate a bird's-eye view image or a panoramic image. May be good.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform the viewpoint conversion process using the image data captured by different imaging units 7410.
  • the in-vehicle information detection unit 7500 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 7510 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 7500.
  • the driver state detection unit 7510 may include a camera that captures the driver, a biosensor that detects the driver's biological information, a microphone that collects sound in the vehicle interior, and the like.
  • the biosensor is provided on, for example, the seat surface or the steering wheel, and detects the biometric information of the passenger sitting on the seat or the driver holding the steering wheel.
  • the in-vehicle information detection unit 7500 may calculate the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 7510, and may determine whether the driver is dozing or not. You may.
  • the in-vehicle information detection unit 7500 may perform processing such as noise canceling processing on the collected audio signal.
  • the integrated control unit 7600 controls the overall operation in the vehicle control system 7000 according to various programs.
  • An input unit 7800 is connected to the integrated control unit 7600.
  • the input unit 7800 is realized by a device such as a touch panel, a button, a microphone, a switch or a lever, which can be input-operated by a passenger. Data obtained by recognizing the voice input by the microphone may be input to the integrated control unit 7600.
  • the input unit 7800 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or an externally connected device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) that supports the operation of the vehicle control system 7000. You may.
  • the input unit 7800 may be, for example, a camera, in which case the passenger can input information by gesture. Alternatively, data obtained by detecting the movement of the wearable device worn by the passenger may be input. Further, the input unit 7800 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on the information input by the passenger or the like using the input unit 7800 and outputs the input signal to the integrated control unit 7600. By operating the input unit 7800, the passenger or the like inputs various data to the vehicle control system 7000 and instructs the processing operation.
  • the storage unit 7690 may include a ROM (Read Only Memory) for storing various programs executed by the microcomputer, and a RAM (Random Access Memory) for storing various parameters, calculation results, sensor values, and the like. Further, the storage unit 7690 may be realized by a magnetic storage device such as an HDD (Hard Disc Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, an optical magnetic storage device, or the like.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the general-purpose communication I / F 7620 is a general-purpose communication I / F that mediates communication with various devices existing in the external environment 7750.
  • General-purpose communication I / F7620 is a cellular communication protocol such as GSM (registered trademark) (Global System of Mobile communications), WiMAX, LTE (Long Term Evolution) or LTE-A (LTE-Advanced), or wireless LAN (Wi-Fi).
  • GSM Global System of Mobile communications
  • WiMAX Wireless F
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-A
  • Wi-Fi wireless LAN
  • Other wireless communication protocols such as (also referred to as (registered trademark)) and Bluetooth (registered trademark) may be implemented.
  • the general-purpose communication I / F 7620 connects to a device (for example, an application server or a control server) existing on an external network (for example, the Internet, a cloud network, or a business-specific network) via, for example, a base station or an access point. You may. Further, the general-purpose communication I / F7620 uses, for example, P2P (Peer To Peer) technology, and is a terminal existing in the vicinity of the vehicle (for example, a terminal of a driver, a pedestrian, or a store, or an MTC (Machine Type Communication) terminal). May be connected with.
  • P2P Peer To Peer
  • MTC Machine Type Communication
  • the dedicated communication I / F 7630 is a communication I / F that supports a communication protocol formulated for use in a vehicle.
  • the dedicated communication I / F7630 uses a standard protocol such as WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment), DSRC (Dedicated Short Range Communications), or cellular communication protocol, which is a combination of lower layer IEEE802.11p and upper layer IEEE1609. May be implemented.
  • Dedicated communication I / F7630 typically includes vehicle-to-vehicle (Vehicle to Vehicle) communication, road-to-vehicle (Vehicle to Infrastructure) communication, vehicle-to-home (Vehicle to Home) communication, and pedestrian-to-pedestrian (Vehicle to Pedestrian) communication. ) Carry out V2X communication, a concept that includes one or more of the communications.
  • the positioning unit 7640 receives, for example, a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite (for example, a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite), executes positioning, and executes positioning, and the latitude, longitude, and altitude of the vehicle. Generate location information including.
  • the positioning unit 7640 may specify the current position by exchanging signals with the wireless access point, or may acquire position information from a terminal such as a mobile phone, PHS, or smartphone having a positioning function.
  • the beacon receiving unit 7650 receives radio waves or electromagnetic waves transmitted from a radio station or the like installed on the road, and acquires information such as the current position, traffic jam, road closure, or required time.
  • the function of the beacon receiving unit 7650 may be included in the above-mentioned dedicated communication I / F 7630.
  • the in-vehicle device I / F 7660 is a communication interface that mediates the connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle devices 7760 existing in the vehicle.
  • the in-vehicle device I / F7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication) or WUSB (Wireless USB).
  • a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication) or WUSB (Wireless USB).
  • the in-vehicle device I / F7660 is via a connection terminal (and a cable if necessary) (not shown), USB (Universal Serial Bus), HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile).
  • a wired connection such as High-definition Link may be established.
  • the in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a passenger's mobile device or wearable device, or an information device carried or attached to the vehicle.
  • the in-vehicle device 7760 may include a navigation device that searches for a route to an arbitrary destination.
  • the in-vehicle device I / F 7660 exchanges control signals or data signals with these in-vehicle devices 7760.
  • the in-vehicle network I / F7680 is an interface that mediates communication between the microcomputer 7610 and the communication network 7010.
  • the vehicle-mounted network I / F7680 transmits and receives signals and the like according to a predetermined protocol supported by the communication network 7010.
  • the microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 is via at least one of general-purpose communication I / F7620, dedicated communication I / F7630, positioning unit 7640, beacon receiving unit 7650, in-vehicle device I / F7660, and in-vehicle network I / F7680. Based on the information acquired in the above, the vehicle control system 7000 is controlled according to various programs. For example, the microcomputer 7610 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the acquired information inside and outside the vehicle, and outputs a control command to the drive system control unit 7100. May be good.
  • the microcomputer 7610 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. Cooperative control may be performed for the purpose of.
  • the microcomputer 7610 automatically travels autonomously without relying on the driver's operation by controlling the driving force generator, steering mechanism, braking device, etc. based on the acquired information on the surroundings of the vehicle. Coordinated control for the purpose of driving or the like may be performed.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 7610 has information acquired via at least one of general-purpose communication I / F7620, dedicated communication I / F7630, positioning unit 7640, beacon receiving unit 7650, in-vehicle device I / F7660, and in-vehicle network I / F7680. Based on the above, three-dimensional distance information between the vehicle and an object such as a surrounding structure or a person may be generated, and local map information including the peripheral information of the current position of the vehicle may be created. Further, the microcomputer 7610 may predict a danger such as a vehicle collision, a pedestrian or the like approaching or entering a closed road based on the acquired information, and may generate a warning signal.
  • the warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or turning on a warning lamp.
  • the audio image output unit 7670 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to the passengers of the vehicle or outside the vehicle.
  • an audio speaker 7710, a display unit 7720, and an instrument panel 7730 are exemplified as output devices.
  • the display unit 7720 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • the display unit 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function.
  • the output device may be other devices other than these devices, such as headphones, wearable devices such as eyeglass-type displays worn by passengers, and projectors or lamps.
  • the display device displays the results obtained by various processes performed by the microcomputer 7610 or the information received from other control units in various formats such as texts, images, tables, and graphs. Display visually.
  • the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data, or the like into an analog signal and outputs the audio signal audibly.
  • At least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated as one control unit.
  • each control unit may be composed of a plurality of control units.
  • the vehicle control system 7000 may include another control unit (not shown).
  • the other control unit may have a part or all of the functions carried out by any of the control units. That is, as long as information is transmitted and received via the communication network 7010, predetermined arithmetic processing may be performed by any control unit.
  • a sensor or device connected to one of the control units may be connected to the other control unit, and the plurality of control units may send and receive detection information to and from each other via the communication network 7010. .
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, various devices that control communication among the configurations described above.
  • the technology of the present disclosure can also have the following configurations.
  • [A1] Semiconductor material layer forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes formed on the semiconductor material layer, and A gate electrode, located between a pair of source / drain electrodes and formed on a semiconductor material layer, Have and At least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode are connected via a resistance element.
  • the gate electrode is formed on the semiconductor material layer via the gate insulating film.
  • [A3] The semiconductor material layer has a barrier layer formed on the channel layer.
  • [A4] The semiconductor material layer is made of compound semiconductor material, The semiconductor device according to the above [A3].
  • the semiconductor material layer forming the channel layer is formed so that a two-dimensional electron gas layer exists in the channel layer under the gate electrode when no voltage is applied to the pair of source / drain electrodes and the gate electrode.
  • the impedance of the resistance element is greater than the internal impedance between the source / drain electrode and the gate electrode to which the resistance element is connected.
  • the impedance of the resistance element is 1 k ⁇ or more.
  • [A8] The impedance of the resistance element is 1 M ⁇ or more.
  • the resistance element is arranged in the interlayer film formed on the semiconductor material layer.
  • the resistance element is configured by using a semiconductor material layer formed in the same layer as the semiconductor material layer forming the channel layer.
  • the semiconductor material layer is formed on the semiconductor substrate and The source / drain electrode to which the resistance element is connected and the semiconductor substrate are connected, The semiconductor device according to any one of the above [A1] to [A10].
  • [B1] Semiconductor material layer forming a channel layer, A pair of source / drain electrodes formed on the semiconductor material layer, and A gate electrode, located between a pair of source / drain electrodes and formed on a semiconductor material layer, Have and At least one of the pair of source / drain electrodes and the gate electrode are connected via a resistance element.
  • the gate electrode is formed on the semiconductor material layer via the gate insulating film.
  • the semiconductor material layer has a barrier layer formed on the channel layer.
  • the semiconductor material layer is made of compound semiconductor material, The electronic device according to the above [B3].
  • the semiconductor material layer forming the channel layer is formed so that a two-dimensional electron gas layer exists in the channel layer under the gate electrode when no voltage is applied to the pair of source / drain electrodes and the gate electrode.
  • the impedance of the resistance element is greater than the internal impedance between the source / drain electrode and the gate electrode to which the resistance element is connected.
  • the impedance of the resistance element is 1 k ⁇ or more.
  • the impedance of the resistance element is 1 M ⁇ or more.
  • the resistance element is arranged in the interlayer film formed on the semiconductor material layer.
  • the resistance element is configured by using a semiconductor material layer formed in the same layer as the semiconductor material layer forming the channel layer.
  • the semiconductor material layer is formed on the semiconductor substrate and The source / drain electrode to which the resistance element is connected and the semiconductor substrate are connected, The electronic device according to any one of the above [B1] to [B10].
  • Antenna switch circuit 420 ... High power amplifier (HPA), 430 ... High frequency integrated circuit RFIC, 440 ... Base band portion, OP1 ... openings provided in the interlayer insulating layer, OP2, OP3, OP4 ... openings provided in the flattening film, OP5, OP6 ... openings provided in the insulating film, TR ... ⁇ ⁇ Part of electric field effect type transistor with insulating gate structure, RS ⁇ ⁇ ⁇ Resistance element

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Abstract

半導体装置は、チャネル層を形成する半導体材料層、半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、を有しており、一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている。

Description

半導体装置および電子機器
　本開示は、半導体装置および電子機器に関する。
　ワイドギャップ半導体材料である窒化ガリウム（ＧａＮ）は、絶縁破壊電圧が高く、高温動作が可能であり、飽和ドリフト速度が高いなどといった特徴を有している。また、ＧａＮ系ヘテロ接合に形成される二次元電子ガス（２ＤＥＧ）は、移動度が高くかつシート電子密度が高いという特徴がある。これらの特徴により、ＧａＮ系ヘテロＦＥＴは低抵抗、高速、高耐圧動作が可能であるため、パワーデバイスやＲＦデバイスなどへの適用が期待されている。
　一般的なＧａＮ系ヘテロＦＥＴ（ＨＦＥＴ）の場合、チャネル層を形成するＧａＮ層の上にバリア層が配される。チャネル層との間で発生する分極によって２ＤＥＧを発生させるため、バリア層を形成する材料としてＡｌ1-x-yＧａxＩｎyＮ（但し０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１）などが一般的に用いられる。良好な特性を実現できるように組成は適宜選択されるが、組成によっては、ゲート電極とバリア層との間に形成されるショットキー接合におけるリーク電流が高くなることが一般的に知られている。その場合、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を配置することによって、リーク電流を低減させることができる。
　半導体装置の製造プロセスでは、プラズマを用いたエッチングなどの製造工程において、導体層配線にチャージされた電荷によってダメージを受けるＰＩＤ（Plasma Induced Damage）と言われる現象が発生する。このため、低耐圧のキャパシタをゲート電極に接続し、低耐圧のキャパシタが絶縁破壊することによってチャージされた電荷を逃がすといったことが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１－２８４５７９号公報
　低耐圧のキャパシタが絶縁破壊することによってチャージされた電荷を逃がすといった半導体装置においては、半導体装置の出荷前にキャパシタを接続する配線を除去するなどといったこと必要となる。しかしながら、この場合には配線を除去するプロセス工程などが必要となるためコスト上昇の要因となる。
　従って、本開示の目的は、プラズマを用いたエッチングなどの製造工程におけるＰＩＤを低減することができ、半導体装置の出荷前に配線を除去するプロセス工程を必要としない半導体装置、及び、係る半導体装置を備えた電子機器を有することにある。
　上記の目的を達成するための本発明に係る半導体装置は、
　チャネル層を形成する半導体材料層、
　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
を有しており、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
半導体装置である。
　上記の目的を達成するための本発明に係る電子機器は、
　チャネル層を形成する半導体材料層、
　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
を有しており、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
半導体装置を備えた電子機器である。
図１は、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部平面図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。 図３Ａは、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の高周波小信号シミュレーション用モデルである。図３Ｂは、シミュレーションによって得られた、抵抗素子の値とＳパラメータとの関係を示すグラフである。 図４Ａは、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の内部パラメータと抵抗素子との関係を調べるためのシミュレーション用モデルである。図４Ｂは、シミュレーションによって得られた、抵抗素子の値と抵抗素子の有無によるＳ１２パラメータの差分（ΔＳ１２）との関係を示すグラフである。 図５は、ΔＳ１２が１ｄＢよりも小さくなる抵抗値と、1/２ωＣで定義した内部インピーダンスとの関係を示すグラフである。 図６は、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図７は、図６に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図８は、図７に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図９は、図８に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図１０は、図９に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図１１は、図１０に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図１２は、図１１に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図１３は、図１２に引き続き、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な一部平面図である。 図１４は、本開示の第１の実施形態の第１変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部平面図である。 図１５Ａおよび図１５Ｂは、本開示の第１の実施形態の第２変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。 図１６Ａおよび図１６Ｂは、本開示の第１の実施形態の第３変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。 図１７は、本開示に係る半導体装置を用いた無線通信装置の構成を説明するための模式的な構成図である。 図１８は、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図１９は、車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、図面を参照して、実施形態に基づいて本開示を説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示に係る、半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに電子機器、全般に関する説明
２．第１の実施形態
３．第１変形例
４．第２変形例
５．第３変形例
６．電子機器の説明
７．応用例
８．その他
［本開示に係る、半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに電子機器、全般に関する説明］
　以下の説明において、本開示に係る半導体装置、本開示に係る半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置、及び、本開示に係る電子機器が備える半導体装置を、単に、［本開示の半導体装置］と呼ぶ場合がある。
　上述したように、本開示の半導体装置は、
　チャネル層を形成する半導体材料層、
　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
を有しており、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
半導体装置である。
　そして、本開示の半導体装置において、ゲート電極は、ゲート絶縁膜を介して半導体材料層上に形成されている構成とすることができる。この場合において、半導体材料層は、チャネル層上に形成されたバリア層を有する構成とすることができる。また、半導体材料層は化合物半導体材料から成る構成とすることができ、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）などから構成することができる。尚、場合によっては、シリコン（Ｓｉ）を用いて半導体材料層を形成する構成であってもよい。
　上述した各種の好ましい構成を含む本開示の半導体装置において、チャネル層を形成する半導体材料層は、一対のソース／ドレイン電極およびゲート電極に電圧を印加しない状態においてゲート電極下のチャネル層内に２次元電子ガス層が存在するように形成されている構成とすることができる。
　この場合、半導体装置はノーマリーオンの構成となる。従って、一対のソース／ドレイン電極のいずれか一方とゲート電極との間が抵抗素子を介して接続されることによって、ＰＩＤに対する充分な効果を得ることができる。尚、半導体装置がノーマリーオフの構成である場合には、一対のソース／ドレイン電極のいずれも、ゲート電極との間が抵抗素子を介して接続される構成とすることが好ましい。
　上述した各種の好ましい構成を含む本開示の半導体装置において、抵抗素子のインピーダンスは、抵抗素子が接続されるソース／ドレイン電極とゲート電極との間の内部インピーダンスよりも大きい構成とすることができる。この場合において、抵抗素子のインピーダンスは１ｋΩ以上である構成とすることができるし、より好ましくは、抵抗素子のインピーダンスは１ＭΩ以上である構成とすることが望ましい。
　上述した各種の好ましい構成を含む本開示の半導体装置において、抵抗素子は半導体材料層上に形成された層間膜内に配置されている構成とすることができる。この場合において、抵抗素子を構成する材料は特に限定するものではない。例えば、所定の抵抗値が得られるように薄膜化された金属材料や、ポリシリコンなどを用いて構成することができる。
　あるいは又、この場合において、抵抗素子はチャネル層を形成する半導体材料層と同層で形成された半導体材料層を用いて構成されている態様とすることもできる。例えば、素子分離領域によって形状を規定した半導体材料層を用いて抵抗素子を形成することができる。
　上述した各種の好ましい構成を含む本開示の半導体装置において、半導体材料層は半導体基板の上に形成されており、抵抗素子が接続されているソース／ドレイン電極と半導体基板とは接続されている構成とすることができる。この構成によれば、半導体装置の製造プロセス中にチャージした電荷を半導体基板側に逃がすことができる。
　半導体基板を構成する材料は特に限定するものではなく、例えばＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体材料、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、サファイヤ、シリコン（Ｓｉ）などといった材料を用いることができる。尚、半導体基板と、その上に形成される半導体材料層とで格子定数が異なる場合、それらの間にバッファ層を設けることによって格子定数の相違による影響を低減することができる。
　本開示に係る半導体装置の製造方法は、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間を、抵抗素子を介して接続する工程、
を有する。
　本開示の半導体装置を備えた電子機器として、例えば、通信システムなどを構成する無線通信装置や、これらを構成するＩＣなどの半導体モジュールなどを挙げることができる。このような無線通信装置としては、通信周波数がＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯以上のもので特に効果が発揮される。
　本明細書における各種の条件は、数学的に厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。また、以下の説明で用いる各図面は模式的なものであり、実際の寸法やその割合を示すものではない。例えば、後述する図２は半導体装置の断面構造を示すが、幅、高さ、厚さなどの割合を示すものではない。
［第１の実施形態］
　第１の実施形態は、本開示に係る、半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに電子機器に関する。
　図１は、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部平面図である。より具体的には、ウエハ状基板に形成される多数の半導体装置のうちの１つを示す。後述する他の図面においても同様である。尚、図１の右側には、半導体装置の等価回路図を示す。
　第１の実施形態に係る半導体装置１は、
　チャネル層を形成する半導体材料層１１、
　半導体材料層１１上に形成された一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａ、及び、
　一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａの間に配置されており、半導体材料層１１の上に形成されているゲート電極３１、
を有している。尚、図１において、上述した構成要素などの平面形状をハッチングで表した。
　半導体装置１は、絶縁ゲート構造を持つ電界効果型トランジスタである。ゲート電極３１は、ゲート絶縁膜を介して半導体材料層１１上に形成されているが、図示の都合上、図１においてゲート絶縁膜は示されていない。ゲート絶縁膜については、後述する図２を参照して後で詳しく説明する。
　図１において、符号５３は一方のソース／ドレイン電極１２に接続される配線を示し、符号４３はそれらを接続するコンタクトを示す。符号５３Ａは他方のソース／ドレイン電極１２Ａに接続される配線を示し、符号４３Ａはそれらを接続するコンタクトを示す。符号５３Ｂは、ゲート電極３１に接続される配線を示し、符号４３Ｂはそれらを接続するコンタクトを示す。配線５３，５３Ａ，５３Ｂは、同層で形成された導電材料層をパターニングすることで形成されている。
　そして、一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａの少なくとも一方（図に示す例では、ソース／ドレイン電極１２）とゲート電極３１との間は、抵抗素子４１（等価回路図における符号ＲSに対応する）を介して接続されている。より具体的には、一方のソース／ドレイン電極１２に接続する配線５３と、ゲート電極３１に接続する配線５３Ｂとの間には、抵抗素子４１が接続されている。
　図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。図２Ａは、図１において一点鎖線で示す符号Ａの部分の断面を模式的に示す。図２Ｂは、図１において一点鎖線で示す符号Ｂの部分の断面を模式的に示す。尚、各要素の平面形状については、半導体装置の製造方法を説明するための図６ないし図１３を適宜参照して説明する。
　半導体装置１は、半導体基板１０の上に形成されている。半導体基板１０上には、チャネル層を形成する半導体材料層１１が形成されている。半導体基板１０は、その上に形成される半導体材料層１１との格子定数との関係から、例えば単結晶ＧａＮ基板から形成されている。図７においてハッチングを付した部分が半導体材料層１１の平面形状を示す。
　半導体材料層１１は化合物半導体材料から成る。例えば、半導体材料層１１として、窒化ガリウム（ＧａＮ）のエピタキシャル成長層が用いられる。半導体材料層１１は、不純物を添加しないｕ－ＧａＮ層として形成されている。半導体材料層１１の上には、図示せぬバリア層が形成されている。半導体材料層１１との間で発生する分極によって２ＤＥＧを発生させるため、バリア層を形成する材料としてＡｌ1-x-yＧａxＩｎyＮ（但し０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１）などが一般的に用いられる。チャネル層を形成する半導体材料層１１は、一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａおよびゲート電極３１に電圧を印加しない状態においてゲート電極３１下のチャネル層内に２次元電子ガス層が存在するように形成されている。
　尚、半導体基板１０を構成する材料と半導体材料層１１を構成する材料との格子定数が相違する場合には、これらの間にバッファ層を設ければよい。バッファ層によって格子定数を制御する事で、半導体材料層１１の結晶状態を良好にするとともに、ウエハ状基板の反りを制御することができる。例えば、半導体基板１が単結晶シリコンから成る場合、このようなバッファ層の一例として、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮなどが用いられる。
　図７に示すように、半導体材料層１１のアクティブ領域の平面形状は略矩形である。後述するように、アクティブ領域を囲む部分はボロンイオンの注入によって素子分離領域とされている（素子分離領域となった部分を符号１１Ａで表す）。図１及び図２に示すように、半導体材料層１１上には、一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａが形成されている。図８においてハッチングを付した部分が一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａの平面形状を示す。ソース／ドレイン電極１２，１２Ａを構成する導電材料層は金属材料から成り、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の金属あるいはこれらを主成分とする合金等から形成されている。
　尚、低抵抗を実現する手段としてアニール処理を施してもよい。また、更なる低抵抗化を図るため、半導体材料層１１との間に高濃度Ｎ＋層が形成されていてもよい。半導体材料層１１のエッチング後に高濃度Ｎ＋層を選択的に埋める選択再成長により形成してもよいし、イオン注入により形成しても良い。選択再成長の場合は、ｎ－Ｉｎ1-xＧａxＮ層などを用いることができる。
　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａ上を含む全面に、層間絶縁層２１が形成されている。層間絶縁層２１を構成する材料として、半導体材料層１１に対して絶縁性を有しかつ良好な界面を形成してデバイス特性を劣化させないような材料が適宜選択して用いられる。
　図９に示すように、層間絶縁層２１には、ゲート電極３１の下の半導体材料層１１が露出する開口ＯＰ１が設けられている。図９においては、開口ＯＰ１によって露出する半導体材料層１１の部分にハッチングを付した。
　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ゲート絶縁膜を構成する絶縁膜２２は、層間絶縁層２１や開口ＯＰ１上を含む全面に亘って形成されている。絶縁膜２２は、例えば厚さが１０ナノメートル程度のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）やハフニウム酸化物（ＨｆＯ2）、あるいはその積層などによって構成されている。開口ＯＰ１内に形成された絶縁膜２２の部分がゲート絶縁膜２２Ａを構成する。
　そして、開口ＯＰ１内に形成されたゲート絶縁膜２２Ａを覆うように、ゲート電極３１が形成されている。図１に示すように、ゲート電極３１は、一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａの間に配置されており、ゲート絶縁膜２２Ａを介して半導体材料層１１上に形成されている。図１０においてハッチングを付した部分がゲート電極３１の平面形状を示す。ゲート電極３１は例えば一対のソース／ドレイン電極１２，１２Ａを構成する導電材料と同様の材料を用いて構成されている。
　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ゲート電極３１上を含む全面には、絶縁性の平坦化膜３２が形成されている。平坦化膜３２上には、例えば金属薄膜がパターニングされて成る抵抗素子４１が設けられている。抵抗素子４１上を含む全面には、絶縁膜４２が形成されている。このように、抵抗素子４１は半導体材料層１１上に形成された層間膜内に配置されている。
　そして、絶縁膜４２、平坦化膜３２、絶縁膜２２および層間絶縁層２１を貫くように、コンタクト４３，４３Ａが形成されている。また、絶縁膜４２および平坦化膜３２を貫くように、コンタクト４３Ｂが形成されている。コンタクト４３，４３Ａは、それぞれ、ソース／ドレイン電極１２，１２Ａと接続するように形成されている。また、コンタクト４３Ｂは、ゲート電極３１と接続するように形成されている。
　また、絶縁膜４２を貫くように、コンタクト４４，４４Ｂが形成されている。コンタクト４４，４４Ｂは、それぞれ、抵抗素子４１と接続するように形成されている。
　絶縁膜４２上には、配線５３，５３Ａ，５３Ｂが形成されている。配線５３，５３Ａ，５３Ｂは、同層で形成された導電材料層を適宜パターニング等して形成されている。配線５３，５３Ａ，５３Ｂはそれぞれ、上述したコンタクト４３，４３Ａ，４３Ｂを介して、ソース／ドレイン電極１２，１２Ａ、ゲート電極３１に接続されている。
　また、配線５３は上述したコンタクト４４を介して抵抗素子４１の一端に接続されており、配線５３Ｂは上述したコンタクト４４Ｂを介して抵抗素子４１の他端に接続されている。配線５３，５３Ａ，５３Ｂ上を含む全面には保護膜５４が形成されている。
　以上のようにして形成された半導体装置１は、半導体装置の製造プロセス中に、ゲート-ソース間およびゲート-ドレイン間がＤＣ的に同電位となる。したがって、アンテナ効果によるゲート絶縁膜２２Ａへのダメージを防ぐことが出来る。
　一方、半導体装置１の特性への影響は、抵抗素子４１の大きさを適切に設定する事で、充分に小さくすることができる。具体的には、抵抗素子のインピーダンスを、抵抗素子が接続されるソース／ドレイン電極とゲート電極との間の内部インピーダンスよりも大きくすればよい。抵抗素子４１のインピーダンスは１ｋΩ以上である構成とすることができるし、より好ましくは、抵抗素子のインピーダンスは１ＭΩ以上である構成とすればよい。
　図３Ａは、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の高周波小信号シミュレーション用モデルである。図３Ｂは、シミュレーションによって得られた、抵抗素子の値とＳパラメータとの関係を示すグラフである。
　半導体装置１の特性への影響を調べるため、図３Ａに示すモデルを用いて高周波小信号シミュレーションを実施した。なお、この回路はゲート電極への入力信号を増幅するいわゆるパワーアンプを想定している。
　トランジスタＴＲとして、ゲート長１０マイクロメートル程度を想定し、一般的なＨＥＭＴモデルを使用した。具体的には、ソース側がＧＮＤに接続され、ドレイン側は５０Ωの負荷抵抗ＲLoを介して５０Ωの抵抗ＲT2で終端され、ゲートとＧＮＤとの間に５０Ωの抵抗ＲT1が配された構成であって、ゲートに小信号を入力する回路となっている。デプレッション型トランジスタを使用しているため、ゲートとソースとの間のみに、抵抗素子ＲSが接続されている。
　抵抗素子ＲSの大きさをパラメータとし、小信号シミュレーションを行った結果を図３Ｂに示す。具体的には、抵抗素子ＲSの値を１Ω、１０Ω、１００Ω、１ｋΩ、１ＭΩとしてＳ１１ないしＳ２２パラメータのグラフを求めた。尚、抵抗素子ＲSを設けない場合のグラフは、抵抗素子ＲSが１ｋΩや１ＭΩの場合と概ね重なった。従って、これらＳ１１ないしＳ２２パラメータのグラフは、抵抗素子ＲSの抵抗値を少なくとも１ｋΩ以上とすれば、抵抗素子ＲSが無い時とあるときとで、ほぼ同程度の小信号特性を示すことを示している。
　続いて、半導体装置１の内部パラメータと抵抗素子ＲSとの関係を調べるため、図４Ａに示す簡易トランジスタモデルを用いてシミュレーションを行った。先ず、抵抗素子ＲSを使用しない時のＳ１２と、抵抗素子ＲSを使用した時のＳ１２の差分とΔＳ１２と定義した。そして、容量値を０．１ｐＦ、０．３２ｐＦ、１ｐＦ、３．２ｐＦ、１０ｐＦと設定した場合のそれぞれにおいて、ΔＳ１２とＲSとの関係を図４Ｂに示した。ここで、ΔＳ１２が充分に０に近い状態、例えば差分が１ｄＢ以内であれば、抵抗素子ＲSによる半導体装置１の特性への影響は非常に小さいと判断することができる。
　図５は、ΔＳ１２が１ｄＢよりも小さくなる抵抗値と、１／２ωＣで定義した内部インピーダンスとの関係を示すグラフである。
　抵抗素子ＲSの抵抗値をトランジスタの内部インピーダンスより大きくすることで、ΔＳ１２が１ｄＢよりも小さくなる。従って、抵抗素子ＲSを接続することによる半導体装置１の特性への影響は非常に小さい事が分かる。影響をより小さくするためには、抵抗素子ＲSの抵抗値を、内部インピーダンスに対して１桁以上大きく設定することが望ましい。
　一方で、ゲート-ソース間に抵抗を形成すると、ＤＣ的なリーク電流がデバイス特性に対して悪影響を与える。そのため、抵抗素子ＲSの抵抗値は１ｋΩ以上、出来れば１ＭΩ以上が望ましい。
　次いで、半導体装置１の製造方法について説明する。
　上述したように、半導体装置１の製造方法は、一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間を、抵抗素子を介して接続する工程を有する。
　図６ないし図１３は、本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部平面図である。尚、判読性の観点から、平面図にあっては原則として絶縁層や絶縁膜の表示を省略した。
　　［工程－１００］（図６および図７参照）
　先ず、半導体基板１０上に半導体材料層１１を形成する。具体的には、半導体基板１０を準備し、全面に、半導体材料層１１として、窒化ガリウム（ＧａＮ）のエピタキシャル成長層を形成する（図６参照）。その後、チャネル形成領域やソース／ドレイン領域となるアクティブ領域を除く部分を素子分離領域１１Ａとする。具体的には、素子分離領域とすべき部分にイオン注入法によってボロンイオンを注入して素子分離領域１１Ａとし、素子分離領域１１Ａに囲まれた半導体材料層１１の領域を形成する（図７参照）。
　　［工程－１１０］（図８参照）
　次いで、ソース／ドレイン電極１２，１２Ａを形成する。具体的には、半導体材料層１１上を含む全面に、金属材料から成る導電材料層を形成する。その後、パターニング方法によって、所定の位置にソース／ドレイン電極１２，１２Ａを形成する。
　　［工程－１２０］（図９参照）
　次いで、全面に層間絶縁層２１を形成する。その後、ゲート電極３１の下に位置する半導体材料層１１の部分が露出する開口ＯＰ１を設ける。
　　［工程－１３０］（図１０参照）
　次いで、ゲート絶縁膜２２Ａなどを構成する絶縁膜２２を全面に形成する。その後、ゲート電極３１を形成する。具体的には、全面に金属材料から成る導電材料層を形成し、次いで、周知のパターニング方法を用いて、所定の位置にゲート電極３１を形成する。
　　［工程－１４０］（図１１および図１２参照）
　その後、ゲート電極３１上を含む全面に、絶縁性の平坦化膜３２を形成する。次いで、抵抗素子４１を形成する。具体的には、全面に金属材料から成る薄膜を形成し、次いで、周知のパターニング方法を用いて、所定の位置に抵抗素子４１を形成する（図１１参照）。その後、全面に、絶縁膜４２を形成する。次いで、コンタクト４３，４３Ａ，４３Ｂ，４４，４４Ｂに対応する部分に開口ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４，ＯＰ５，ＯＰ６を設ける（図１２参照）。
　　［工程－１５０］（図１３参照）
　その後、開口ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４，ＯＰ５，ＯＰ６を導電材料で充填してコンタクトを形成し、次いで、配線５３，５３Ａ，５３Ｂを形成する。具体的には、全面に金属材料から成る導電材料層を形成し、次いで、周知のパターニング方法を用いて、所定の位置に配線５３，５３Ａ，５３Ｂを形成する。その後、全面に、保護膜５４を形成する。
　以上の工程によって、半導体装置１を製造することができる。
　上記の説明において、抵抗素子４１は半導体材料層１１上に形成された層間膜内に配置されているとした。しかしながら、抵抗素子４１の構成はこれに限るものではない。例えば、抵抗素子４１はチャネル層を形成する半導体材料層１１と同層で形成された半導体材料層を用いて構成することもできる。一例として、図７に示す素子分離領域１１Ａによって半導体材料層の形状を規定し、所定の抵抗値を持った抵抗素子を形成することができる。
［第１変形例］
　第１の実施形態については、種々の変形が可能である。第１の実施形態の第１変形例について説明する。
　　図１４は、本開示の第１の実施形態の第１変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部平面図である。
　図１に示す半導体装置１にあっては、一対のうちソース／ドレイン電極１２Ａとゲート電極３１との間のみが、抵抗素子４１を介して接続されていた。これに対して、第１変形例に係る半導体装置１Ａにおいては、ソース／ドレイン電極１２とゲート電極３１との間と、ソース／ドレイン電極１２Ａとゲート電極３１との間のいずれもが、抵抗素子４１を介して接続されている点が相違する。
　第１変形例に係る半導体装置１Ａは、ゲート電極にバイアス電圧が印加されない状態においてソースとドレインとが分離されているエンハンスメント型トランジスタに適した構成である。即ち、エンハンスメント型トランジスタであっても、半導体装置の製造プロセス中に、ゲート-ソース間およびゲート-ドレイン間がＤＣ的に同電位となる。したがって、アンテナ効果によるゲート絶縁膜２２Ａへのダメージを防ぐことが出来る。
　半導体装置１Ａは、図１に示す半導体装置１に対して、配線層５３の平面形状などが相違し、抵抗素子４１が２箇所設けられているなどの点が相違する他、基本的には半導体装置１と同様の構成である。従って、半導体装置１についてした説明を適宜読みかえればよい。
［第２変形例］
　第１の実施形態の第２変形例について説明する。
　図１５Ａおよび図１５Ｂは、本開示の第１の実施形態の第２変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。
　第１の実施形態において参照した図９において、層間絶縁層２１には、ゲート電極３１の下の半導体材料層１１が露出する開口ＯＰ１を設けた。開口ＯＰ１は通常ドライエッチングを用いて形成されるが、その際、露出する半導体材料層１１へダメージを与えることが考えられる。
　第２変形例に係る半導体装置１Ｂは、上述したダメージを軽減することができる構成である。具体的には、半導体材料層１１の層間絶縁層を２１を下層２１Ａと上層２１Ｂとからなる２層構造とした。そして、上層２１Ｂをドライエッチングで加工し、下層２１Ａをウェットエッチングで加工する事で、ドライエッチング時に半導体材料層１１の表面を露出しないようにし、エッチングによるダメージを低減した。
　半導体装置１Ｂは、図１に示す半導体装置１に対して、上述した点が相違する他、基本的には半導体装置１と同様の構成である。従って、半導体装置１についてした説明を適宜読みかえればよい。
［第３変形例］
　第１の実施形態の第３変形例について説明する。
　図１６Ａおよび図１６Ｂは、本開示の第１の実施形態の第３変形例に係る半導体装置の構成を説明するための模式的な一部断面図である。
　第３変形例に係る半導体装置１Ｃにおいて、半導体材料層は半導体基板の上に形成されており、抵抗素子が接続されているソース／ドレイン電極と半導体基板とは接続されている。
　具体的には、半導体装置１Ｃは、半導体装置１に対して、一方のソース／ドレイン電極１２が、配線５３およびコンタクトＣＴを介して、半導体基板１０にも接続されている点が相違する。この構成によれば、ゲート電極や一対のソース／ドレイン電極にたまったチャージを、半導体基板１０側へ流すことができる。
　半導体装置１Ｃは、図１に示す半導体装置１に対して、上述した点が相違する他、基本的には半導体装置１と同様の構成である。従って、半導体装置１についてした説明を適宜読みかえればよい。
　以上説明した本開示に係る半導体装置にあっては、プラズマを用いたエッチングなどの製造工程におけるＰＩＤを低減することができ、半導体装置の出荷前に配線を除去するプロセス工程を必要としない。また、半導体装置の特性に与える影響も充分に小さいものとすることができる。
［電子機器の説明］
　本開示の半導体装置は、例えば、移動体通信システムなどにおける無線通信装置などを構成する電子機器に用いることができる。特に、ＲＦスイッチやパワーアンプとして用いて好適である。すなわち、高周波特性や高効率特性に優れた本開示の半導体装置を無線通信装置のＲＦスイッチやパワーアンプに用いることにより、無線通信の高速化、高効率化および低消費電力化を図ることができる。特に、携帯通信端末においては、高速化、高効率化および低消費電力化によって使用時間を延ばすことができ、利便性をより向上させることができる。
　図１７は、無線通信装置を構成する電子機器の一例を表したものである。電子機器４００は、例えば、音声、データ通信、ＬＡＮ接続など多機能を有する携帯電話システムである。電子機器４００は、例えば、アンテナＡＮＴと、アンテナスイッチ回路４１０と、高電力増幅器（ＨＰＡ）４２０と、高周波集積回路ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）４３０と、ベースバンド部４４０と、音声出力部ＭＩＣ、データ出力部ＤＴと、インタフェース部Ｉ／Ｆ（例えば、無線ＬＡＮ（Ｗ－ＬＡＮ；Wireless Local Area Network）、Bluetooth（登録商標）、他）とを有している。高周波集積回路ＲＦＩＣ４３０とベースバンド部４４０とはインタフェース部Ｉ／Ｆにより接続されている。
　この電子機器４００は、送信時、すなわち、電子機器４００の送信系から送信信号をアンテナＡＮＴへと出力する場合には、ベースバンド部４４０から出力される送信信号は、高周波集積回路ＲＦＩＣ４３０、高電力増幅器（ＨＰＡ）４２０、およびアンテナスイッチ回路４１０を介してアンテナＡＮＴへと出力される。
　また、受信時、すなわち、アンテナＡＮＴで受信した信号を電子機器４００の受信系へ入力させる場合には、受信信号は、アンテナスイッチ回路４１０および高周波集積回路ＲＦＩＣ４３０を介してベースバンド部４４０に入力される。ベースバンド部４４０で処理された信号は、音声出力部ＭＩＣと、データ出力部ＤＴと、インタフェース部Ｉ／Ｆなどの出力部から出力される。
［応用例］
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１８に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller　Area　Network）、ＬＩＮ（Local　Interconnect　Network）、ＬＡＮ（Local　Area　Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
　各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図１８では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。
　駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock　Brake　System）又はＥＳＣ（Electronic　Stability　Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。
　駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
　ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
　車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time　Of　Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
　環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light　Detection　and　Ranging、Laser　Imaging　Detection　and　Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
　ここで、図１９は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１９には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
　図１８に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
　また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
　車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
　統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal　Digital　Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
　記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read　Only　Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random　Access　Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard　Disc　Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
　汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global　System　of　Mobile　communications）、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer　To　Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine　Type　Communication）端末）と接続してもよい。
　専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless　Access　in　Vehicle　Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated　Short　Range　Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle　to　Vehicle）通信、路車間（Vehicle　to　Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle　to　Home）の通信及び歩車間（Vehicle　to　Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。
　測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global　Navigation　Satellite　System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global　Positioning　System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
　ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。
　車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near　Field　Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless　USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition　Multimedia　Interface）、又はＭＨＬ（Mobile　High-definition　Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
　車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
　統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced　Driver　Assistance　System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。
　マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
　音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented　Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
　なお、図１８に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
　本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、通信を司る種々の機器に適用され得る。
［その他］
　なお、本開示の技術は以下のような構成も取ることができる。
［Ａ１］
　チャネル層を形成する半導体材料層、
　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
を有しており、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
半導体装置。
［Ａ２］
　ゲート電極は、ゲート絶縁膜を介して半導体材料層上に形成されている、
上記［Ａ１］に記載の半導体装置。
［Ａ３］
　半導体材料層は、チャネル層上に形成されたバリア層を有する、
上記［Ａ２］記載の半導体装置。
［Ａ４］
　半導体材料層は化合物半導体材料から成る、
上記［Ａ３］記載の半導体装置。
［Ａ５］
　チャネル層を形成する半導体材料層は、一対のソース／ドレイン電極およびゲート電極に電圧を印加しない状態においてゲート電極下のチャネル層内に２次元電子ガス層が存在するように形成されている、
上記［Ａ４］に記載の半導体装置。
［Ａ６］
　抵抗素子のインピーダンスは、抵抗素子が接続されるソース／ドレイン電極とゲート電極との間の内部インピーダンスよりも大きい、
上記［Ａ１］ないし［Ａ５］のいずれかに記載の半導体装置。
［Ａ７］
　抵抗素子のインピーダンスは１ｋΩ以上である、
上記［Ａ６］に記載の半導体装置。
［Ａ８］
　抵抗素子のインピーダンスは１ＭΩ以上である、
上記［Ａ６］に記載の半導体装置。
［Ａ９］
　抵抗素子は半導体材料層上に形成された層間膜内に配置されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ８］のいずれかに記載の半導体装置。
［Ａ１０］
　抵抗素子はチャネル層を形成する半導体材料層と同層で形成された半導体材料層を用いて構成されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ８］のいずれかに記載の半導体装置。
［Ａ１１］
　半導体材料層は半導体基板の上に形成されており、
　抵抗素子が接続されているソース／ドレイン電極と半導体基板とは接続されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ１０］のいずれかに記載の半導体装置。
［Ｂ１］
　チャネル層を形成する半導体材料層、
　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
を有しており、
　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
半導体装置を備えた電子機器。
［Ｂ２］
　ゲート電極は、ゲート絶縁膜を介して半導体材料層上に形成されている、
上記［Ｂ１］に記載の電子機器。
［Ｂ３］
　半導体材料層は、チャネル層上に形成されたバリア層を有する、
上記［Ｂ２］記載の電子機器。
［Ｂ４］
　半導体材料層は化合物半導体材料から成る、
上記［Ｂ３］記載の電子機器。
［Ｂ５］
　チャネル層を形成する半導体材料層は、一対のソース／ドレイン電極およびゲート電極に電圧を印加しない状態においてゲート電極下のチャネル層内に２次元電子ガス層が存在するように形成されている、
上記［Ｂ４］に記載の電子機器。
［Ｂ６］
　抵抗素子のインピーダンスは、抵抗素子が接続されるソース／ドレイン電極とゲート電極との間の内部インピーダンスよりも大きい、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ５］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｂ７］
　抵抗素子のインピーダンスは１ｋΩ以上である、
上記［Ｂ６］に記載の電子機器。
［Ｂ８］
　抵抗素子のインピーダンスは１ＭΩ以上である、
上記［Ｂ６］に記載の電子機器。
［Ｂ９］
　抵抗素子は半導体材料層上に形成された層間膜内に配置されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ８］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｂ１０］
　抵抗素子はチャネル層を形成する半導体材料層と同層で形成された半導体材料層を用いて構成されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ８］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｂ１１］
　半導体材料層は半導体基板の上に形成されており、
　抵抗素子が接続されているソース／ドレイン電極と半導体基板とは接続されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ１０］のいずれかに記載の電子機器。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・半導体装置、１０・・・半導体基板、１１・・・半導体材料層、１１Ａ・・・素子分離領域、１２，１２Ａ・・・一対のソース／ドレイン電極、１２Ｂ・・・中継配線、１２Ｃ・・・キャパシタを形成する一方の電極、２１・・・層間絶縁層、２２・・・ゲート絶縁膜を構成する絶縁膜、２２Ａ・・・ゲート絶縁膜、３１・・・ゲート電極、３２・・・平坦化膜、４１・・・抵抗素子、４２・・・絶縁膜、４３，４３Ａ，４３Ｂ・・・コンタクト、４４，４４Ｂ・・・コンタクト、５３，５３Ａ，５３Ｂ・・・配線、５４・・・保護膜、４００・・・電子機器、４１０・・・アンテナスイッチ回路、４２０・・・高電力増幅器（ＨＰＡ）、４３０・・・高周波集積回路ＲＦＩＣ、４４０・・・ベースバンド部、ＯＰ１・・・層間絶縁層に設けられた開口、ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４・・・平坦化膜に設けられた開口、ＯＰ５，ＯＰ６・・・絶縁膜に設けられた開口、ＴＲ・・・絶縁ゲート構造を持つ電界効果型トランジスタの部分、ＲS・・・抵抗素子

Claims (12)

  1. 　チャネル層を形成する半導体材料層、
    　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
    　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
    を有しており、
    　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
    半導体装置。
  2. 　ゲート電極は、ゲート絶縁膜を介して半導体材料層上に形成されている、
    請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　半導体材料層は、チャネル層上に形成されたバリア層を有する、
    　請求項２記載の半導体装置。
  4. 　半導体材料層は化合物半導体材料から成る、
    請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　チャネル層を形成する半導体材料層は、一対のソース／ドレイン電極およびゲート電極に電圧を印加しない状態においてゲート電極下のチャネル層内に２次元電子ガス層が存在するように形成されている、
    請求項４に記載の半導体装置。
  6. 　抵抗素子のインピーダンスは、抵抗素子が接続されるソース／ドレイン電極とゲート電極との間の内部インピーダンスよりも大きい、
    請求項１に記載の半導体装置。
  7. 　抵抗素子のインピーダンスは１ｋΩ以上である、
    請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　抵抗素子のインピーダンスは１ＭΩ以上である、
    請求項６記載の半導体装置。
  9. 　抵抗素子は半導体材料層上に形成された層間膜内に配置されている、
    請求項１に記載の半導体装置。
  10. 　抵抗素子はチャネル層を形成する半導体材料層と同層で形成された半導体材料層を用いて構成されている、
    請求項１に記載の半導体装置。
  11. 　半導体材料層は半導体基板の上に形成されており、
    　抵抗素子が接続されているソース／ドレイン電極と半導体基板とは接続されている、
    請求項１に記載の半導体装置。
  12. 　チャネル層を形成する半導体材料層、
    　半導体材料層上に形成された一対のソース／ドレイン電極、及び、
    　一対のソース／ドレイン電極の間に配置されており、半導体材料層の上に形成されているゲート電極、
    を有しており、
    　一対のソース／ドレイン電極の少なくとも一方とゲート電極との間は、抵抗素子を介して接続されている、
    半導体装置を備えた電子機器。
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