【手続補正書】
【提出日】平成15年4月4日(2003.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタであって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
ガリウムと酸素の化合物を実質的に含む第一層と、ガリウムと酸素と少なくとも一つの希土類元素の化合物を含む第二層と、を含むゲート絶縁体構造と；
前記ゲート絶縁体構造上に配置されたゲート電極と；
前記ゲート電極に対し自己整合された（self-aligned）ソースおよびドレインイオンインプラント（ion implants、イオン注入、イオン打込み）と；および
イオン注入ソースおよびドレイン領域上に配置されたソースおよびドレインオーミックコンタクトと
を備え、
ゲート電極が、Ｗ，ＷＮ，ＷＳｉ，およびその組合せから成るグループから選択された金属を含む前記エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ。
【請求項２】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記第一層が、前記上部面と原子的アブラプト（abrupt）界面（interface、接合面、境界面）を形成するトランジスタ。
【請求項３】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記ゲート絶縁体構造が、ガリウム酸素と少なくとも一つの希土類元素の種々の（varying、変化する、いろいろな）組成を含む段階層（graded layer）を含む、少なくとも三つの層を含むトランジスタ。
【請求項４】
請求項３に記載のトランジスタであって、
前記ゲート絶縁体構造が、ガリウムと酸素を含む第三層を含むトランジスタ。
【請求項５】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記第一層が１０Åを超え２５Å未満の厚みを持つトランジスタ。
【請求項６】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記ゲート絶縁体構造が２０〜３００Åの厚みを持つトランジスタ。
【請求項７】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記第一層が、四原子層（four atomic layers）未満の構造的界面変調（structural interface modulation）の深さに伸びる、前記上部面と原子的アブラプト（abrupt）界面を形成するトランジスタ。
【請求項８】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記第一層と前記ゲート絶縁体構造とが前記上部面を保護するトランジスタ。
【請求項９】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記ゲート電極が、７００℃で前記ゲート絶縁体構造の上部層の存在の下で安定なリフラクトリメタル（refractory metal、高融点金属、耐熱性金属、超硬合金）を含むトランジスタ。
【請求項１０】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記ソースおよびドレインイオンインプラントがｎチャネル又はｐチャネルの一方を形成する（provide）トランジスタ。
【請求項１１】
請求項１にトランジスタであって、
前記ソースおよびドレインイオンインプラントが、Ｂｅ／ＦとＣ／Ｆの少なくとも一方を含むトランジスタ。
【請求項１２】
請求項１にトランジスタであって、
前記上部面がＧａＡｓを含むトランジスタ。
【請求項１３】
請求項１に記載のトランジスタであって、
前記上部面がＩｎｘＧａ１−ｘＡｓを含むトランジスタ。
【請求項１４】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタであって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
前記上部面上のゲート絶縁体構造で、前記ゲート絶縁体構造は、第一層と第二層と第三層を有し、前記第一層は、ガリウムと酸素の化合物を実質的に含み、前記第二層は、前記第二層内のガリウム、酸素および前記少なくとも一つの希土類元素のうちの少なくとも一つの標準化相対組成（normalized（規格化） relative composition）が、前記第二絶縁層内の深さの関数として単調に（in a monotonic manner）変化するように、ガリウムと酸素と少なくとも一つの希土類元素の化合物を実質的に含み、前記第三層は、前記第二層の上にある絶縁性で、ガリウム酸素と少なくとも一つの希土類元素を実質的に含む、前記ゲート絶縁体構造と；
前記ゲート絶縁体構造上に配置されたゲート電極と；
前記ゲート電極に対し自己整合されたソースおよびドレインイオンインプラントと；および
イオン注入ソースおよびドレイン領域上に配置されたソースおよびドレインオーミックコンタクトと
を備え、
前記ゲート電極が、Ｗ，ＷＮ，ＷＳｉ，およびその組合せから成るグループから選択された金属を含む前記エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記第一層が、前記上部面と原子的アブラプト界面を形成するトランジスタ。
【請求項１６】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記ゲート絶縁体構造が、ガリウム、酸素、および少なくとも一つの希土類元素を実質的に含む種々の（varying、変化する、いろいろな）層を含み、前記種々の層内のガリウム、酸素、および前記少なくとも一つの希土類元素のうちの少なくとも一つの相対濃度が前記層内で深さにより単調に変化するトランジスタ。
【請求項１７】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記第一層が１０Åを超え２５Å未満の厚さを持つトランジスタ。
【請求項１８】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
ゲート絶縁体構造が２０〜３００Åの厚さを持つトランジスタ。
【請求項１９】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記第一層が、前記界面の変調深さにおいて四原子層未満伸びる化合物半導体ウェハ構造と界面を形成するトランジスタ。
【請求項２０】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記第一層と前記ゲート絶縁体構造とが前記上部面を保護するトランジスタ。
【請求項２１】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記ゲート電極が、７００℃で前記ゲート絶縁体構造の上部層の存在の下で安定な金属を含むトランジスタ。
【請求項２２】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記ソースおよびドレインイオンインプラントがｎチャネルを形成するトランジスタ。
【請求項２３】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記ソースおよびドレインイオンインプラントがＢｅ／ＦとＣ／Ｆを含み、且つ、ｐチャネルを形成するトランジスタ。
【請求項２４】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記上部面がＧａＡｓを含むトランジスタ。
【請求項２５】
請求項１４に記載のトランジスタであって、
前記上部面がＩｎｘＧａ１−ｘＡｓを含むトランジスタ。
【請求項２６】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタであって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
前記上部面に配置された多層膜（multilayer）ゲート絶縁体構造で、ガリウム、酸素、および少なくとも一つの希土類元素を含む各々の交互層（alternating layers）を実質的に含む前記多層膜ゲート絶縁体構造と；
前記多層膜ゲート絶縁体構造上に配置されたゲート電極と；
前記ゲート電極に自己整合されたソースおよびドレインインプラントと；および
イオン注入ソースおよびドレイン領域上に配置されたソースおよびドレインオーミックコンタクトと；
前記ゲート電極の側壁に配置された誘電体スペーサと、
を備えたエンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ。
【請求項２７】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタであって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
前記化合物半導体ウェハ構造の上部面に配置されたゲート絶縁体構造と；
前記ゲート絶縁体構造層の上部面に配置されたゲート電極と；
ゲート電極に自己整合されたソースおよびドレインイオンインプラントと；および
イオン注入ソースおよびドレイン領域に配置されたソースおよびドレインオーミックコンタクトと
を備え、
前記化合物半導体ウェハ構造が、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ，ＩｎｙＧａ１−ｙＡｓ，ＩｎＰ，あるいはＩｎｚＧａ１−ｚＰ層で、前記上部面に配置された前記層を含み、
前記化合物半導体ウェハ構造を上に有する基板で、前記基板がＩｎＰベース半導体ウェハを含む
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ。
【請求項２８】
相補型金属−酸化物化合物(metal-oxide compound)半導体集積回路であって、
前記相補型金属−酸化物化合物半導体集積回路を形成するように、類似（similar）および相補型トランジスタ素子と共に集積化された請求項１、１３、又は２６項に記載のトランジスタを備えた前記相補型（complementary）金属−酸化物化合物半導体集積回路。
【請求項２９】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタを備えた相補型金属−酸化物化合物半導体集積回路において、
前記トランジスタは、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
前記上部面に配置されたゲート絶縁体構造と；
前記上部面に配置されたゲート電極と；
ゲート電極に自己整合されたソースおよびドレインイオンインプラントと；および
イオン注入ソースおよびドレイン領域に配置されたソースおよびドレインオーミックコンタクトと
を備え、
前記化合物半導体ウェハ構造が広帯域（wider band）ギャップスペーサ層と狭帯域（narrower band）ギャップチャネル層を含み；
前記狭帯域ギャップチャネル層がＩｎｙＧａ１−ｙＡｓを含み；且つ
前記トランジスタは、相補型金属−酸化物化合物半導体集積回路を形成するように、類似および相補型トランジスタ素子と共に集積化される
前記トランジスタ。
【請求項３０】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ構造であって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造と；
第一層と第二層を有するゲート絶縁体構造であって、前記ゲート絶縁体が前記上部面上にあり、前記第一層は、ガリウムと酸素の化合物を実質的に含み、前記第二層は、ガリウム、酸素および少なくとも一つの希土類元素の少なくとも一つの化合物を含む、前記ゲート絶縁体構造と；および
前記ゲート絶縁体構造上に配置されたゲート電極と、
を備えた前記エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ構造。
【請求項３１】
請求項３０に記載の構造であって、
前記ゲート電極がリフラクトリメタル（refractory metal、高融点金属、耐熱性金属、超硬合金）を含む構造。
【請求項３２】
請求項３０に記載の構造であって、
前記ゲート電極がＷ，ＷＮ，ＷＳｉ、およびその組合せから成るグループのひとつ（member）を含む構造。
【請求項３３】
請求項３０に記載の構造であって、
前記ゲート絶縁体構造がさらに第三層を含む構造。
【請求項３４】
請求項３３
に記載の構造であって、
前記第三層がガリウムと酸素を含む化合物を含む構造。
【請求項３５】
請求項３４に記載の構造であって、
ガリウムと酸素を含む前記第三層の化合物がさらに希土類元素を含む構造。
【請求項３６】
請求項３５に記載の構造であって、
前記第三層の組成（composition）が前記第三層の深さと共に単調に変化する構造。
【請求項３７】
請求項３４に記載の構造であって、
前記ゲート絶縁体構造がさらに第四層を備えた構造。
【請求項３８】
請求項３４に記載の構造であって、
前記第四層がガリウムと酸素を含む化合物を含む構造。
【請求項３９】
請求項３８に記載の構造であって、
ガリウムと酸素を含む前記第四層の化合物が、さらに希土類元素を含む構造。
【請求項４０】
請求項３０に記載の構造であって、
前記第一層が前記上部面に隣接し、且つ前記上部面と接触する構造。
【請求項４１】
請求項３０に記載の構造であって、
ソースおよびドレイン接点をさらに備えた構造。
【請求項４２】
請求項３０に記載の構造であって、
前記ソースおよびドレイン接点は、ＵＨＶにおいて急速熱アニールされる構造。
【請求項４３】
請求項３０に記載の構造であって、
前記ゲート絶縁体構造が前記上部面をパッシベートする（passivate、膜で保護する、不動態化する）構造。
【請求項４４】
エンハンスメントモード金属−酸化物−化合物半導体電界効果型トランジスタ構造を形成する方法であって、
上部面を有する化合物半導体ウェハ構造を作ること（providing）；
第一層を堆積・蒸着（deposit）し、且つ、第二層を堆積・蒸着することを含むゲート絶縁体構造を堆積・蒸着することであって、前記ゲート絶縁体は前記上部面上にあり、；前記第一層はガリウムと酸素の化合物を実質的に含み、前記第二層はガリウム、酸素および少なくとも一つの希土類元素の少なくとも一つの化合物を含み、
前記ゲート絶縁体構造上に配置されたゲート電極を堆積・蒸着すること
を含む前記方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法であって、
ＵＨＶにおいて前記構造を急速熱アニーリングすることを含む方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法であって、
前記急速熱アニーリングが７００℃と９００℃の間でアニーリングすることを含む方法。