(57)【要約】【課題】窒化物半導体層と、アルミニウムを主体とするオーミック電極との間のコンタクト抵抗の増加を抑制する。【解決手段】ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、オーミック電極ＯＥは、アルミニウムを主材料とするＡｌ層１０と、このＡｌ層１０上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から構成される。一方、配線層ＷＬは、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１上に形成されたチタンを主材料とするＴｉ層１２Ａと、Ｔｉ層１２Ａ上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含んでいる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）窒化物半導体層と、
（ｂ）前記窒化物半導体層上に形成されたアルミニウム含有層を含むオーミック電極と、
（ｃ）前記オーミック電極上に形成されたチタン含有層を含む配線層と、
（ｄ）前記オーミック電極、あるいは、前記配線層のいずれかに含まれ、かつ、前記アルミニウム含有層と前記チタン含有層に挟まれた均一組成のＡｌ３Ｔｉ層と、
を備え、
前記アルミニウム含有層は、前記Ａｌ３Ｔｉ層よりもアルミニウムの組成が大きく、
前記チタン含有層は、前記Ａｌ３Ｔｉ層よりもチタンの組成が大きい、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
均一組成の前記Ａｌ３Ｔｉ層とは、化学量論的に過剰なアルミニウムを含まない層である、半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置において、
均一組成の前記Ａｌ３Ｔｉ層とは、チタンと反応していないアルミニウムが含まれていない層である、半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記Ａｌ３Ｔｉ層は、前記オーミック電極に含まれている、半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記Ａｌ３Ｔｉ層は、前記配線層に含まれている、半導体装置。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記Ａｌ３Ｔｉ層と前記チタン含有層の間には、ＡｌＴｉ層が形成されている、半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記アルミニウム含有層は、チタン、バナジウム、モリブデン、ニオブのいずれかを含む、半導体装置。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記オーミック電極は、複数存在し、
複数の前記オーミック電極のうちの第１オーミック電極は、電界効果トランジスタのソース電極として機能し、
複数の前記オーミック電極のうちの第２オーミック電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極として機能する、半導体装置。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置において、
前記電界効果トランジスタは、高電子移動度トランジスタである、半導体装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記窒化物半導体層と前記アルミニウム含有層とは直接接触しており、
前記窒化物半導体層と前記アルミニウム含有層との接触は、オーミック接触である、半導体装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記配線層は、前記チタン含有層と、前記チタン含有層上に形成された窒化チタン層と、前記窒化チタン層上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層と、を含む、半導体装置。
【請求項１２】
（ａ）窒化物半導体層と、
（ｂ）前記窒化物半導体層上に形成され、アルミニウム以外の元素をＭ１とした場合のＡｌＸＭ１１−Ｘ層を含むオーミック電極と、
（ｃ）前記オーミック電極上に形成され、チタン以外の元素をＭ２とした場合のＴｉｙＭ２１−ｙ層を含む配線層と、
（ｄ）前記オーミック電極、あるいは、前記配線層のいずれかに含まれ、かつ、前記ＡｌＸＭ１１−Ｘ層と前記ＴｉｙＭ２１−ｙ層に挟まれた均一組成のＡｌ３Ｔｉ層と、
を備え、
前記ＡｌＸＭ１１−Ｘ層は、０．７５＜ｘ≦１を満たし、
前記ＴｉｙＭ２１−ｙ層は、０．２５＜ｙ≦１を満たす、半導体装置。
【請求項１３】
（ａ）窒化物半導体層上にアルミニウム含有層を形成する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記アルミニウム含有層上に、スパッタリング法を使用することにより、Ａｌ３Ｔｉ層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記Ａｌ３Ｔｉ層上に、チタン含有層を形成する工程と、
を備え、
前記アルミニウム含有層は、前記Ａｌ３Ｔｉ層よりもアルミニウムの組成が大きく、
前記チタン含有層は、前記Ａｌ３Ｔｉ層よりもチタンの組成が大きい、半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程後、前記アルミニウム含有層および前記Ａｌ３Ｔｉ層をパターニングし、前記アルミニウム含有層および前記Ａｌ３Ｔｉ層に熱処理を施すことにより、前記アルミニウム含有層および前記Ａｌ３Ｔｉ層を含むオーミック電極を形成する、半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の半導体装置の製造方法において、
（ｄ）前記（ａ）工程後、前記アルミニウム含有層をパターニングし、前記アルミニウム含有層に熱処理を施すことにより、前記アルミニウム含有層を含むオーミック電極を形成し、
前記（ｄ）工程後、前記（ｂ）工程前に、
（ｅ）前記オーミック電極を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
（ｆ）前記絶縁膜に前記オーミック電極に達する開口部を形成する工程と、
を有し、
前記（ｂ）工程は、前記開口部内を含む前記絶縁膜上に前記Ａｌ３Ｔｉ層を形成し、
前記（ｃ）工程後、前記Ａｌ３Ｔｉ層および前記チタン含有層をパターニングすることにより、前記Ａｌ３Ｔｉ層および前記チタン含有層を含む配線層を形成する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、例えば、窒化物半導体層上に形成されたオーミック電極を有する半導体装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１６５２０号公報（特許文献１）には、窒化物半導体層上にチタンおよびアルミニウムを積層した後、熱処理による固相反応により、Ａｌ３Ｔｉを含む層を形成する技術が記載されている。
【０００３】
特開２００４−２２１４９３号公報（特許文献２）や特開２００７−３０００６３号公報（特許文献３）には、窒化物半導体層上に、チタンとアルミニウムを積層したオーミック電極が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１４９３号公報
【特許文献３】特開２００７−３０００６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＧａＮ層やＡｌＧａＮ層に代表される窒化物半導体層を有する半導体装置においては、通常、この窒化物半導体層とオーミック接触を取るためのオーミック電極が形成されている。このようなオーミック電極には、半導体装置の性能を向上する観点から、オーミック電極と窒化物半導体層とのコンタクト抵抗を低減することが求められており、例えば、アルミニウム（Ａｌ）を主体とするオーミック電極が検討されている。
【０００６】
そして、窒化物半導体層を使用した半導体装置においては、窒化物半導体層上にオーミック電極が形成され、このオーミック電極上に配線が形成される。このとき、配線には、通常、密着膜としてのチタン膜が含まれている。したがって、オーミック電極に含まれるアルミニウムと、配線に含まれるチタンが、配線形成時の熱処理によって、反応してしまうおそれがある。この場合、純粋なアルミニウムがオーミック電極側から減少してしまい、オーミック電極側のアルミニウムが減少する結果、窒化物半導体層とオーミック電極との間のコンタクト抵抗が増大するという問題点がある。
【０００７】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態における半導体装置は、オーミック電極、あるいは、配線層のいずれかに含まれ、かつ、アルミニウム含有層とチタン含有層に挟まれた均一組成のＡｌ３Ｔｉ層を備える。
【０００９】
また、一実施の形態における半導体装置の製造方法は、（ａ）窒化物半導体層上にアルミニウム含有層を形成する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後、前記アルミニウム含有層上に、スパッタリング法を使用することにより、Ａｌ３Ｔｉ層を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記Ａｌ３Ｔｉ層上に、チタン含有層を形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
一実施の形態によれば、窒化物半導体層と、アルミニウムを主体とするオーミック電極との間のコンタクト抵抗の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】関連技術において、熱処理を施す前の積層膜の構成を示す模式図である。
【図２】関連技術において、ＧａＮ層上に形成されたＴｉ層とＡｌ層からなる積層膜に対して熱処理を施すことにより形成されたオーミック電極の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、ＧａＮ層の界面近傍のＡｌＧａＮ層上に形成されたオーミック電極と、このオーミック電極上に形成された配線層の構成例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大して示す図である。
【図４】実施の形態１における半導体装置の構成例を示す断面図である。
【図５】オーミック接触における電流−電圧特性を示したグラフである。
【図６】図４に示す半導体装置の構成要素のうちのオーミック電極を拡大して示す模式図である。
【図７】実施の形態１におけるオーミック電極上に配線層を形成した模式的な構造を示す図である。
【図８】実施の形態１における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１５】図１４に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１８】図１７に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１９】変形例１におけるオーミック電極の構成を示す模式図である。
【図２０】変形例１におけるオーミック電極上に配線層を形成した模式的な構造を示す図である。
【図２１】変形例２におけるオーミック電極の構成を示す模式図である。
【図２２】変形例２におけるオーミック電極上に配線層を形成した模式的な構造を示す図である。
【図２３】変形例３におけるオーミック電極の構成を示す模式図である。
【図２４】変形例３におけるオーミック電極上に配線層を形成した模式的な構造を示す図である。
【図２５】実施の形態２におけるパワーＭＯＳＦＥＴの構成を示す断面図である。
【図２６】実施の形態３におけるオーミック電極の構成を示す模式図である。
【図２７】実施の形態３におけるオーミック電極上に配線層を形成した模式的な構造を示す図である。
【図２８】実施の形態４におけるパワーＭＯＳＦＥＴの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１３】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１４】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１５】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１６】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１７】
（実施の形態１）
＜関連技術の説明＞
例えば、窒化物半導体層を使用した半導体装置においては、窒化物半導体層上にオーミック電極が形成され、このオーミック電極上に配線が形成される。このとき、オーミック電極としては、アルミニウム（Ａｌ）を主体とするオーミック電極が検討されている一方、配線には、通常、密着膜としてのチタン膜が含まれている。したがって、オーミック電極に含まれるアルミニウムと、配線に含まれるチタンが、配線形成時の熱処理によって、反応してしまうおそれがある。この場合、純粋なアルミニウムがオーミック電極側から減少してしまい、オーミック電極側のアルミニウムが減少する結果、窒化物半導体層とオーミック電極との間のコンタクト抵抗が増大することが懸念される。
【００１８】
この点に関し、以下に示す関連技術がある。図１は、関連技術において、熱処理を施す前の積層膜の構成を示す模式図である。図１に示すように、関連技術においては、例えば、ＧａＮ層１０１上に、Ｔｉ層１０２が形成されており、このＴｉ層１０２上に、Ａｌ層１０３が形成されている。そして、関連技術においては、ＧａＮ層１０１に形成されたＴｉ層１０２とＡｌ層１０３からなる積層膜に対して、例えば、６００℃〜８００℃程度の熱処理を施すことにより、オーミック電極を形成している。
【００１９】
図２は、関連技術において、ＧａＮ層１０１上に形成されたＴｉ層１０２とＡｌ層１０３からなる積層膜に対して熱処理を施すことにより形成されたオーミック電極ＯＥの構成を示す模式図である。図２に示すように、積層されたＴｉ層１０２とＡｌ層１０３は、熱処理によって、互いに反応するとともに、ＧａＮ層１０１とも反応する。この結果、Ｔｉ層１０２は、Ａｌ３Ｔｉ層１０６となり、ＧａＮ層１０１の界面には、ＡｌＧａＮ層１０４が形成される。具体的に、図２は、８００℃程度の熱処理で形成されたオーミック電極ＯＥの構成が示されている。図２に示すように、ＧａＮ層１０１の界面近傍には、ＡｌＧａＮ層１０４が形成され、このＡｌＧａＮ層１０４上にオーミック電極ＯＥが形成されている。このオーミック電極ＯＥは、ＡｌＧａＮ層１０４上に形成されたＡｌ層１０５と、Ａｌ層１０５上に形成されたＡｌ３Ｔｉ層１０６と、Ａｌ３Ｔｉ層１０６上に形成されたＡｌ層１０７から構成されている。
【００２０】
このようにして関連技術におけるオーミック電極ＯＥが形成されているが、このオーミック電極ＯＥ上には、配線層が形成され、オーミック電極ＯＥと配線層が電気的に接続される。図３（ａ）は、ＧａＮ層１０１の界面近傍のＡｌＧａＮ層１０４上に形成されたオーミック電極ＯＥと、このオーミック電極ＯＥ上に形成された配線層ＷＬの構成例を示す模式図である。図３（ａ）に示すように、ＧａＮ層１０１の界面近傍には、ＡｌＧａＮ層１０４が形成され、このＡｌＧａＮ層１０４上にオーミック電極ＯＥが形成されている。そして、このオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬが形成されている。配線層ＷＬは、例えば、オーミック電極ＯＥ上に形成されたＴｉ層１０８と、Ｔｉ層１０８上に形成されたＴｉＮ層１０９と、ＴｉＮ層１０９上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１１０とを有している。このとき、Ｔｉ層１０８は、配線層ＷＬに含まれるバリア導体層の一部を構成し、主に、配線層ＷＬと絶縁膜（図示せず）との密着性を向上させるための密着膜として機能する。
【００２１】
以上のことから、オーミック電極ＯＥには、アルミニウム（Ａｌ）が含まれる一方、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬには、チタン（Ｔｉ）が含まれていることになる。このとき、配線層ＷＬの形成時には、熱処理が加えられる。このため、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、オーミック電極ＯＥに含まれるアルミニウムと、配線層ＷＬに含まれるチタンが反応してしまうおそれがある。この場合、純粋なアルミニウムがオーミック電極ＯＥ側から減少してしまい、オーミック電極ＯＥ側のアルミニウムが減少する結果、窒化物半導体層とオーミック電極との間のコンタクト抵抗が増大することが懸念される。
【００２２】
ここで、図３（ａ）に示す関連技術においては、Ａｌ層１０５上にＡｌ３Ｔｉ層１０６が形成されている。言い換えれば、関連技術においては、Ａｌ層１０５とＴｉ層１０８の間にＡｌ３Ｔｉ層１０６が挿入された構成をしていることになる。このことから、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応が、Ａｌ３Ｔｉ層１０６によって抑制されると考えられる。
【００２３】
例えば、関連技術においては、ＡｌＧａＮ層１０４上に形成されているＡｌ層１０５が、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのオーミック接触を確保する観点から重要な位置を占めており、このＡｌ層１０５が充分に存在することにより、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗を低減することができる。言い換えれば、配線層ＷＬを形成する際の熱処理により、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１０８を構成するチタンと反応してしまう場合には、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムが減少してしまう。この結果、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０５において、アルミニウムが減少し、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗が増加してしまう。
【００２４】
この点に関し、関連技術においては、図３（ａ）に示すように、Ａｌ層１０５とＴｉ層１０８の間にＡｌ３Ｔｉ層１０６が設けられている。このことから、関連技術では、Ａｌ３Ｔｉ層１０６が障壁となって、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応が抑制されると考えられる。この結果、関連技術によれば、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応に起因して、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムが減少することが抑制され、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を抑制できると考えられる。
【００２５】
ところが、本発明者が上述した関連技術を検討した結果、関連技術では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を充分に抑制することができないことを見出した。すなわち、本発明者の検討によると、上述した関連技術では、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応を充分に抑制することができないことが判明した。つまり、本発明者の検討によると、上述した関連技術には、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を抑制する観点から改善の余地が存在する。
【００２６】
＜関連技術に存在する改善の余地＞
以下に、関連技術に存在する改善の余地について説明する。例えば、関連技術においては、図３（ａ）に示すように、Ａｌ層１０５とＴｉ層１０８との間にＡｌ３Ｔｉ層１０６が形成されている。このＡｌ３Ｔｉ層１０６は、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応を抑制する障壁層として機能すると考えられるが、関連技術で形成されるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、障壁層として機能しないのである。すなわち、関連技術において、Ａｌ３Ｔｉ層１０６は、図１に示すようにして、Ｔｉ層１０２とＡｌ層１０３を積層した後、熱処理を施すことにより形成される。つまり、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、熱処理による固相反応で形成される。このため、実際のところ、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、均一組成のＡｌ３Ｔｉが層として存在しているのではなく、Ａｌ層中にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混ざった状態となっている。
【００２７】
具体的に、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部を拡大して示す図である。図３（ｂ）に示すように、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６では、Ａｌ３Ｔｉは粒を形成し、Ａｌ内に混ざるように構成されるため、均一組成のＡｌ３Ｔｉ層とはならない。すなわち、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、図３（ｂ）に示すように、Ａｌ層の中に、Ａｌ３Ｔｉからなる粒が混ざり込み、多数の粒界が存在する状態となっている。このため、関連技術においては、Ａｌ３Ｔｉ層１０６を設ける場合であっても、図３（ｂ）に示すように、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムは、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６に存在する多数の粒界を通って容易に移動することができる。このため、配線層ＷＬの形成時の熱処理によって、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムは、Ａｌ３Ｔｉ層１０６を通り抜けて、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンと反応してしまう。つまり、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、均一組成のＡｌ３Ｔｉ層とはなっておらず、多数の粒界が存在するため、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応を抑制する障壁層として充分に機能しないのである。この結果、関連技術によれば、Ａｌ３Ｔｉ層１０６を形成しているにも関わらず、依然として、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムが減少してしまうのである。この結果、関連技術では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０５において、アルミニウムが減少し、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗が増加してしまうおそれが存在するのである。
【００２８】
＜実施の形態１における半導体装置の構成＞
そこで、本実施の形態１では、関連技術に存在する改善の余地に対する工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態１における技術的思想について説明する。
【００２９】
図４は、本実施の形態１における半導体装置の構成例を示す断面図である。本実施の形態１では、半導体装置として、高電子移動度トランジスタからなるパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を例にして説明する。
【００３０】
図４に示すように、本実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴでは、例えば、シリコンからなる半導体基板１Ｓ上に、例えば、ＡｌＮ層（窒化アルミニウム層）からなる核形成層ＣＬを介して、例えば、ＡｌＮとＧａＮの超格子構造からなるバッファ層ＢＵＦが形成されており、このバッファ層ＢＵＦ上に、例えば、ＧａＮ層からなる下地層ＦＬが形成されている。そして、下地層ＦＬ上に、例えば、ＧａＮ層からなる電子走行層（チャネル層）ＣＨが形成されており、この電子走行層ＣＨ上に、例えば、ＡｌＧａＮ層（Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ）からなる電子供給層ＥＳが形成されている。
【００３１】
ここで、バッファ層ＢＵＦは、半導体基板１Ｓを構成するシリコン（Ｓｉ）の格子間隔と、電子走行層ＣＨを構成する窒化ガリウム（ＧａＮ）の格子間隔の不整合を緩和する目的で形成される。すなわち、シリコンからなる半導体基板１Ｓ上に、直接、窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる電子走行層ＣＨを形成すると、電子走行層ＣＨに結晶欠陥が多数形成されることになり、パワーＭＯＳＦＥＴの性能低下を招くことになる。このことから、半導体基板１Ｓと電子走行層ＣＨとの間に格子緩和を目的としたバッファ層ＢＵＦを挿入しているのである。このバッファ層ＢＵＦを形成することにより、下地層ＦＬを介して、バッファ層ＢＵＦ上に形成される電子走行層ＣＨの品質を向上させることができ、これによって、パワーＭＯＳＦＥＴの性能向上を図ることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態１では、半導体基板１Ｓとしてシリコン（Ｓｉ）を使用する例について説明しているが、これに限らず、炭化シリコン（ＳｉＣ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド（Ｃ）などから構成される基板を使用してもよい。
【００３３】
続いて、図４に示すように、本実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴでは、電子供給層ＥＳの表面に、例えば、窒化シリコン膜からなる絶縁膜ＩＦ１が形成されているとともに、電子供給層ＥＳの表面から、電子供給層ＥＳと電子走行層ＣＨとの界面を超えて、電子走行層ＣＨに達するトレンチ（溝）ＴＲが形成されている。このトレンチＴＲの内壁には、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）や酸化アルミニウム膜（Ａｌ２Ｏ３膜）からなるゲート絶縁膜ＧＯＸが形成されている。このゲート絶縁膜ＧＯＸを介して、トレンチＴＲを埋め込み、さらにトレンチＴＲの周囲に延在するゲート電極ＧＥが配置されている。そして、このゲート電極ＧＥを覆うように絶縁膜ＩＦ２Ａが形成されている。
【００３４】
また、図４に示すように、電子供給層ＥＳ上に、オーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥを覆うように、例えば、窒化シリコン膜からなる絶縁膜ＩＦ２Ｂと、酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜ＩＬ１が形成されている。この絶縁膜ＩＦ２Ｂおよび層間絶縁膜ＩＬ１には、オーミック電極ＯＥの表面を露出するように、コンタクトホールＣＮＴが形成されている。そして、コンタクトホールＣＮＴの内部から層間絶縁膜ＩＬ１上にわたって、配線層ＷＬが形成されている。さらに、配線層ＷＬを形成した層間絶縁膜ＩＬ１上には、配線層ＷＬを覆うように、例えば、ポリイミド樹脂膜からなる表面保護膜ＰＡＳが形成されている。
【００３５】
このとき、本実施の形態１において、オーミック電極ＯＥは、Ａｌ層１０とＡｌ３Ｔｉ層１１の積層膜から構成され、配線層ＷＬは、例えば、チタン／窒化チタン膜からなるバリア導体層１２と、ＡｌＳｉＣｕ層１３と、チタン／窒化チタン膜からなるバリア導体層１４との積層膜から構成されている。なお、本実施の形態１では、配線層ＷＬの主材料としてＡｌＳｉＣｕ層１３を使用しているが、これに限らず、配線層ＷＬの一部を構成するＡｌＳｉＣｕ層１３に替えて、ＡｌＣｕ層を使用することもできる。
【００３６】
このように構成されている窒化物半導体材料を使用した本実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴにおいては、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面近傍に、２次元電子ガスＤＥＧが生成される。すなわち、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの電子親和力の相違に基づく伝導帯オフセットと、電子走行層ＣＨおよび電子供給層ＥＳに存在するピエゾ分極と自発分極の影響により、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面近傍にフェルミ準位よりも低い井戸型ポテンシャルが生成される。この結果、この井戸型ポテンシャル内に電子が蓄積されることになり、これによって、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面近傍に２次元電子ガスＤＥＧが生成されるのである。
【００３７】
ここで、ゲート電極ＧＥが埋め込まれたトレンチＴＲが電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面を超えて、電子走行層ＣＨにまで達しているのは以下の理由による。例えば、トレンチＴＲの底面が電子供給層ＥＳ内または上部に配置されている場合には、ゲート電極ＧＥに電圧を印加しない状態でも、ゲート電極ＧＥ直下の電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳとの界面に、トレンチＴＲの底面と電子走行層ＣＨとの間にある電子供給層ＥＳの膜厚に応じた２次元電子ガスＤＥＧが生成されてしまう。つまり、ゲート電極ＧＥに電圧を印加しない状態でも、ドレイン配線ＤＬとソース配線ＳＬの間に電位差を生じさせるとオン電流が流れるノーマリオン状態となる。
【００３８】
すなわち、窒化物半導体を電子走行層ＣＨおよび電子供給層ＥＳに用いた場合、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳとの間の伝導帯オフセットによる井戸型ポテンシャルに加え、窒化物半導体を用いたことによるピエゾ分極と自発分極とにより、井戸型ポテンシャルの底が押し下げられる。この結果、トレンチＴＲの底面が電子走行層ＣＨにまで達していない場合、ゲート電極ＧＥに電圧を印加しなくとも、電子走行層ＣＨの電子供給層ＥＳとの界面近傍に２次元電子ガスＤＥＧが発生する。この結果、ノーマリオン型デバイスになってしまうのである。
【００３９】
ところが、パワーＭＯＳＦＥＴに代表される電力制御用トランジスタでは、ノーマリオフ型デバイスであることが要求される。このため、図４に示すように、トレンチＴＲの底面が電子走行層ＣＨにまで達した構造のパワーＭＯＳＦＥＴが提案されている。
【００４０】
このようなトレンチ構造をしたゲート電極ＧＥを有するパワーＭＯＳＦＥＴの場合、トレンチ構造のゲート電極ＧＥによって、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面が遮られることになる。このため、ゲート電極ＧＥに印加される電圧がしきい値電圧以下の場合、一方のオーミック電極ＯＥから構成されるソース電極と、他方のオーミック電極ＯＥから構成されるドレイン電極とが２次元電子ガスによって導通することがない。
【００４１】
一方、本実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴでは、ゲート電極ＧＥにしきい値電圧以上の電圧を印加すると、ゲート電極ＧＥに印加された正電圧によって、ゲート電極ＧＥの底面近傍に電子が集まり蓄積領域が形成される。この結果、ゲート電極ＧＥにしきい値電圧以上の電圧を印加する場合、一方のオーミック電極ＯＥから構成されるソース電極と、他方のオーミック電極ＯＥから構成されるドレイン電極とが２次元電子ガスＤＥＧおよび蓄積領域によって導通することになる。この結果、ドレイン電極からソース電極に向かってオン電流が流れる。言い換えれば、ソース電極からドレイン電極に向かって電子が流れる。このようにして、図４に示される構成のパワーＭＯＳＦＥＴでは、ノーマリオフ型デバイスを実現することができる。つまり、トレンチ構造のゲート電極ＧＥは、ノーマリオフ型デバイスを実現するために採用されていることになる。
【００４２】
次に、図４に示すように、電子供給層ＥＳ上には、オーミック電極ＯＥが形成されているが、この電子供給層（窒化物半導体層）ＥＳとオーミック電極ＯＥは、オーミック接触している。
【００４３】
図５は、オーミック接触における電流−電圧特性を示したグラフである。図５において、横軸がオーミック接触間に印加される電圧を示しており、縦軸がオーミック接触間を流れる電流を示している。図５に示すように、オーミック接触に第１電圧が印加される場合、第１電圧の増加に伴ってプラス方向の電流が一次直線状に上昇する。一方、オーミック接触に第２電圧が印加される場合、第２電圧の増加に伴ってマイナス方向の電流が一次直線状に上昇する。このことから、オーミック接触の電流−電圧特性は、第１電圧極性における電流−電圧特性と、第２電圧極性における電流−電圧特性がまったく同等であることがわかる。つまり、オーミック接触とは、抵抗性接触であり、ショットキー接触のように整流特性を有していない接触として定義される。
【００４４】
＜実施の形態１の主要な特徴＞
続いて、本実施の形態１の主要な特徴について説明する。本実施の形態１の主要な特徴点は、例えば、図４に示すように、Ａｌ層１０と、このＡｌ層１０上に形成された均一組成のＡｌ３Ｔｉ層１１の積層膜からオーミック電極ＯＥを構成する点にある。具体的に、図６は、図４に示す半導体装置の構成要素のうちのオーミック電極ＯＥを拡大して示す模式図である。図６に示すように、例えば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥは、電子供給層ＥＳと直接接触するＡｌ層１０と、このＡｌ層１０上に形成された均一組成のＡｌ３Ｔｉ層１１とから構成されていることがわかる。このオーミック電極ＯＥによれば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するようにＡｌ層１０が形成されているため、この電子供給層ＥＳとＡｌ層１０との間でオーミック接触が形成される。そして、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥでは、電子供給層ＥＳとオーミック接触を取るＡｌ層１０上に、均一組成のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されている点に特徴がある。つまり、本実施の形態１の特徴は、オーミック電極ＯＥに「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を設ける点にある。
【００４５】
ここで、本明細書において、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と記載しているのは、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層と明確に区別するためである。すなわち、本実施の形態１で言及する「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層とまったく相違する。
【００４６】
以下に、この相違点について具体的に説明する。例えば、図３（ｂ）に示す関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、熱処理による固相反応で形成される。このため、実際のところ、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、均一組成のＡｌ３Ｔｉが層として存在しているのではなく、Ａｌ層中にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混ざった状態となっている。すなわち、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、図３（ｂ）に示すように、Ａｌ層の中に、Ａｌ３Ｔｉからなる粒が混ざり込み、多数の粒界が存在する状態となっている。このため、関連技術において、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムは、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６に存在する多数の粒界を通って容易に移動することができる。このため、配線層ＷＬの形成時の熱処理によって、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムは、Ａｌ３Ｔｉ層１０６を通り抜けて、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンと反応してしまう。つまり、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層１０６は、均一組成のＡｌ３Ｔｉ層とはなっておらず、多数の粒界が存在するため、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムと、Ｔｉ層１０８に含まれるチタンとの反応を抑制する障壁層として充分に機能しないのである。この結果、関連技術によれば、Ａｌ３Ｔｉ層１０６を形成しているにも関わらず、依然として、Ａｌ層１０５に含まれるアルミニウムが減少してしまうのである。この結果、関連技術では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０５において、純粋なアルミニウムが減少し、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗が増加してしまうことになる。
【００４７】
これに対し、図６に示すように、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥでは、電子供給層ＥＳとオーミック接触を取るＡｌ層１０上に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されている。このとき、本明細書でいう「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１とは、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層と明確に区別されるものであり、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されていることを意図しているものである。具体的に言えば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１とは、Ａｌ３Ｔｉの化学量論的な組成比で層全体が形成され、化学量論的に過剰なアルミニウムを含まない層ということができる。言い換えれば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１とは、チタンと共晶合金化していないアルミニウムが含まれていない層ということもできる。
【００４８】
このように構成される本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１では、層の内部にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混じった状態で存在していないため、関連技術に存在する粒界がほとんど存在しないと考えられる。この結果、本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１によれば、関連技術のように多数の粒界を通ってアルミニウムが容易に移動することを抑制することができる。すなわち、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥによれば、図６に示すように、Ａｌ層１０上に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されており、この「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能させることができる。
【００４９】
図７は、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬを形成した模式的な構造を示す図である。図７に示すように、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥは、アルミニウムを主材料とするＡｌ層１０と、このＡｌ層１０上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から構成される。一方、配線層ＷＬは、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１上に形成されたチタンを主材料とするＴｉ層１２Ａと、Ｔｉ層１２Ａ上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含んでいる。
【００５０】
このように構成されているオーミック電極ＯＥと配線層ＷＬによれば、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されることになる。そして、本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されている。この結果、本実施の形態１によれば、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１２Ａにまで達して、Ｔｉ層１２Ａに含まれるチタンと反応することを抑制することができる。つまり、本実施の形態１におけるオーミック電極ＯＥに含まれる「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１では、層の内部にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混じった状態で存在していないため、関連技術に存在する粒界がほとんど存在しないと推察される。この結果、本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１によれば、関連技術のように多数の粒界を通ってアルミニウムが容易に移動することを抑制することができるのである。すなわち、本実施の形態１によれば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能するのである。これにより、本実施の形態１では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【００５１】
以上のように本実施の形態１の特徴は、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を配置する点にあり、これによって、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が、Ａｌ層１０からＴｉ層１２Ａへのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能する。この「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、配線層ＷＬを形成する際の熱処理に起因するアルミニウムの移動を抑制することができるが、さらに、製品完成後のエレクトロマイグレーションを抑制する機能も有する。すなわち、製品完成後のパワーＭＯＳＦＥＴにおいては、比較的大きな電流を流すため、オーミック電極ＯＥの一部を構成するＡｌ層１０にも大きな電流が流れる。この結果、Ａｌ層１０を含むオーミック電極ＯＥにエレクトロマイグレーションが発生しやすくなる。エレクトロマイグレーションとは、Ａｌ層１０を流れる電流の密度が高くなると、電子流によって、アルミニウム原子が運動量を得て、下流側に移動する現象である。このようなエレクトロマイグレーションが発生すると、オーミック電極ＯＥ内にボイドが発生して断線に代表される接続不良の原因になったり、電子流の下流に突起（ヒロック）が発生しやすくなり、半導体装置の信頼性上の大きな問題となる。
【００５２】
この点に関し、本実施の形態１では、Ａｌ層１０上に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されている。この場合、本実施の形態１では、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能することから、Ａｌ層１０でのエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００５３】
このように本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、製造工程中と製品完成後のいずれの状態においても、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能する。すなわち、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、製造工程中では、配線層ＷＬを形成する際の熱処理に起因するアルミニウムの移動を抑制する機能を有し、製品完成後は、エレクトロマイグレーションを抑制する機能を有することになる。
【００５４】
このことから、本実施の形態１によれば、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を配置することにより、製造工程中から製品完成後の幅広い状況下におけるアルミニウムの移動を抑制することができる。この結果、本実施の形態１によれば、製造工程中のアルミニウムの移動に起因するコンタクト抵抗の増加の抑制を図ることができるとともに、製品完成後におけるエレクトロマイグレーションに起因する断線に代表される接続不良を効果的に抑制することができる。つまり、本実施の形態１によれば、コンタクト抵抗の増加による半導体装置の性能劣化や、接続不良による半導体装置の信頼性低下を効果的に抑制することができる。
【００５５】
本実施の形態１においては、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａとの間に挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を設ける点に特徴がある。ここで、本実施の形態１では、Ａｌ層１０がアルミニウム単体からなる層であると想定し、Ｔｉ層１２Ａがチタン単体からなる層であると想定している。ただし、Ａｌ層１０は、アルミニウム単体からなる層に限定されるものではなく、また、Ｔｉ層１２Ａは、チタン単体からなる層に限定されるものでもない。つまり、Ａｌ層１０は、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層よりもアルミニウムの組成比が高いことを前提として、Ａｌ層１０には、アルミニウムを主材料とする層を広く含む。同様に、Ｔｉ層１２Ａは、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層よりもチタンの組成比が高いことを前提として、Ｔｉ層１２Ａには、チタンを主材料とする層を広く含む。
【００５６】
特に、本実施の形態１では、Ａｌ層１０に多少の不純物元素が含まれている場合や、Ｔｉ層１２Ａに多少の不純物元素が含まれている場合にも、本実施の形態１における技術的思想の適用範囲内であることを想定している。この点を明確化するために、本実施の形態１における技術的思想は、以下に示すようにも記述される。
【００５７】
すなわち、本実施の形態１における半導体装置は、（ａ）窒化物半導体層と、（ｂ）窒化物半導体層上に形成され、アルミニウム以外の元素をＭ１とした場合のＡｌＸＭ１１−Ｘ層を含むオーミック電極と、を備える。そして、本実施の形態１における半導体装置は、（ｃ）オーミック電極上に形成され、チタン以外の元素をＭ２とした場合のＴｉｙＭ２１−ｙ層を含む配線層と、（ｄ）オーミック電極、あるいは、配線層のいずれかに含まれ、かつ、ＡｌＸＭ１１−Ｘ層とＴｉｙＭ２１−ｙ層に挟まれた均一組成のＡｌ３Ｔｉ層と、を備える。このとき、本実施の形態１において、前記ＡｌＸＭ１１−Ｘ層は、０．７５＜ｘ≦１を満たし、ＴｉｙＭ２１−ｙ層は、０．２５＜ｙ≦１を満たす。
【００５８】
このように表現される本実施の形態１に半導体装置においても、ＡｌＸＭ１１−Ｘ層とＴｉｙＭ２１−ｙ層とに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が配置される。この結果、上述したように表現される半導体装置においても、製造工程中から製品完成後の幅広い状況下で、ＡｌＸＭ１１−Ｘ層に含まれるアルミニウムの移動を抑制することができる。この結果、上述したように表現される半導体装置においても、コンタクト抵抗の増加による半導体装置の性能劣化や、接続不良による半導体装置の信頼性低下を効果的に抑制することができる。
【００５９】
＜実施の形態１における半導体装置の製造方法＞
本実施の形態１における半導体装置は、上記のように構成されており、以下に、その製造方法について、図面を参照しながら説明する。特に、上述したように、本実施の形態１では、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層を形成する点に特徴があり、この「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層の形成方法も含めて、本実施の形態１における半導体装置の製造方法を説明する。
【００６０】
例えば、関連技術において、Ａｌ３Ｔｉ層は、Ｔｉ層とＡｌ層を積層した後、熱処理を施すことにより形成される。つまり、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層は、熱処理による固相反応で形成される。この場合、関連技術におけるＡｌ３Ｔｉ層は、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉが層として存在しているのではなく、Ａｌ層中にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混ざった状態となっている。このことから、本実施の形態１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層は、熱処理による固相反応では形成することができず、別の形成方法を採用する必要がある。
【００６１】
まず、図８に示すように、例えば、シリコン単結晶からなる半導体基板１Ｓを用意する。そして、半導体基板１Ｓ上に、例えば、厚さが２００ｎｍのＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなる核形成層ＣＬを形成し、この核形成層ＣＬ上に、例えば、厚さが２ｎｍのＡｌＮと、厚さが２６ｎｍのＧａＮの超格子からなるバッファ層ＢＵＦを形成する。その後、バッファ層ＢＵＦ上に、例えば、厚さが２０００ｎｍのＧａＮ層からなる下地層ＦＬを形成し、この下地層ＦＬ上に、例えば、厚さが１０００ｎｍのＧａＮ層からなる電子走行層ＣＨを形成する。さらに、電子走行層ＣＨ上に、例えば、厚さが３０ｎｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ層からなる電子供給層ＥＳを形成する。これらの層は、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法を使用することにより形成することができる。ここで、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの電子親和力の相違に基づく伝導帯オフセットと、電子走行層ＣＨおよび電子供給層ＥＳに存在するピエゾ分極と自発分極の影響により、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面近傍にフェルミ準位よりも低い井戸型ポテンシャルが生成される。この結果、この井戸型ポテンシャル内に電子が蓄積されることになり、これによって、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳの界面近傍に２次元電子ガスＤＥＧが生成されることになる。
【００６２】
次に、図９に示すように、電子供給層ＥＳ上に絶縁膜ＩＦ１を形成する。この絶縁膜ＩＦ１は、電子供給層ＥＳの表面を保護するために形成される。絶縁膜ＩＦ１は、例えば、厚さが８０ｎｍの窒化シリコン膜から形成され、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma-enhanced chemical vapor deposition）法を使用することにより形成することができる。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、絶縁膜ＩＦ１をパターニングする。絶縁膜ＩＦ１のパターニングは、ゲート電極形成領域に開口部ＯＰ１が形成されるように行われる。このとき、絶縁膜ＩＦ１のエッチングには、ＳＦ６を主成分としたガスが使用される。 
【００６３】
続いて、図１０に示すように、パターニングした絶縁膜ＩＦ１をマスクにしたエッチング技術により、開口部ＯＰ１から露出する電子供給層ＥＳ、および、電子走行層ＣＨの一部（５ｎｍ程度）を除去する。これにより、トレンチＴＲを形成する。このとき使用されるエッチングガスは、例えば、ＢＣｌ３を主成分とするガスである。
【００６４】
そして、図１１に示すように、トレンチＴＲの内部を含む絶縁膜ＩＦ１上に、ゲート絶縁膜ＧＯＸを形成する。ゲート絶縁膜ＧＯＸは、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜から形成され、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を使用することにより形成することができる。その後、ゲート絶縁膜ＧＯＸ上に、例えば、５×１０２０（ｃｍ−３）のリン（Ｐ）を添加したポリシリコン膜を形成する。このポリシリコン膜の厚さは、５００ｎｍであり、例えば、ＰＥＣＶＤ法を使用することにより形成することができる。
【００６５】
次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、ポリシリコン膜をパターニングすることにより、ゲート電極ＧＥを形成する。このときのエッチング技術では、例えば、ＳＦ６を主成分とするガスが使用される。そして、ポリシリコン膜をパターニングすることにより露出したゲート絶縁膜ＧＯＸをエッチングにより除去する。さらに、ポリシリコン膜を保護するために絶縁膜ＩＦ２Ａを成膜し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、絶縁膜ＩＦ２Ａの一部および絶縁膜ＩＦ１の一部も除去する。ゲート絶縁膜ＧＯＸのエッチングでは、ＢＣｌ３を主成分とするガスが使用され、絶縁膜ＩＦ１や絶縁膜ＩＦ２Ａのエッチングでは、ＳＦ６を主成分とするガスが使用される。
【００６６】
続いて、図１２に示すように、ゲート電極ＧＥを形成した半導体基板１Ｓの全面に、アルミニウムから構成されるＡｌ層１０を形成する。Ａｌ層１０は、例えば、厚さが３００ｎｍであり、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。その後、図１３に示すように、アルミニウムから構成されるＡｌ層１０上に、Ａｌ３Ｔｉから構成されるＡｌ３Ｔｉ層１１を形成する。このＡｌ３Ｔｉ層１１は、厚さが１００ｎｍであり、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。このように本実施の形態１では、Ａｌ３Ｔｉ層１１をスパッタリング法で形成する点に特徴があり、Ａｌ３Ｔｉ層１１をスパッタリング法で形成することにより、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を形成することができる。つまり、スパッタリング法では、Ａｌ３Ｔｉをターゲットとして使用するため、半導体基板１Ｓ上に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を形成することができるのである。このように本実施の形態１で形成される「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層は、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されることになる。
【００６７】
次に、図１４に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、Ａｌ層１０およびＡｌ３Ｔｉ層１１をパターニングする。このときのエッチング技術では、例えば、Ｃｌ２を主成分とするガスが使用される。これにより、Ａｌ層１０と、Ａｌ層１０上に形成されたＡｌ３Ｔｉ層１１からなるオーミック電極ＯＥを形成することができる。例えば、図１４に示すように、ゲート電極ＧＥを離間して挟むように、一対のオーミック電極ＯＥが形成される。具体的には、図１４に示す一対のオーミック電極ＯＥのうち、右側のオーミック電極ＯＥがドレイン電極ＤＥとして機能し、左側のオーミック電極ＯＥがソース電極ＳＥとして機能する。オーミック電極ＯＥを形成した後、例えば、半導体基板１Ｓに対して、５５０℃で１時間の熱処理を行なう。これにより、オーミック電極ＯＥと、窒化物半導体層である電子供給層ＥＳとの間のコンタクト抵抗を低減することができる。
【００６８】
その後、図１５に示すように、ゲート電極ＧＥ、および、オーミック電極ＯＥを形成した半導体基板１Ｓ上に、絶縁膜ＩＦ２Ｂを形成し、この絶縁膜ＩＦ２Ｂ上に層間絶縁膜ＩＬ１を形成する。絶縁膜ＩＦ２Ｂは、例えば、厚さが８０ｎｍの窒化シリコン膜から形成され、例えば、ＰＥＣＶＤ法を使用することにより形成することができる。一方、層間絶縁膜ＩＬ１は、例えば、厚さが２００ｎｍの酸化シリコン膜から形成され、例えば、ＰＥＣＶＤ法を使用することにより形成することができる。
【００６９】
続いて、図１６に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、層間絶縁膜ＩＬ１および絶縁膜ＩＦ２Ｂを貫通するコンタクトホールＣＮＴを形成する。このコンタクトホールＣＮＴの底部においては、オーミック電極ＯＥの表面が露出する。このときのエッチング技術では、例えば、ＳＦ６を主成分とするガスが使用される。
【００７０】
次に、図１７に示すように、コンタクトホールＣＮＴの内部を含む層間絶縁膜ＩＬ１上に、バリア導体層１２、ＡｌＳｉＣｕ層１３、バリア導体層１４を順次積層して形成する。バリア導体層１２およびバリア導体層１４は、例えば、Ｔｉ層と、ＴｉＮ層から構成される。これらの層は、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。
【００７１】
そして、図１８に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、バリア導体層１２、ＡｌＳｉＣｕ層１３、および、バリア導体層１４をパターニングする。これにより、バリア導体層１２、ＡｌＳｉＣｕ層１３、および、バリア導体層１４からなる配線層ＷＬを形成することができる。この配線層ＷＬのうち、ドレイン電極となるオーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層がドレイン配線ＤＬとなり、ソース電極となるオーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層がソース配線ＳＬとなる。その後、半導体基板１Ｓに対して、４００℃で１時間の熱処理を実施する。
【００７２】
このようにして、例えば、図１８に示すように、Ａｌ層１０と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層とからなるオーミック電極ＯＥ上に、Ｔｉ層を含む配線層ＷＬを形成することができる。つまり、本実施の形態１では、Ａｌ層１０とＴｉ層で挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層を形成することができる。その後、図４に示すように、配線層ＷＬを形成した層間絶縁膜ＩＬ１上に、例えば、ポリイミド樹脂膜からなる表面保護膜を形成する。以上のようにして、本実施の形態１における半導体装置を製造することができる。
【００７３】
上述したように、配線層ＷＬを形成する際、半導体基板１Ｓに対して、４００℃で１時間の熱処理が実施される。ただし、本実施の形態１では、Ａｌ層１０とＴｉ層で挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が形成されている。この「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層は、関連技術のような固相反応ではなく、スパッタリング法で形成されているため、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されている。
【００７４】
この結果、本実施の形態１によれば、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１２Ａにまで達して、Ｔｉ層１２Ａに含まれるチタンと反応することを抑制することができる。すなわち、本実施の形態１によれば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能するのである。
【００７５】
これにより、本実施の形態１では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【００７６】
例えば、オーミック電極ＯＥを、Ａｌ層１０と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層から構成することにより、配線層ＷＬを形成する際の熱処理が存在しても、配線層ＷＬに含まれるチタンと、オーミック電極ＯＥのＡｌ層１０に含まれるアルミニウムが反応することが充分に抑制される。この結果、本実施の形態１ではコンタクト抵抗の増加が生じにくくなり、１Ωｍｍ以下の低いコンタクト抵抗を維持することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態１では、オーミック電極ＯＥの形成工程において、厚さが３００ｎｍのＡｌ層１０と、厚さが１００ｎｍのＡｌ３Ｔｉ層１１とを成膜し、５５０℃で１時間の熱処理を行なうように構成したが、Ａｌ層１０の膜厚、および、Ａｌ３Ｔｉ層１１の膜厚は、所望の膜厚とすることができる。ただし、Ａｌ３Ｔｉ層１１の厚さが薄すぎると、表面形状に荒れなどがあった場合、障壁層として機能しなくなる可能性があるため、Ａｌ３Ｔｉ層１１の膜厚は、１０ｎｍ以上であることが望ましい。また、熱処理の温度も、アルミニウムの融点以下であればよく、熱処理の時間も所望の時間とすることができる。ただし、コンタクト抵抗を低減する観点からは、５００℃〜６００℃で１０分以上の熱処理とすることが望ましい。
【００７８】
なお、本実施の形態１では、核形成層ＣＬとして、例えば、２００ｎｍ程度のＡｌＮ層（窒化アルミニウム層）を使用しているが、用いる基板や用途に応じて材料や厚さを選択することができ、例えば、基板がＧａＮ基板である場合などのように必要がなければ省略することもできる。また、バッファ層ＢＵＦとして、例えば、厚さ２ｎｍのＡｌＮと、厚さ２６ｎｍのＧａＮとの超格子構造を使用しているが、核形成層ＣＬと同様に、用いる基板や用途に応じて材料や厚さを選択することができ、必要がなければ省略することもできる。
【００７９】
本実施の形態１では、下地層ＦＬとして、例えば、２０００ｎｍのＧａＮ層を使用したが、用途に応じて材料や厚さを選択することができる。使用する材料としては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮとその混晶を主成分とする材料があり、例えば、本実施の形態１で使用しているＧａＮ層の他に、ＡｌＧａＮ層やＩｎＡｌＮ層などを使用することもできる。また、本実施の形態１では、下地層ＦＬに不純物を添加する場合について言及していないが、用途に応じて、下地層ＦＬに適当な不純物を添加することもできる。例えば、ｎ型不純物としては、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｅなどが挙げられ、ｐ型不純物としては、Ｂｅ、Ｃ、Ｍｇなどを挙げることができる。ただし、本実施の形態１では、下地層ＦＬの面内方向の格子定数が、その上層に形成されている電子走行層ＣＨや電子供給層ＥＳなどに引き継がれるものとする。すなわち、下地層ＦＬよりも上層に、下地層ＦＬよりも格子定数の大きい層、例えば、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層（０≦ｘ≦１）やＩｎＡｌＮ層などが形成された場合には、その層に圧縮ひずみが加わる。一方、下地層ＦＬよりも上層に、下地層ＦＬよりも格子定数の小さな層、例えば、ＡｌＧａＮ層や、高いＡｌ組成比のＩｎＡｌＮ層などが形成された場合には、その層に引っ張りひずみが加わる。
【００８０】
また、本実施の形態１では、電子走行層ＣＨとして、例えば、１０００ｎｍのＧａＮ層を使用したが、用途に応じて材料や厚さを選択することができる。使用する材料としては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮとその混晶を主成分とする材料があり、例えば、本実施の形態１のようにＧａＮ層を使用することができる。本実施の形態１では、電子走行層ＣＨに不純物を添加する場合について言及していないが、用途に応じて、電子走行層ＣＨに適当な不純物を添加することもできる。例えば、ｎ型不純物としては、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｅなどが挙げられ、ｐ型不純物としては、Ｂｅ、Ｃ、Ｍｇなどを挙げることができる。ただし、電子走行層ＣＨは、電子が走行するため、電子走行層ＣＨに多量の不純物を添加した場合、クーロン散乱により、電子の移動度が低下する可能性がある。したがって、電子走行層ＣＨへの不純物の添加は、１×１０１７（ｃｍ−３）以下であることが望ましい。さらに、電子走行層ＣＨは、電子供給層ＥＳよりも電子親和力が大きい材料から構成される。本実施の形態１のように、下地層ＦＬにＧａＮ層を使用した場合は、電子走行層ＣＨの厚さを所望の厚さとすることができるが、下地層ＦＬに、例えば、ＡｌＧａＮ層を使用するなど、下地層ＦＬと電子走行層ＣＨの格子定数が異なる場合には、電子走行層ＣＨの厚さは、転位が増加する臨界膜厚以下である必要がある。
【００８１】
本実施の形態１では、電子供給層ＥＳとして、例えば、３０ｎｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ層を使用したが、用途に応じて材料や厚さを選択することができる。また、アルミニウム組成比の異なる多層膜などを目的に応じて採用することもできる。使用する材料としては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮとその混晶を主成分とする材料があり、例えば、本実施の形態１のようにＡｌＧａＮ層を使用することができ、さらには、ＩｎＡｌＮ層なども使用することができる。本実施の形態１では、電子供給層ＥＳに不純物を添加する場合について言及していないが、用途に応じて、電子供給層ＥＳに適当な不純物を添加することもできる。例えば、ｎ型不純物としては、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｅなどが挙げられ、ｐ型不純物としては、Ｂｅ、Ｃ、Ｍｇなどを挙げることができる。ただし、電子供給層ＥＳに多量の不純物を添加した場合、ゲート電極の近傍までドレイン電極に印加される電位の影響を受けやすくなり、耐圧が低下する可能性や、クーロン散乱により、電子走行層ＣＨにおける電子の移動度が低下する可能性がある。したがって、電子供給層ＥＳへの不純物の添加は、１×１０１７（ｃｍ−３）以下であることが望ましい。さらには、電子供給層ＥＳに不純物を添加しないことが望ましい。電子供給層ＥＳは、電子走行層ＣＨよりも電子親和力が小さい材料から構成される。本実施の形態１のように、下地層ＦＬと電子供給層ＥＳの格子定数が異なる場合には、電子供給層ＥＳの厚さは、転位が増加する臨界膜厚以下である必要がある。ただし、電子供給層ＥＳを多層膜による多層構造とする場合は、多層膜の中に、電子走行層ＣＨよりも電子親和力の大きな膜を含んでもよいが、少なくとも１層以上の膜は、電子走行層ＣＨよりも電子親和力の小さな膜を含むことが必要である。
【００８２】
本実施の形態１では、半導体層の表面を保護する絶縁膜ＩＦ１、および、表面を覆うカバーとして機能する絶縁膜ＩＦ２Ａ、ＩＦ２Ｂとして、例えば、８０ｎｍの窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）を使用したが、用途に応じて材料や厚さを選択することが可能であり、これらの膜を数種類の積層膜から構成することもできる。通常、絶縁膜ＩＦ１や絶縁膜ＩＦ２Ａ、ＩＦ２Ｂには、バンドギャップが最表面の半導体層よりも大きいこと、電子親和力が最表面の半導体層よりも小さいことが求められるため、絶縁膜ＩＦ１や絶縁膜ＩＦ２Ａ、ＩＦ２Ｂとしては、これらの条件を満たす膜を使用することが望ましい。具体的に、絶縁膜ＩＦ１および絶縁膜ＩＦ２Ａ、ＩＦ２Ｂの材料としては、ＳｉＮの他、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、有機絶縁膜などの多数の絶縁膜を候補として挙げることができる。ただし、アクティブ領域に形成される絶縁膜ＩＦ１および絶縁膜ＩＦ２Ｂは、電流コラプスを抑制するため、半導体層との界面に形成される界面準位の密度が低い膜を使用することが望ましい。
【００８３】
本実施の形態１では、ゲート絶縁膜ＧＯＸとして、５０ｎｍの酸化アルミニウム膜を使用したが、用途に応じて材料や厚さを変更することができ、数種類の膜から構成される積層膜とすることも可能である。ゲート絶縁膜ＧＯＸとしては、バンドギャップが最表面の半導体層よりも大きいこと、電子親和力が最表面の半導体層よりも小さいことが求められるため、ゲート絶縁膜ＧＯＸとしては、これらの条件を満たす膜を使用することが望ましい。具体的に、ゲート絶縁膜ＧＯＸの材料としては、Ａｌ２Ｏ３の他、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２などの多数の絶縁膜を候補として挙げることができる。ただし、ゲート電極ＧＥに印加できる電圧や、しきい値電圧に影響を及ぼすため、絶縁耐圧、誘電率、膜厚などを考慮して設計することが必要である。
【００８４】
また、本実施の形態１では、ゲート電極ＧＥとして、例えば、５００ｎｍのポリシリコン膜を使用したが、用途に応じて材料や厚さを変更することができ、数種類の膜から構成される積層膜とすることも可能である。ただし、ゲート電極ＧＥに使用する材料は、ゲート電極ＧＥと接する絶縁膜ＩＦ１や絶縁膜ＩＦ２Ｂなどと反応しにくい材料が望ましい。具体的に、ゲート電極ＧＥの材料としては、本実施の形態１のようにリン（Ｐ）を添加したポリシリコンの他、例えば、ボロン（Ｂ）や砒素（Ａｓ）などのドーパントを添加したポリシリコンや、Ｔｉ、Ａｌ、ＮｉおよびそのＳｉ化合物（シリサイド）や窒素化合物を候補として挙げることができる。
【００８５】
本実施の形態１では、絶縁膜ＩＦ１、絶縁膜ＩＦ２Ｂ、ゲート絶縁膜ＧＯＸ、層間絶縁膜ＩＬ１、バリア導体層１２、１４、ＡｌＳｉＣｕ層１３および半導体層などをドライエッチングにより加工したが、それぞれの膜や層を構成する材料に応じて、使用するエッチングガスは適宜選択することができる。さらに、ウェットエッチングが可能な材料であれば、適当なエッチング液を使用して加工することもできる。
【００８６】
なお、本実施の形態１における半導体装置の製造方法では、高電子移動度トランジスタのオーミック電極ＯＥと配線層ＷＬの接続領域に着目して説明したため、簡易な配線層ＷＬについてだけ言及したが、実際の半導体装置では、例えば、さらなる多層配線層を形成する場合もあるが、本実施の形態１での説明は省略している。
【００８７】
＜変形例１＞
前記実施の形態１では、例えば、図７に示すように、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるようにＡｌ３Ｔｉ層１１を形成し、このＡｌ３Ｔｉ層１１がオーミック電極ＯＥの一部として構成される例について説明した。これに対し、本変形例１では、Ａｌ３Ｔｉ層１１が配線層ＷＬの一部として構成される例について説明する。
【００８８】
図１９は、本変形例１におけるオーミック電極ＯＥの構成を示す模式図である。図１９に示すように、例えば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥは、電子供給層ＥＳと直接接触するＡｌ層１０から構成されている。このオーミック電極ＯＥによれば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するようにＡｌ層１０が形成されているため、この電子供給層ＥＳとＡｌ層１０との間でオーミック接触が形成される。
【００８９】
次に、図２０は、本変形例１におけるオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬを形成した模式的な構造を示す図である。図２０に示すように、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、本変形例１におけるオーミック電極ＯＥは、アルミニウムを主材料とするＡｌ層１０から構成される。一方、配線層ＷＬは、Ａｌ層１０上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１上に形成されたチタンを主材料とするＴｉ層１２Ａと、Ｔｉ層１２Ａ上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含むように構成される。つまり、本変形例１では、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１がオーミック電極ＯＥの構成要素ではなく、配線層ＷＬの構成要素として構成されている点に特徴がある。
【００９０】
このように構成されているオーミック電極ＯＥと配線層ＷＬによっても、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が形成されることになる。そして、本変形例１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層も、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されている。この結果、本変形例１によっても、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１２Ａにまで達して、Ｔｉ層１２Ａに含まれるチタンと反応することを抑制することができる。つまり、本変形例１における配線層ＷＬに含まれる「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１では、層の内部にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混じった状態で存在していないため、関連技術に存在する粒界がほとんど存在しないと推察される。この結果、本変形例１における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１によれば、関連技術のように多数の粒界を通ってアルミニウムが容易に移動することを抑制することができるのである。すなわち、本変形例１によれば、前記実施の形態１と同様に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能するのである。これにより、本変形例１では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【００９１】
なお、本変形例１における半導体装置の製造方法は、以下のように構成されている。すなわち、本変形例１における半導体装置の製造方法は、基本的に前記実施の形態１における半導体装置の製造方法とほぼ同様である。この変形例１における半導体装置の製造方法は、窒化物半導体層上にアルミニウム含有層を形成した後、アルミニウム含有層をパターニングし、アルミニウム含有層に熱処理を施すことにより、アルミニウム含有層を含むオーミック電極を形成する。その後、オーミック電極を覆うように絶縁膜を形成し、この絶縁膜にオーミック電極に達する開口部を形成する。続いて、開口部内を含む絶縁膜上にＡｌ３Ｔｉ層を形成した後、Ａｌ３Ｔｉ層上にチタン含有層を形成する。その後、Ａｌ３Ｔｉ層およびチタン含有層をパターニングすることにより、Ａｌ３Ｔｉ層およびチタン含有層を含む配線層を形成するものである。
【００９２】
＜変形例２＞
前記実施の形態１では、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１を設ける例について説明したが、本変形例２では、障壁層として、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１とともに、「均一組成」のＡｌＴｉ層も設ける例について説明する。
【００９３】
図２１は、本変形例２におけるオーミック電極ＯＥの構成を示す模式図である。図２１に示すように、例えば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されている。このオーミック電極ＯＥは、電子供給層ＥＳと直接接触するＡｌ層１０と、Ａｌ層１０上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１上に形成された「均一組成」のＡｌＴｉ層１５から構成されている。このオーミック電極ＯＥによれば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するようにＡｌ層１０が形成されているため、この電子供給層ＥＳとＡｌ層１０との間でオーミック接触が形成される。そして、本変形例２では、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能することになる。特に、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５は、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１よりも、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動をより抑制する機能を有している。このことから、本変形例２によれば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１による障壁機能と、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５による障壁機能の相乗効果によって、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を効果的に抑制することができる。
【００９４】
ここで、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５とは、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌＴｉが混じっている状態ではなく、ＡｌＴｉの組成比で層全体が形成されていることを意図しているものである。具体的に言えば、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５とは、ＡｌＴｉの化学量論的な組成比で層全体が形成され、化学量論的に過剰なアルミニウムを含まない層ということができる。言い換えれば、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５とは、チタンと反応していないアルミニウムが含まれていない層ということもできる。このように構成される「均一組成」のＡｌＴｉ層１５は、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。
【００９５】
図２２は、本変形例２におけるオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬを形成した模式的な構造を示す図である。図２２に示すように、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、配線層ＷＬは、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５上に形成されたチタンを主材料とするＴｉ層１２Ａと、Ｔｉ層１２Ａ上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含むように構成される。
【００９６】
このように構成されているオーミック電極ＯＥと配線層ＷＬによれば、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と「均一組成」のＡｌＴｉ層１５が形成されることになる。そして、本変形例２における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１および「均一組成」のＡｌＴｉ層１５は、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３ＴｉやＡｌＴｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３ＴｉやＡｌＴｉの組成比で層全体が形成されている。この結果、本変形例２によれば、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１２Ａにまで達して、Ｔｉ層１２Ａに含まれるチタンと反応することを抑制することができる。つまり、本変形例２におけるオーミック電極ＯＥに含まれる「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１と「均一組成」のＡｌＴｉ層１５では、層の内部にＡｌ３ＴｉやＡｌＴｉからなる粒が混じった状態で存在していないため、関連技術に存在する粒界がほとんど存在しないと推察される。この結果、本変形例２における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１や「均一組成」のＡｌＴｉ層１５によれば、関連技術のように多数の粒界を通ってアルミニウムが容易に移動することを抑制することができるのである。すなわち、本変形例２によれば、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能するとともに、「均一組成」のＡｌＴｉ層１５が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能する。これにより、本変形例２では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【００９７】
＜変形例３＞
前記実施の形態１では、オーミック電極ＯＥを、Ａｌ層１０と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から構成する例について説明したが、本変形例３では、オーミック電極ＯＥを、Ｔｉ層と、Ａｌ層１０と、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から構成する例について説明する。
【００９８】
図２３は、本変形例３におけるオーミック電極ＯＥの構成を示す模式図である。図２３に示すように、例えば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されている。このオーミック電極ＯＥは、電子供給層ＥＳと直接接触するＴｉ層１６と、Ｔｉ層１６上に形成されたＡｌ層１０と、Ａｌ層１０上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から構成されている。このオーミック電極ＯＥによれば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するようにＴｉ層１６が形成されている。このＴｉ層１６はＡｌ層１０に含まれる酸化物や不純物をゲッタリングする機能を有している。
【００９９】
図２４は、本変形例３におけるオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬを形成した模式的な構造を示す図である。図２４に示すように、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、配線層ＷＬは、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１上に形成されたチタンを主材料とするＴｉ層１２Ａと、Ｔｉ層１２Ａ上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含むように構成される。
【０１００】
ここで、本変形例３においては、熱処理によって、図２４に示すようなオーミック電極ＯＥが形成されることになる。すなわち、図２４に示すように、本変形例３におけるオーミック電極ＯＥは、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態の層１７と、この層１７上に形成された「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１から形成されることになる。このとき、層１７に含まれるチタンが酸化物や不純物をゲッタリングして、層１７と窒化物半導体層との界面から酸化物や不純物を除去するため、本変形例３によれば、良好なオーミック接触を形成することができる、なお、酸化物や不純物をゲッタリングする機能は、本変形例３で説明しているチタンの他に、Ｖ（バナジウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｎｂ（ニオブ）なども有しているため、これらの元素をチタンの替わりに使用してもよい。
【０１０１】
このように構成されているオーミック電極ＯＥと配線層ＷＬによれば、層１７とＴｉ層１２Ａに挟まれるように、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が形成されることになる。そして、本変形例３における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１は、関連技術のように、Ａｌ層の中に複数の結晶粒であるＡｌ３Ｔｉが混じっている状態ではなく、Ａｌ３Ｔｉの組成比で層全体が形成されている。この結果、本変形例３によっても、配線層ＷＬを形成する際の熱処理によって、層１７に含まれるアルミニウムが、Ｔｉ層１２Ａにまで達して、Ｔｉ層１２Ａに含まれるチタンと反応することを抑制することができる。つまり、本変形例３におけるオーミック電極ＯＥに含まれる「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１では、層の内部にＡｌ３Ｔｉからなる粒が混じった状態で存在していないため、関連技術に存在する粒界がほとんど存在しないと推察される。この結果、本変形例３における「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１によれば、関連技術のように多数の粒界を通ってアルミニウムが容易に移動することを抑制することができるのである。すなわち、本変形例３によっても、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が、層１７からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として機能する。これにより、本変形例３では、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要な層１７において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【０１０２】
（実施の形態２）
本実施の形態２における高電子移動度トランジスタからなるパワーＭＯＳＦＥＴは、前記実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴとゲート電極構造のみが相違する。前記実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴを示す図４では、トレンチＴＲが形成され、そのトレンチＴＲの内壁を覆うゲート絶縁膜ＧＯＸと、ゲート絶縁膜ＧＯＸに接するゲート電極ＧＥが形成されている。
【０１０３】
一方、図２５は、本実施の形態２におけるパワーＭＯＳＦＥＴの構成を示す断面図である。本実施の形態２では、図２５に示すように、電子供給層ＥＳに接して、ｐ型キャップ層ＣＰが形成され、その上にゲート電極ＧＥが形成されている。このとき、ｐ型キャップ層ＣＰとゲート電極ＧＥとは、電子に対してショットキー接続していることが望ましい。また、ｐ型キャップ層ＣＰとゲート電極ＧＥとの間に、絶縁膜からなるゲート絶縁膜（図示せず）を形成してもよい。このとき、ｐ型キャップ層ＣＰは、平面視において、ゲート電極ＧＥの内側に形成されていることが望ましい。ｐ型キャップ層ＣＰは、例えば、ＧａＮ層から形成することができる。
【０１０４】
ここで、図２５に示すパワーＭＯＳＦＥＴでは、ｐ型キャップ層ＣＰがゲート電極ＧＥの下に形成されているため、閾値電圧を正、つまりノーマリオフ型デバイスにすることができる。例えば、このｐ型キャップ層ＣＰがなく、電子供給層ＥＳの上に直接接してゲート電極ＧＥが形成された場合、閾値電圧が負、つまり、ノーマリオン型デバイスになってしまう。例えば、電力制御用トランジスタとして使用されるパワーＭＯＳＦＥＴでは、ノーマリオフ型デバイスであることが要求されているため、ノーマリオフ型デバイスの一例として、ｐ型キャップ層ＣＰがゲート電極ＧＥの下に形成された構造が提案されている。
【０１０５】
例えば、窒化物半導体を電子走行層ＣＨおよび電子供給層ＥＳに用いた場合、電子走行層ＣＨと電子供給層ＥＳとの間の伝導帯オフセットによる井戸型ポテンシャルに加え、窒化物半導体を用いたことによるピエゾ分極と自発分極とにより、井戸型ポテンシャルの底が押し下げられる。この結果、ｐ型キャップ層ＣＰがない場合、ゲート電極ＧＥに電圧を印加しなくとも、電子走行層ＣＨの電子供給層ＥＳとの界面近傍に２次元電子ガス２ＤＥＧが発生する。この結果、ノーマリオン型デバイスになってしまう。
【０１０６】
一方、ｐ型キャップ層ＣＰがゲート電極ＧＥの下に形成されている図２５の構成の場合、ｐ型キャップ層ＣＰのアクセプタのイオン化による負電荷により、電子供給層ＥＳの伝導帯が引き上げられる。その結果、熱平衡状態において、２次元電子ガスが電子走行層ＣＨに形成されないようにすることができる。こうして、図２５に示される構成のパワーＭＯＳＦＥＴでは、ノーマリオフ型デバイスを実現することができるのである。つまり、前記実施の形態１におけるパワーＭＯＳＦＥＴのように、ゲート電極構造をトレンチ構造とする場合の他に、本実施の形態２におけるパワーＭＯＳＦＥＴのように、ゲート電極ＧＥの直下領域にｐ型キャップ層ＣＰを設ける場合も、ノーマリオフ型デバイスを実現することができる。そして、本実施の形態２においても、オーミック電極ＯＥと配線層ＷＬとの接続構造として、前記実施の形態１における技術的思想を適用することができるため、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
すなわち、本実施の形態２におけるパワーＭＯＳＦＥＴにおいても、前記実施の形態１と同様に、「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層１１が、Ａｌ層１０からのアルミニウムの移動を抑制する障壁層として充分に機能する。これにより、本実施の形態２でも、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態２では、ゲート電極ＧＥと電子供給層ＥＳとの間にｐ型半導体層である、ｐ型キャップ層ＣＰが挿入されているため、閾値電圧を正にすることができる。そして、本実施の形態２では、トレンチＴＲを形成せずに、ノーマリオフ動作を実現することができるため、製造コストを削減することができる。
【０１０９】
（実施の形態３）
前記実施の形態１における技術的思想を想到する前提となる改善の余地を簡単に説明すると以下のようになる。すなわち、オーミック電極ＯＥの構成要素であるＡｌ層１０に含まれるアルミニウムと、配線層ＷＬの構成要素であるＴｉ層１２Ａに含まれるチタンが、熱処理によって反応する。この結果、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を招き、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加が引き起こされるというものである。
【０１１０】
この点に関し、前記実施の形態１では、オーミック電極ＯＥにＡｌ層１０が存在し、配線層ＷＬにＴｉ層１２Ａが含まれていることを前提として、Ａｌ層１０とＴｉ層１２Ａの間に挟まれるように、アルミニウムの移動の障壁となる障壁層として機能する「均一組成」のＡｌ３Ｔｉ層を設けている。つまり、前記実施の形態１における技術的思想は、アルミニウムの移動を抑制する障壁層を設けることにより、Ａｌ層１０を構成するアルミニウムの減少を抑制するものである。
【０１１１】
これに対し、本実施の形態３における技術的思想は、上述した改善の余地に対して、そもそも、オーミック電極ＯＥ上に形成される配線層ＷＬにＴｉ層１２Ａが含まれなければ、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、熱処理によってチタンと反応することはなくなり、Ａｌ層１０を構成するアルミニウムの減少を抑制することができるというものである。以下に、この観点から想到された本実施の形態３における技術的思想について説明する。
【０１１２】
図２６は、本実施の形態３におけるオーミック電極ＯＥの構成を示す模式図である。図２６に示すように、例えば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥは、電子供給層ＥＳと直接接触するＡｌ層１０から構成されている。具体的に、Ａｌ層１０は、アルミニウムを主成分として含む層として形成されている。このオーミック電極ＯＥによれば、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するようにＡｌ層１０が形成されているため、この電子供給層ＥＳとＡｌ層１０との間でオーミック接触が形成される。
【０１１３】
次に、図２７は、本実施の形態３におけるオーミック電極ＯＥ上に配線層ＷＬを形成した模式的な構造を示す図である。図２７に示すように、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳ上にオーミック電極ＯＥが形成されており、このオーミック電極ＯＥ上に、オーミック電極ＯＥと電気的に接続される配線層ＷＬが形成されている。このとき、本実施の形態３におけるオーミック電極ＯＥは、アルミニウムを主材料とするＡｌ層１０から構成される。一方、配線層ＷＬは、Ａｌ層１０上に形成されたＴｉＮ層１２Ｂと、ＴｉＮ層１２Ｂ上に形成されたＡｌＳｉＣｕ層１３を含むように構成される。つまり、本実施の形態３では、配線層ＷＬにチタンを主成分とするＴｉ層が形成されていない点に特徴がある。これにより、本実施の形態３によれば、熱処理が加わったとしても、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムがチタンと反応することはなくなるため、Ａｌ層１０を構成するアルミニウムの減少を抑制することができる。この結果、本実施の形態３によれば、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層とのコンタクト抵抗の低減を図るために重要なＡｌ層１０において、アルミニウムの減少を抑制することができ、これによって、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【０１１４】
このように、本実施の形態３によれば、通常、配線層ＷＬに設けられているＴｉ層を除去するだけで、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。このことは、本実施の形態３によれば、製造工程を簡略化しながら、半導体装置の性能向上を図ることができることを意味し、大変有益な技術的思想である。
【０１１５】
なお、本実施の形態３において、Ａｌ層１０は、単体のアルミニウムから構成されることを想定しているが、これに限らず、Ａｌ層１０を、ＡｌＳｉＣｕ層から構成することもできる。この場合も、ＡｌＧａＮ層からなる電子供給層ＥＳと直接接触するように、アルミニウムの組成が大部分を占めるＡｌ層１０が形成されるため、この電子供給層ＥＳとＡｌ層１０との間でオーミック接触が形成される。さらに、Ａｌ層１０をＡｌＳｉＣｕ層から構成する場合には、オーミック電極ＯＥのエレクトロマイグレーション耐性を向上させることができる。なぜなら、ＡｌＳｉＣｕは、アルミニウム（Ａｌ）に比べて、エレクトロマイグレーション耐性が高い材料であるからである。すなわち、ＡｌＳｉＣｕによれば、アルミニウムよりも重い数％の微量の銅（Ｃｕ）を添加している。これにより、ＡｌＳｉＣｕによれば、アルミニウムの結晶粒界に銅を析出させることで、結晶粒同士を接着させる効果が得られるため、エレクトロマイグレーション耐性が向上するのである。
【０１１６】
（実施の形態４）
本実施の形態４における技術的思想も、上述した改善の余地に対して、そもそも、オーミック電極ＯＥ上に形成される配線層ＷＬにＴｉ層１２Ａが含まれなければ、Ａｌ層１０に含まれるアルミニウムが、熱処理によってチタンと反応することはなくなり、Ａｌ層１０を構成するアルミニウムの減少を抑制することができるというものである。以下に、この観点から想到された本実施の形態４における技術的思想について説明する。
【０１１７】
図２８は、本実施の形態４におけるパワーＭＯＳＦＥＴの構成を示す断面図である。図２８において、本実施の形態４では、オーミック電極ＯＥと配線層ＷＬが一体的に形成されている点に特徴がある。つまり、本実施の形態４において、配線層ＷＬは、オーミック電極ＯＥ上に形成された第１配線部と、層間絶縁膜ＩＬ１上に形成され、かつ、第１配線部と電気的に接続された第２配線部とを含むように構成される。そして、第１配線部の底部には、バリア導体層１２が形成されておらず、オーミック電極ＯＥと第１配線部とがＡｌＳｉＣｕ１３という同じ材料から一体的に形成されている。これにより、本実施の形態４によれば、熱処理が加わったとしても、オーミック電極ＯＥに含まれるアルミニウムがチタンと反応することはなくなるため、オーミック電極ＯＥに含まれるアルミニウムの減少を抑制することができる。この結果、本実施の形態４によれば、オーミック電極ＯＥと窒化物半導体層との間のコンタクト抵抗の増加を効果的に抑制することができる。さらに、本実施の形態４によれば、オーミック電極ＯＥおよび配線層ＷＬをＡｌＳｉＣｕ層１３から構成しているため、エレクトロマイグレーション耐性も向上する。
【０１１８】
一方、層間絶縁膜ＩＬ１上に形成される配線層ＷＬの第２配線部には、バリア導体層１２が形成されるため、配線層ＷＬと層間絶縁膜ＩＬ１との密着性を確保することができる。
【０１１９】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１２０】
上述した実施の形態は、以下に示す態様も含む。
【０１２１】
（付記１）
（ａ）窒化物半導体層と、
（ｂ）前記窒化物半導体層上に形成されたアルミニウム含有層を含むオーミック電極と、
（ｃ）前記アルミニウム含有層の直上に形成された窒化チタン層を含む配線層と、
を備える、半導体装置。
【０１２２】
（付記２）
付記１に記載の半導体装置において、
前記配線層は、チタン層を含まない、半導体装置。
【０１２３】
（付記３）
付記１に記載の半導体装置において、
前記アルミニウム含有層は、単体のアルミニウムからなる層、あるいは、ＡｌＳｉＣｕからなる層のいずれかである、半導体装置。
【０１２４】
（付記４）
（ａ）窒化物半導体装置と、
（ｂ）前記窒化物半導体層上に形成されたオーミック電極と、
（ｃ）前記オーミック電極上に形成された第１配線部と、絶縁膜上に形成され、かつ、前記第１配線部と電気的に接続された第２配線部とを含む配線層と、
を備え、
前記オーミック電極と、前記第１配線部とは、ＡｌＳｉＣｕという同じ材料から一体的に形成されている、半導体装置。
【符号の説明】
【０１２５】
１Ｓ  半導体基板
１０  Ａｌ層
１１  Ａｌ３Ｔｉ層
１２  バリア導体層
１２Ａ  Ｔｉ層
１２Ｂ  ＴｉＮ層
１３  ＡｌＳｉＣｕ層
１４  バリア導体層
１５  ＡｌＴｉ層
１６  Ｔｉ層
１７  層
１０１  ＧａＮ層
１０２  Ｔｉ層
１０３  Ａｌ層
１０４  ＡｌＧａＮ層
１０５  Ａｌ層
１０６  Ａｌ３Ｔｉ層
１０７  Ａｌ層
１０８  Ｔｉ層
１０９  ＴｉＮ層
１１０  ＡｌＳｉＣｕ層
ＢＵＦ  バッファ層
ＣＨ  電子走行層
ＣＬ  核形成層
ＣＮＴ  コンタクトホール
ＣＰ  ｐ型キャップ層
ＤＥＧ  ２次元電子ガス
ＤＬ  ドレイン配線
ＥＳ  電子供給層
ＦＬ  下地層
ＧＥ  ゲート電極
ＧＯＸ  ゲート絶縁膜
ＩＦ１  絶縁膜
ＩＦ２Ａ  絶縁膜
ＩＦ２Ｂ  絶縁膜
ＩＬ１  層間絶縁膜
ＯＥ  オーミック電極
ＯＰ１  開口部
ＰＡＳ  表面保護膜
ＳＬ  ソース配線
ＴＲ  トレンチ
ＷＬ  配線層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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