(57)【要約】【課題】窒化物半導体層における結晶性が良好であって、電気的な特性が良好な半導体装置を提供する。【解決手段】シリコンを含む材料により形成された基板と、前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、前記ＡｌＮ層の上に形成された電子走行層と、前記電子走行層の上に形成された電子供給層と、を有することを特徴とする半導体装置により上記課題を解決する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンを含む材料により形成された基板に窒素成分を含むガスを供給し、前記基板表面を窒化することにより、窒化物層を形成する工程と、
前記窒化物層の上に、前記窒素成分を含むガスとＡｌを含む原料ガスを供給し、ＡｌＮ層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体結晶基板の製造方法。
【請求項２】
前記窒素成分を含むガスはアンモニアであることを特徴とする請求項１に記載の半導体結晶基板の製造方法。
【請求項３】
前記窒化物層を形成する際の前記基板の温度は、８００℃以上、１１００℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体結晶基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の半導体結晶基板の製造方法により製造された半導体結晶基板のＡｌＮ層の上に、バッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上に、電子走行層を形成する工程と、
前記電子走行層の上に、電子供給層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
シリコンを含む材料により形成された基板と、
前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、
前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、
を有することを特徴とする半導体結晶基板。
【請求項６】
前記窒化物層は、厚さが２ｎｍ以上、５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の半導体結晶基板。
【請求項７】
前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体結晶基板。
【請求項８】
シリコンを含む材料により形成された基板と、
前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、
前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、
前記ＡｌＮ層の上に形成された電子走行層と、
前記電子走行層の上に形成された電子供給層と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記ＡｌＮ層と前記電子走行層との間には、バッファ層が形成されており、
前記バッファ層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記電子走行層は、ＧａＮを含む材料により形成されており、
前記電子供給層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体結晶基板の製造方法、半導体装置の製造方法、半導体結晶基板及び半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体であるＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等または、これらの混晶である材料は、広いバンドギャップを有しており、高出力電子デバイスまたは短波長発光デバイス等として用いることができる。このうち、高出力デバイスとしては、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ：Field-Effect Transistor）、特に、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：High Electron Mobility Transistor）に関する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。このような窒化物半導体を用いたＨＥＭＴは、高出力・高効率増幅器、大電力スイッチングデバイス等に用いられる。
【０００３】
窒化物半導体を用いたＨＥＭＴは、基板上に、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム／窒化ガリウム）へテロ構造が形成されており、ＧａＮ層を電子走行層とするものである。尚、基板は、サファイア、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、Ｓｉ（シリコン）等により形成されたものが用いられている。
【０００４】
窒化物半導体のうちＧａＮは、高い飽和電子速度や広いバンドギャップを有しており、高い耐圧特性を得ることができ、優れた電気的特性を有している。また、ＧａＮは、ｃ軸に平行な［０００１］方向に極性を有している（ウルツ鉱型）。よって、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのヘテロ構造を形成した場合には、ＡｌＧａＮとＧａＮとの格子定数の違いによる格子歪みにより、ピエゾ分極が誘起され、ＧａＮ層における界面近傍には高濃度の２ＤＥＧ（Two-Dimensional Electron Gas：２次元電子ガス）が発生する。
【０００５】
このような、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ等の窒化物半導体層は、基板の上にＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）等によるエピタキシャル成長により形成することはできる。ところで、シリコン基板の上に、ＭＯＣＶＤにより窒化物半導体層を形成する際に、シリコンとガリウムのメルトバック反応が生じる場合がある。このため、このようなメルトバック反応が生じることを防ぐため、シリコン基板の上にＡｌＮ層が形成されたＡｌＮテンプレート基板が用いられている。従って、窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ等を作製する際には、半導体結晶基板であるＡｌＮテンプレート基板におけるＡｌＮ層の上に、ＭＯＣＶＤにより窒化物半導体層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＡｌＮテンプレート基板を用いた場合、ＡｌＮテンプレート基板によっては、ＡｌＮ層の上に形成されるＧａＮ層等の結晶性が低下し、作製されるＨＥＭＴの電気的な特性が低下する、例えば、オン抵抗が高くなる場合がある。
【０００８】
従って、窒化物半導体層における結晶性が良好であって、電気的な特性が良好な半導体装置を作製することのできる半導体結晶基板及び半導体結晶基板の製造方法が求められている。また、窒化物半導体層における結晶性が良好であって、電気的な特性が良好な半導体装置及び半導体装置の製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施の形態の一観点によれば、シリコンを含む材料により形成された基板に窒素成分を含むガスを供給し、前記基板表面を窒化することにより、窒化物層を形成する工程と、前記窒化物層の上に、前記窒素成分を含むガスとＡｌを含む原料ガスを供給し、ＡｌＮ層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、シリコンを含む材料により形成された基板と、前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本実施の形態の他の一観点によれば、シリコンを含む材料により形成された基板と、前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、前記ＡｌＮ層の上に形成された電子走行層と、前記電子走行層の上に形成された電子供給層と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
開示の半導体結晶基板及び半導体結晶基板の製造方法によれば、窒化物半導体層における結晶性が良好であって、電気的な特性が良好な半導体装置を作製することができる。また、開示の半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、窒化物半導体層における結晶性が良好であって、電気的な特性が良好な半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態における半導体結晶基板の構造図
【図２】第１の実施の形態における半導体結晶基板の製造方法の工程図
【図３】第２の実施の形態における半導体装置の構造図
【図４】第２の実施の形態における他の半導体装置の構造図
【図５】第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（１）
【図６】第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の工程図（２）
【図７】窒化物層の形成時間と電子走行層における回折ピークのＦＷＨＭとの相関図
【図８】窒化物層の表面におけるＡＦＭ像
【図９】電子走行層の表面におけるＡＦＭ像
【図１０】第３の実施の形態におけるディスクリートパッケージされた半導体デバイスの説明図
【図１１】第３の実施の形態における電源装置の回路図
【図１２】第３の実施の形態における高出力増幅器の構造図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
（半導体結晶基板）
第１の実施の形態における半導体結晶について説明する。図１に示されるように、本実施の形態における半導体結晶基板はＡｌＮテンプレート基板と称されるものであり、シリコン等の基板１０の上に、窒化物層１１が形成されており、窒化物層１１の上に、ＡｌＮ層１２が形成されたものである。基板１０は、シリコン（Ｓｉ）の他、Ｓｉを含む材料、例えば、ＳｉＣにより形成されたものであってもよい。また、窒化物層１１は、シリコンと窒素を含む材料により形成されており、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ等により形成されている。形成される窒化物層１１の膜厚は、２ｎｍ以上、５ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以上、３ｎｍ以下で形成されている。あまり薄すぎると、後述する窒化物層１１を形成した効果を得ることができないからである。
【００１６】
（半導体結晶基板の製造方法）
次に、本実施の形態における半導体結晶基板の製造方法について説明する。本実施の形態における半導体結晶基板は、ＭＯＣＶＤ装置を用いて作製される。
【００１７】
最初に、図２（ａ）に示されるように、シリコン等の基板１０を準備し、この基板１０をＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に設置する。本実施の形態において用いられるシリコン等の基板１０は、シリコン（１１１）基板である。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示されるように、シリコン等の基板１０の表面に窒化物層１１を形成する。具体的には、基板１０をＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に設置し、チャンバ内を排気した後、チャンバ内を水素または窒素雰囲気にして、基板温度が１０００℃となるまで加熱する。この後、チャンバ内にアンモニア（ＮＨ３）を供給する。チャンバ内に導入されたアンモニアにおける窒素成分が基板１０の表面のシリコンと反応し、基板１０の表面に窒化物層１１であるＳｉＮ層が形成される。このように、アンモニアを用いて窒化物層１１であるＳｉＮ層を形成するためには、基板温度は、８００℃以上、１１００℃以下が好ましい。これにより、基板１０の表面には、２ｎｍ以上、５ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以上、３ｎｍ以下の窒化物層１１が形成される。このように形成される窒化物層１１は、残留する酸素成分を含むＳｉＯＮ等であってもよい。また、上記においては、チャンバ内にアンモニアを供給した場合について説明したが、チャンバ内に窒素（Ｎ２）ガスを導入し、プラズマを発生させることにより、基板１０の表面のシリコンを窒化させて窒化物層１１であるＳｉＮ層を形成してもよい。
【００１９】
次に、図２（ｃ）に示されるように、ＡｌＮ層１２を形成する。具体的には、チャンバ内にアンモニアが供給されている状態で、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を供給することにより、アンモニアとＴＭＡを原料ガスとするＭＯＣＶＤによるエピタキシャル成長により、窒化物層１１の上に、ＡｌＮ層１２を形成する。このようにして形成されるＡｌＮ層１２の膜厚は、約２００ｎｍである。尚、窒化物層１１とＡｌＮ層１２の形成は、上述したように連続的に行ってもよい。具体的には、アンモニアを供給した後、所定の時間経過後にＴＭＡを供給することにより、基板１０の上に、窒化物膜１１、ＡｌＮ層１２を積層して形成することができる。また、基板１０としてＢ（ボロン）がドープされている基板を用いた場合には、熱拡散により窒化物層１１にＢが混入する場合がある。
【００２０】
以上により、本実施の形態における半導体結晶基板であるＡｌＮテンプレート基板を作製することができる。
【００２１】
〔第２の実施の形態〕
（半導体装置）
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における半導体結晶基板を用いた半導体装置である。図３に基づき本実施の形態における半導体装置について説明する。本実施の形態における半導体装置は、シリコン等の基板１０の上に、窒化物層１１、ＡｌＮ層１２、バッファ層２１、電子走行層２２、電子供給層２３等が積層形成されている。これにより、電子走行層２２において、電子走行層２２と電子供給層２３の界面近傍には、２ＤＥＧ２２ａが形成される。また、本実施の形態における半導体装置においては、電子供給層２３の上には、ゲート電極３１、ソース電極３２及びドレイン電極３３が形成されている。尚、本実施の形態においては、シリコン等の基板１０の上に、窒化物層１１及びＡｌＮ層１２が形成されている第１の実施の形態における半導体結晶基板が用いられている。また、本実施の形態においては、バッファ層２１は厚さが約８００ｎｍのＡｌＧａＮにより形成されており、電子走行層２２は厚さが約１２００ｎｍのＧａＮにより形成されており、電子供給層２３は厚さが約２０ｎｍのＡｌＧａＮにより形成されている。
【００２２】
また、本実施の形態は、図４（ａ）に示されるように、ゲート電極３１直下における電子供給層２３の一部を除去することによりリセス５１を形成し、形成されたリセス５１内にゲート電極３１を形成したものであってもよい。これにより、ゲート電極３１直下における２ＤＥＧ２２ａを消失させることができ、ノーマリーオフにすることができる。また、図４（ｂ）に示されるように、電子供給層２３とゲート電極３１との間にｐ−ＧａＮ層５２を形成することにより、ゲート電極３１直下における２ＤＥＧ２２ａを消失させてノーマリーオフとしたものであってもよい。
【００２３】
（半導体装置の製造方法）
次に、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態における半導体装置は、第１の実施の形態における半導体結晶基板を用いて作製することができるが、本実施の形態においては、第１の実施の形態における半導体結晶基板を形成する工程を含む半導体装置の製造方法について説明する。
【００２４】
最初に、図５（ａ）に示されるように、シリコン等の基板１０を準備し、この基板１０をＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に設置する。本実施の形態において用いられるシリコン等の基板１０は、シリコン（１１１）基板である。
【００２５】
次に、図５（ｂ）に示されるように、シリコン等の基板１０の表面に窒化物層１１を形成する。具体的には、基板１０をＭＯＣＶＤ装置のチャンバ内に設置し、チャンバ内を排気した後、チャンバ内を水素または窒素雰囲気にして、基板温度が１０００℃となるまで加熱する。この後、チャンバ内にアンモニア（ＮＨ３）を供給する。チャンバ内に導入されたアンモニアの窒素成分が、基板１０の表面のシリコンと反応し、基板１０の表面に窒化物層１１であるＳｉＮ層が形成される。このように、アンモニアを用いて窒化物層１１であるＳｉＮ層を形成するためには、基板温度は、８００℃以上、１１００℃以下が好ましい。これにより、基板１０の表面には、２ｎｍ以上、５ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以上、３ｎｍ以下の窒化物層１１が形成される。このように形成される窒化物層１１は、残留する酸素成分を含むＳｉＯＮ等であってもよい。また、上記においては、チャンバ内にアンモニアを供給した場合について説明したが、チャンバ内に窒素（Ｎ２）ガスを導入し、プラズマを発生させることにより、基板１０の表面のシリコンを窒化させて窒化物層１１であるＳｉＮ層を形成してもよい。
【００２６】
次に、図５（ｃ）に示されるように、ＡｌＮ層１２を形成する。具体的には、チャンバ内にアンモニアが供給されている状態で、ＴＭＡを供給することにより、アンモニアとＴＭＡを原料ガスとするＭＯＣＶＤによるエピタキシャル成長により、窒化物層１１の上に、ＡｌＮ層１２を形成する。このようにして形成されるＡｌＮ層１２の膜厚は、約２００ｎｍである。
【００２７】
次に、図６（ａ）に示されるように、ＡｌＮ層１２の上に、バッファ層２１、電子走行層２２、電子供給層２３をＭＯＣＶＤによるエピタキシャル成長により、順次形成する。具体的には、バッファ層２１として厚さが約８００ｎｍのＡｌＧａＮ層を形成し、電子走行層２２として厚さが約１２００ｎｍのＧａＮ層を形成し、電子供給層２３として厚さが約２０ｎｍのＡｌＧａＮ層を形成する。これにより、電子走行層２２において、電子走行層２２と電子供給層２３との界面近傍には２ＤＥＧ２２ａが形成される。尚、バッファ層２１、電子供給層２３を形成する際には、原料ガスとしてＴＭＡ、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＮＨ３（アンモニア）が用いられる。また、電子走行層２２を形成する際には、原料ガスとしてＴＭＧ、アンモニアが用いられる。
【００２８】
次に、図６（ｂ）に示されるように、電子供給層２３の上に、ゲート電極３１、ソース電極３２及びドレイン電極３３を形成する。
【００２９】
以上により、本実施の形態における半導体装置を製造することができる。
【００３０】
（窒化物層１１）
次に、窒化物層１１と電子走行層２２等における結晶性との関係について説明する。図７は、窒化物層１１の形成時間と、窒化物層１１の上に形成される電子走行層２２となるＧａＮ層の（１０２）面におけるＸ線回折による回折ピークの半値全幅（ＦＷＨＭ：full width at half maximum）との関係を示す。図７に示されるように、窒化物層１１の形成時間、即ち、チャンバ内に供給されるアンモニアの供給時間を長くすることにより、ＦＷＨＭの値を小さくすることができ、電子走行層２２における結晶性を向上させることができる。具体的には、窒化物層１１の形成時間が３０秒以上の場合では、窒化物層１１の形成時間が１０秒以下の場合と比べ、電子走行層２２における結晶性を向上させることができる。例えば、窒化物層１１の形成時間が１０秒の場合では、電子走行層２２における回折ピークのＦＷＨＭは１２５６ａｒｃｓｅｃであるが、窒化物層１１の形成時間が６０秒の場合では、電子走行層２２における回折ピークのＦＷＨＭは７９６ａｒｃｓｅｃである。このように、窒化物層１１の形成時間を３０秒以上にすることにより、窒化物層１１の上に形成される電子走行層２２の結晶性を向上させることができ、電子走行層２２における結晶性を向上させることができる。これにより、作製される半導体装置であるＨＥＭＴのオン抵抗を低くすることができ、半導体装置の特性を向上させることができる。尚、このようにして形成される窒化物層１１の膜厚は、２ｎｍ以上、５ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以上、３ｎｍ以下である。
【００３１】
次に、窒化物層１１の形成時間と、窒化物層１１の表面状態との関係について説明する。図８は、窒化物層１１の表面におけるＡＦＭ（Atomic Force Microscope）像である。図８（ａ）は形成時間が１０秒の場合における窒化物層１１のＡＦＭ像であり、図８（ｂ）は形成時間が３０秒の場合における窒化物層１１のＡＦＭ像であり、図８（ｃ）は形成時間が６０秒の場合における窒化物層１１のＡＦＭ像である。図８に示されるように、窒化物層１１の形成時間が長くなると、窒化物層１１の表面には、黒くなっている凹部の数が多くなる。このように窒化物層１１の表面において凹部の数が増えると、窒化物層１１の上に形成されるバッファ層２１において転位が打ち消されやすくなるため、バッファ層２１の上に形成される電子走行層２２における転位の数も少なくなる。従って、図７に示されるように、電子走行層２２のＦＷＨＭの値が低くなり、電子走行層２２の結晶性が向上するものと考えられる。
【００３２】
図９は、電子走行層２２の表面におけるＡＦＭ像である。図９（ａ）は、形成時間が１０秒の窒化物層１１（図８（ａ）に示されるもの）の上に、バッファ層２１及び電子走行層２２を形成したものである。図９（ｂ）は、形成時間が６０秒の窒化物層１１（図８（ｃ）に示されるもの）の上に、バッファ層２１及び電子走行層２２を形成したものである。図９（ｂ）に示されるものの方が、図９（ａ）に示されるものよりも、表面における欠陥が少なくなっている。このように、窒化物層１１の形成時間を長くすることにより、電子走行層２２における欠陥を少なくすることができ、結晶性を向上させることができる。これにより、形成される半導体装置であるＨＥＭＴのオン抵抗を低くすることができる。
【００３３】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、半導体デバイス、電源装置及び高周波増幅器である。
【００３４】
本実施の形態における半導体デバイスは、第２の実施の形態における半導体装置をディスクリートパッケージしたものであり、このようにディスクリートパッケージされた半導体デバイスについて、図１０に基づき説明する。尚、図１０は、ディスクリートパッケージされた半導体装置の内部を模式的に示すものであり、電極の配置等については、第２の実施の形態に示されているものとは、異なっている。
【００３５】
最初に、第２の実施の形態において製造された半導体装置をダイシング等により切断することにより、ＧａＮ系の半導体材料のＨＥＭＴの半導体チップ４１０を形成する。この半導体チップ４１０をリードフレーム４２０上に、ハンダ等のダイアタッチ剤４３０により固定する。尚、この半導体チップ４１０は、第２の実施の形態における半導体装置に相当するものである。
【００３６】
次に、ゲート電極４１１をゲートリード４２１にボンディングワイヤ４３１により接続し、ソース電極４１２をソースリード４２２にボンディングワイヤ４３２により接続し、ドレイン電極４１３をドレインリード４２３にボンディングワイヤ４３３により接続する。尚、ボンディングワイヤ４３１、４３２、４３３はＡｌ等の金属材料により形成されている。また、本実施の形態においては、ゲート電極４１１はゲート電極パッドであり、第２の実施の形態における半導体装置のゲート電極３１と接続されている。また、ソース電極４１２はソース電極パッドであり、第２の実施の形態における半導体装置のソース電極３２と接続されている。また、ドレイン電極４１３はドレイン電極パッドであり、第２の実施の形態における半導体装置のドレイン電極３３と接続されている。
【００３７】
次に、トランスファーモールド法によりモールド樹脂４４０による樹脂封止を行なう。このようにして、ＧａＮ系の半導体材料を用いたＨＥＭＴのディスクリートパッケージされている半導体デバイスを作製することができる。
【００３８】
次に、本実施の形態における電源装置及び高周波増幅器について説明する。本実施の形態における電源装置及び高周波増幅器は、第２の実施の形態における半導体装置を用いた電源装置及び高周波増幅器である。
【００３９】
最初に、図１１に基づき、本実施の形態における電源装置について説明する。本実施の形態における電源装置４６０は、高圧の一次側回路４６１、低圧の二次側回路４６２及び一次側回路４６１と二次側回路４６２との間に配設されるトランス４６３を備えている。一次側回路４６１は、交流電源４６４、いわゆるブリッジ整流回路４６５、複数のスイッチング素子（図１１に示す例では４つ）４６６及び一つのスイッチング素子４６７等を備えている。二次側回路４６２は、複数のスイッチング素子（図１１に示す例では３つ）４６８を備えている。図１１に示す例では、第２の実施の形態における半導体装置を一次側回路４６１のスイッチング素子４６６及び４６７として用いている。尚、一次側回路４６１のスイッチング素子４６６及び４６７は、ノーマリーオフの半導体装置であることが好ましい。また、二次側回路４６２において用いられているスイッチング素子４６８はシリコンにより形成される通常のＭＩＳＦＥＴ（metal insulator semiconductor field effect transistor）を用いている。
【００４０】
次に、図１２に基づき、本実施の形態における高周波増幅器について説明する。本実施の形態における高周波増幅器４７０は、例えば、携帯電話の基地局用パワーアンプに適用してもよい。この高周波増幅器４７０は、ディジタル・プレディストーション回路４７１、ミキサー４７２、パワーアンプ４７３及び方向性結合器４７４を備えている。ディジタル・プレディストーション回路４７１は、入力信号の非線形歪みを補償する。ミキサー４７２は、非線形歪みが補償された入力信号と交流信号とをミキシングする。パワーアンプ４７３は、交流信号とミキシングされた入力信号を増幅する。図１２に示す例では、パワーアンプ４７３は、第２の実施の形態における半導体装置を有している。方向性結合器４７４は、入力信号や出力信号のモニタリング等を行なう。図１２に示す回路では、例えば、スイッチの切り替えにより、ミキサー４７２により出力信号を交流信号とミキシングしてディジタル・プレディストーション回路４７１に送出することが可能である。
【００４１】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００４２】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
シリコンを含む材料により形成された基板に窒素成分を含むガスを供給し、前記基板表面を窒化することにより、窒化物層を形成する工程と、
前記窒化物層の上に、前記窒素成分を含むガスとＡｌを含む原料ガスを供給し、ＡｌＮ層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体結晶基板の製造方法。
（付記２）
前記窒素成分を含むガスはアンモニアであることを特徴とする付記１に記載の半導体結晶基板の製造方法。
（付記３）
前記窒化物層を形成する際の前記基板の温度は、８００℃以上、１１００℃以下であることを特徴とする付記１または２に記載の半導体結晶基板の製造方法。
（付記４）
前記窒化物層は、厚さが２ｎｍ以上、５ｎｍ以下であることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の半導体結晶基板の製造方法。
（付記５）
前記窒化物層は、窒化シリコンを含む材料により形成されていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の半導体結晶基板の製造方法。
（付記６）
前記ＡｌＮ層は、ＭＯＣＶＤにより形成されるものであることを特徴とする付記１から５のいずれかに記載の半導体結晶基板の製造方法。
（付記７）
付記１から６のいずれかに記載の半導体結晶基板の製造方法により製造された半導体結晶基板のＡｌＮ層の上に、バッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上に、電子走行層を形成する工程と、
前記電子走行層の上に、電子供給層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記８）
前記電子供給層の上に、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程を有することを特徴とする付記７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記バッファ層、前記電子走行層、前記電子供給層は、ＭＯＣＶＤにより形成されるものであって、
前記バッファ層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されており、
前記電子走行層は、ＧａＮを含む材料により形成されており、
前記電子供給層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されていることを特徴とする付記７または８に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１０）
シリコンを含む材料により形成された基板と、
前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、
前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、
を有することを特徴とする半導体結晶基板。
（付記１１）
前記窒化物層は、厚さが２ｎｍ以上、５ｎｍ以下であることを特徴とする付記１０に記載の半導体結晶基板。
（付記１２）
前記窒化物層は、窒化シリコンを含む材料により形成されていることを特徴とする付記１０または１１に記載の半導体結晶基板。
（付記１３）
前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする付記１０から１２のいずれかに記載の半導体結晶基板。
（付記１４）
シリコンを含む材料により形成された基板と、
前記基板の上にシリコンと窒素を含む材料により形成された窒化物層と、
前記窒化物層の上に形成されたＡｌＮ層と、
前記ＡｌＮ層の上に形成された電子走行層と、
前記電子走行層の上に形成された電子供給層と、
を有することを特徴とする半導体装置。
（付記１５）
前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする付記１４に記載の半導体装置。
（付記１６）
前記ＡｌＮ層と前記電子走行層との間には、バッファ層が形成されており、
前記バッファ層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されていることを特徴とする付記１４または１５に記載の半導体装置。
（付記１７）
前記電子走行層は、ＧａＮを含む材料により形成されており、
前記電子供給層は、ＡｌＧａＮを含む材料により形成されていることを特徴とする付記１４から１６のいずれかに記載の半導体装置。
（付記１８）
前記電子供給層の上には、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極が形成されていることを特徴とする付記１４から１７のいずれかに記載の半導体装置。
（付記１９）
付記１４から１８のいずれかに記載の半導体装置を有することを特徴とする電源装置。
（付記２０）
付記１４から１８のいずれかに記載の半導体装置を有することを特徴とする増幅器。
【符号の説明】
【００４３】
１０        基板
１１        窒化物層
１２        ＡｌＮ層
２１        バッファ層
２２        電子走行層
２２ａ      ２ＤＥＧ
２３        電子供給層
３１        ゲート電極
３２        ソース電極
３３        ドレイン電極
５１        リセス
５２        ｐ−ＧａＮ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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図８】
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【図９】
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