(57)【要約】【課題】比較的簡素な構成により、電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高い化合物半導体装置を得る。【解決手段】化合物半導体層２と、化合物半導体層２上を覆い、開口６ａが形成された保護絶縁膜６と、開口６ａを埋め込み化合物半導体層２と接触すると共に、保護絶縁膜６上に形成された電極７とを含み、電極は、化合物半導体層２との接触部分７ａ１と保護絶縁膜６との接触部分７ａ２とで同一の配向状態である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体層と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口が形成された保護絶縁膜と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に形成された電極と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態であることを特徴とする化合物半導体装置。
【請求項２】
前記保護絶縁膜は、Ｎ−Ｈ結合を１．０×１０22／ｃｍ3を超えて含有する表層を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項３】
前記表層は、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下のものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物半導体装置。
【請求項４】
前記保護絶縁膜は、任意の絶縁膜である第１の絶縁膜と、前記表層を有する第２の絶縁膜との積層構造とされていることを特徴とする請求項２又は３に記載の化合物半導体装置。
【請求項５】
前記保護絶縁膜は、前記開口の側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項６】
化合物半導体層を形成する工程と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口を有する保護絶縁膜を形成する工程と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に存する電極を形成する工程と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態とされることを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記保護絶縁膜は、Ｎ−Ｈ結合を１．０×１０22／ｃｍ3を超えて含有する表層を有することを特徴とする請求項６に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記表層は、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下のものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記保護絶縁膜は、任意の絶縁膜である第１の絶縁膜と、前記表層を有する第２の絶縁膜との積層構造とされることを特徴とする請求項７又は８に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記保護絶縁膜は、前記開口の側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面とされることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の化合物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、化合物半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体装置、特に窒化物半導体装置は、高い飽和電子速度及びワイドバンドギャップ等の特徴を利用し、高耐圧及び高出力の半導体デバイスとしての開発が活発に行われている。窒化物半導体デバイスとしては、電界効果トランジスタ、特に高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor：ＨＥＭＴ）についての報告が数多くなされている。特に、ＧａＮを電子走行層として、ＡｌＧａＮを電子供給層として用いたＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが注目されている。ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、ＧａＮとＡｌＧａＮとの格子定数差に起因した歪みがＡｌＧａＮに生じる。これにより発生したピエゾ分極及びＡｌＧａＮの自発分極により、高濃度の２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が得られる。そのため、高耐圧及び高出力が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３８８０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１１９７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１８５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＨＥＭＴでは、より高周波特性を向上させるためにゲート容量及びゲート抵抗を低減することができるゲート電極の研究開発が進められている。幅狭のファインゲートとその上の幅広のオーバーゲートとが一体形成されてなる、ゲート長に沿った断面が所謂オーバーハング形状のゲート電極を有するＨＥＭＴが案出されている。ＨＥＭＴのゲート電極は、ショットキー性と低抵抗性とを兼ね備えるために、複数層のメタルから構成されている。一般的にショットキーメタルとしてはＮｉを、低抵抗メタルとしてはＡｕを用いることが多い。オーバーハング形状のゲート電極では、窒化物半導体上にその一部を露出する開口を有する保護膜が形成されており、Ｎｉが、窒化物半導体とショットキー接触すると共に保護膜上に形成され、Ｎｉ上にＡｕが積層される。この場合、保護膜の表面と開口から露出する窒化物半導体の表面との性質の違いにより、Ｎｉは保護膜上と窒化物半導体上とでその配向に相違が生じる。この相異なる配向の境界部分は、Ｎｉ上のＡｕが化合物半導体側に拡散する経路となる。この拡散現象により、最終的には拡散したＡｕが化合物半導体と反応し、デバイス破壊を引き起こす。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡素な構成により、電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高い化合物半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
化合物半導体装置の一態様は、化合物半導体層と、前記化合物半導体層上を覆い、開口が形成された保護絶縁膜と、前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に形成された電極とを含み、前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態である。
【０００７】
化合物半導体装置の製造方法の一態様は、化合物半導体層を形成する工程と、前記化合物半導体層上を覆い、開口を有する保護絶縁膜を形成する工程と、前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に存する電極を形成する工程とを含み、前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態とされる。
【発明の効果】
【０００８】
上記の諸態様によれば、比較的簡素な構成により、電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高い化合物半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図２】図１に引き続き、第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】図２に引き続き、第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図４】比較例として、従来のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを示す概略断面図である。
【図５】第１の実施形態による高Ｎ−Ｈ濃度の保護絶縁膜を形成する利点について説明するための特性図である。
【図６】第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った結果を示す特性図である。
【図７】第２の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法における主要工程を示す概略断面図である。
【図８】第２の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った結果を示す特性図である。
【図９】第３の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法における主要工程を示す概略断面図である。
【図１０】図９（ｂ）の円Ｃ内を拡大して示す一部断面図である。
【図１１】第３の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った結果を示す特性図である。
【図１２】第４の実施形態による電源装置の概略構成を示す結線図である。
【図１３】第５の実施形態による高周波増幅器の概略構成を示す結線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、諸実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の諸実施形態では、化合物半導体装置の構成について、その製造方法と共に説明する。
なお、以下の図面において、図示の便宜上、相対的に正確な大きさ及び厚みに示していない構成部材がある。
【００１１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、化合物半導体装置としてショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを開示する。
図１〜図３は、第１の実施形態によるショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００１２】
先ず、図１（ａ）に示すように、成長用基板として例えば半絶縁性のＳｉＣ基板１上に、化合物半導体の積層構造である化合物半導体層２を形成する。
成長用基板としては、ＳｉＣ基板の代わりに、Ｓｉ基板、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＮ基板等を用いても良い。また、基板の導電性としては、半絶縁性、導電性を問わない。
化合物半導体層２は、バッファ層２ａ、電子走行層２ｂ、中間層２ｃ、電子供給層２ｄ、及びキャップ層２ｅを有して構成される。ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、電子走行層２ｂの電子供給層２ｄ（正確には中間層２ｃ）との界面近傍に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が生成される。
【００１３】
詳細には、ＳｉＣ基板１上に、例えば有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy）法により、以下の各化合物半導体を成長する。ＭＯＶＰＥ法の代わりに、分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法等を用いても良い。
【００１４】
ＳｉＣ基板１上に、ＡｌＮ、ｉ（インテンショナリ・アンドープ）−ＧａＮ、ｉ−ＡｌＧａＮ、ｎ−ＡｌＧａＮ，及びｎ−ＧａＮを順次堆積し、バッファ層２ａ、電子走行層２ｂ、中間層２ｃ、電子供給層２ｄ、及びキャップ層２ｅを積層形成する。ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＧａＮの成長条件としては、原料ガスとしてトリメチルアルミニウムガス、トリメチルガリウムガス、及びアンモニアガスの混合ガスを用いる。成長する化合物半導体層に応じて、Ａｌ源であるトリメチルアルミニウムガス、Ｇａ源であるトリメチルガリウムガスの供給の有無及び流量を適宜設定する。共通原料であるアンモニアガスの流量は、１００ｓｃｃｍ〜１０ＬＭ程度とする。また、成長圧力は５０Torr〜３００Torr程度、成長温度は１０００℃〜１２００℃程度とする。
【００１５】
ＧａＮ、ＡｌＧａＮをｎ型として成長する際、即ちキャップ層２ｅのｎ−ＧａＮ、電子供給層２ｄのｎ−ＡｌＧａＮを成長する際には、ｎ型不純物として例えばＳｉを含む例えばＳｉＨ4ガスを所定の流量で原料ガスに添加する。これにより、ＧａＮ及びＡｌＧａＮにＳｉがドーピングされる。Ｓｉのドーピング濃度は、１×１０18／ｃｍ3程度〜５×１０18／ｃｍ3程度、例えば５×１０18／ｃｍ3程度とする。
ここで、バッファ層２ａは膜厚０．１μｍ程度、電子走行層２ｂは膜厚３μｍ程度、中間層２ｃは膜厚５ｎｍ程度、電子供給層２ｄは膜厚２０ｎｍ程度で例えばＡｌ比率０．２〜０．３程度、表面層２ｅは膜厚１０ｎｍ程度に形成する。
【００１６】
続いて、図１（ｂ）に示すように、素子分離構造３を形成する。
詳細には、化合物半導体層２の素子分離領域に例えばアルゴン（Ａｒ）を注入する。これにより、化合物半導体層２及びＳｉＣ基板１の表層部分に素子分離構造３が形成される。素子分離構造３により、化合物半導体層２上で活性領域が画定される。
なお、素子分離は、上記の注入法の代わりに、例えばＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法を用いて行っても良い。
【００１７】
続いて、図１（ｃ）に示すように、ソース電極４及びドレイン電極５を形成する。
詳細には、先ず、化合物半導体層２の表面におけるソース電極及びドレイン電極の形成予定位置のキャップ層２ｅに、電極溝２Ａ，２Ｂを形成する。
化合物半導体層２の表面におけるソース電極及びドレイン電極の形成予定位置を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、キャップ層２ｅをドライエッチングして除去する。これにより、電極溝２Ａ，２Ｂが形成される。ドライエッチングには、Ａｒ等の不活性ガス及びＣｌ2等の塩素系ガスをエッチングガスとして用いる。ここで、キャップ層２ｅを貫通して電子供給層２ｄの表層部分までドライエッチングして電極溝を形成しても良い。
【００１８】
電極材料として例えばＴｉ／Ａｌを用いる。電極形成には、蒸着法及びリフトオフ法に適した例えば庇構造２層レジストを用いる。このレジストを化合物半導体層２上に塗布し、電極溝２Ａ，２Ｂを開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、Ｔｉ／Ａｌを堆積する。Ｔｉの厚みは２０ｎｍ程度、Ａｌの厚みは２００ｎｍ程度とする。リフトオフ法により、庇構造のレジストマスク及びその上に堆積したＴｉ／Ａｌを除去する。その後、ＳｉＣ基板１を、例えば窒素雰囲気中において５５０℃程度で熱処理し、残存したＴｉ／Ａｌを電子供給層２ｄとオーミックコンタクトさせる。以上により、電極溝２Ａ，２ＢをＴｉ／Ａｌの下部で埋め込むソース電極４及びドレイン電極５が形成される。
【００１９】
続いて、図２（ａ）に示すように、保護絶縁膜６を形成する。
詳細には、化合物半導体層２の全面に絶縁物、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）を、プラズマＣＶＤ法等を用いて、例えば５０ｎｍ程度の厚みに堆積する。これにより、保護絶縁膜６が形成される。保護絶縁膜６は、少なくとも表層（本実施形態では全て）において、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する。このシリコン窒化膜を形成するために、例えばシラン（ＳｉＨ4）をＳｉ原料、アンモニア（ＮＨ3）をＮ原料として用いると同時に、材料ガスをプラズマ化するＲＦパワーを５０Ｗ程度とし、ＮＨ3が完全に励起状態、即ち全ての水素が乖離しない状態とする。但し、保護絶縁膜６中のＮ／Ｓｉ比を４／３のストイキオメトリに近づけるために、成膜条件として、ＳｉＨ4を２．５ｓｃｃｍ、ＮＨ3を２ｓｃｃｍとする。この成膜条件により形成される保護絶縁膜６は、その含有するＮ−Ｈ結合が２×１０22個／ｃｍ3程度であり、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下、例えば１．９１である。保護絶縁膜６の表面酸化は、代表的なストイキオメトリのシリコン窒化膜と比較して、その１／５程度(ＳＩＭＳプロファイルの積分値)に低減される。
【００２０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、保護絶縁膜６に溝６ａを形成する。
詳細には、先ず、保護絶縁膜６の全面にレジストを塗布する。レジストとしては、例えば住友化学社製の商品名PFI-32を用いる。塗布したレジストに紫外線法により例えば６００ｎｍ幅の開口用露光を行い、レジストを現像する。現像液としては、例えば東京応化製の商品名NMD−Wを用いる。これにより、開口１１ａを有するレジストマスク１１が形成される。
【００２１】
次に、レジストマスク１１を用いて、開口１１ａの底部にキャップ層２ｅの表面が露出するまで保護絶縁膜６をドライエッチングする。エッチングガスには、例えばＳＦ6を用いる。これにより、保護絶縁膜６には、幅が６００ｎｍ程度でキャップ層２ｅの表面を露出する貫通溝である溝６ａが形成される。溝６ａは、保護絶縁膜６において、以後の工程で形成されるゲート電極のファインゲートの形成予定部位に形成される。
レジストマスク１１は、酸素プラズマを用いたアッシング処理又は薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００２２】
続いて、図２（ｃ）に示すように、ゲート形成用のレジストマスク１２を形成する。
詳細には、先ず、下層レジスト１２Ａ（例えば、商品名PMGI:米国マイクロケム社製）及び上層レジスト１２Ｂ（例えば、商品名PFI-32:住友化学社製）をそれぞれ例えばスピンコート法により全面に塗布形成する。紫外線露光により例えば１．５μｍ径程度の開口１２Ｂａを上層レジスト１２Ｂに形成する。次に、上層レジスト１２Ｂをマスクとして、下層レジスト１２Ａをアルカリ現像液でウェットエッチングし、下層レジスト１２Ａに開口１２Ａａを形成する。以上により、開口１２Ａａを有する下層レジスト１２Ａと、開口１２Ｂａを有する上層レジスト１２Ｂとからなるレジストマスク１２が形成される。レジストマスク１２において、開口１２Ａａ及び開口１２Ｂａが連通する開口を１２ａとする。
【００２３】
続いて、図３（ａ）に示すように、ゲート電極７を形成する。
詳細には、レジストマスク１２を用いて、開口１２ａ内を含む全面にゲートメタルとして、Ｎｉを１０ｎｍ程度の厚みに、引き続きＡｕを３００ｎｍ程度の厚みに蒸着する。レジストマスク１２上に堆積されるゲートメタルは、図示を省略する。以上により、Ｎｉ層７ａ及びＡｕ層７ｂが積層されてなるゲート電極７が形成される。
なお、ゲート電極７について、Ｎｉ７ａとＡｕ７ｂとの間にバリア性を向上させる導電層（導電性窒化物等）を挿入してもよい。
【００２４】
続いて、図３（ｂ）に示すように、レジストマスク１２を除去する。
詳細には、ＳｉＣ基板１を８０℃に加温したＮ-メチル-ピロリジノン中に浸潤し、レジストマスク１２及び不要なゲートメタルをリフトオフ法により除去する。
ゲート電極７は、いわゆるオーバーハング形状であり、保護絶縁膜６の溝６ａを埋め込み化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触すると共に保護絶縁膜６上に乗り上げるＮｉ層７ａと、その上のＡｕ層７ｂとを有して形成される。Ｎｉ層７ａにおいて、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する部分を第１の接触部分７ａ１、保護絶縁膜６上でこれと接触する部分を第２の接触部分７ａ２とする。本実施形態では、保護絶縁膜６が、１×１０22個／ｃｍ3を超えるＮ−Ｈ結合を含有し、酸化しないＳｉＮから形成されている。そのため、保護絶縁膜６と接触する第２の接触部分７ａ２が、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する第１の接触部分７ａ１と同じ配向状態とされている。なお、ゲート電極７について、Ｎｉ７ａとＡｕ７ｂとの間にバリア性を向上させる導電層を挿入することにより、更に金属拡散耐性を向上させることができる。
【００２５】
しかる後、ソース電極４及びドレイン電極５、ゲート電極７の電気的接続等の諸工程を経て、ショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが形成される。
【００２６】
以下、本実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの奏する作用効果について、比較例との比較に基づいて説明する。
図４は、本実施形態の比較例として、従来のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを示す概略断面図である。
【００２７】
比較例によるショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、図４に示すように、図３（ｂ）の保護絶縁膜６の代わりに保護絶縁膜１０１を、ゲート電極７の代わりにゲート電極１０２を形成する。保護絶縁膜１０１は、Ｎ−Ｈ結合の含有量が例えば（５×１０21個/ｃm3）程度であり、ストイキオメトリ状態のＳｉＮからなり、例えば５０ｎｍ程度の厚みに形成される。保護絶縁膜１０１には、貫通溝である開口１０１ａが形成されている。ゲート電極１０２は、開口１０１ａを埋め込み化合物半導体層１００の表面とショットキー接触すると共に保護絶縁膜１０１上に乗り上げるＮｉ層１０２ａと、その上のＡｕ層１０２ｂとの積層構造のオーバーハング形状に形成される。Ｎｉ層１０２ａにおいて、化合物半導体層１００とショットキー接触する部分を第１の接触部分１０２ａ１、保護絶縁膜１０１上でこれと接触する部分を第２の接触部分１０２ａ２とする。更に、例えばソース電極と同電位のソースフィールドプレートが形成され、ソースフィールドプレート端がゲート電極−ドレイン電極間の適切な位置の上方に配置される。
【００２８】
比較例のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、Ｎｉ層１０２ａにおいて、保護絶縁膜１０１に接触する第２の接触部分１０２ａ２は、化合物半導体層１００とショットキー接触する第１の接触部分１０２ａ１とは、その配向状態が異なる。この相異なる配向の境界部分は、Ｎｉ層１０２ａ上のＡｕ層１０２ｂからＡｕが化合物半導体側に拡散する経路となる。この拡散現象により、最終的には拡散したＡｕが化合物半導体と反応し、デバイス破壊を引き起こす。なお、ゲート電極１０２についても、Ｎｉ層１０２ａとＡｕ層１０２ｂの間にバリア性を確保する金属層が挿入されても良いが、配向境界のためにＡｕ層１０２ｂの拡散を十分に抑止することができない。
【００２９】
本実施形態では、例えば図３（ｂ）のように、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する水素含有量の高い保護絶縁膜６が形成されている。保護絶縁膜６中の水素は、保護絶縁膜６の表面の撥水性を高め、表面酸化を防止する。
窒素と結合した水素を多く含むシリコン窒化膜を保護絶縁膜として用いる利点について、図５を用いて説明する。図５は、成膜されたシリコン窒化膜におけるＮ−Ｈ結合の含有量に依存した諸特質を示す特性図である。
【００３０】
図５（ａ）に示すように、シリコン窒化膜のＮ−Ｈ結合の含有量が多いほど、シリコン窒化膜の表面酸素濃度が低下する。図５（ｂ）に示すように、シリコン窒化膜のＮ−Ｈ結合の含有量が多いほど、シリコン窒化膜の表面トラップ濃度が低下する。図５（ｃ）に示すように、シリコン窒化膜のＮ−Ｈ結合の含有量が多いほど、シリコン窒化膜上へのレジストの密着性が向上する。
【００３１】
本実施形態では、保護絶縁膜６の表面酸素濃度及び表面トラップ濃度が比較例の保護絶縁膜１０１に比して極めて低い。そのため、ゲート電極７のＮｉ層７ａにおいて、保護絶縁膜６と接触する第２の接触部分７ａ２は、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する第１の接触部分７ａ１とで配向変化が抑止され、両者で均一な配向状態となる。これにより、Ａｕ層７ｂのＡｕ拡散経路が形成されることなく、Ａｕの拡散が抑止され、デバイス破壊が防止される。
【００３２】
更に、本実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、上記の比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った。その結果を図６に示す。
本実施形態では、比較例とは異なり、高温通電試験においてゲート電流の変化（ゲートリーク電流）が少なく、且つ破壊が生じないことが確認された。即ち、本実施形態の保護絶縁膜６を適用することにより、出力特性の優れた信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを得ることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて説明する。本実施形態では、第１の実施形態のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴにおいて、保護絶縁膜の構成が第１の実施形態と若干異なる点で相違する。なお、第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴと同様の構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図７は、第２の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法における主要工程を示す概略断面図である。
【００３５】
先ず、第１の実施形態の図１（ａ）〜図１（ｃ）の諸工程を経て、化合物半導体層２上にソース電極４及びドレイン電極５を形成する。
【００３６】
続いて、図７（ａ）に示すように、保護絶縁膜２１を形成する。
詳細には、化合物半導体層２の全面に絶縁物、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）を、プラズマＣＶＤ法等を用いて、第１の絶縁膜２１ａ及び第２の絶縁膜２１ｂを順次成膜する。これにより、第１の絶縁膜２１ａ及び第２の絶縁膜２１ｂの積層構造とされた保護絶縁膜２１が形成される。
【００３７】
第１の絶縁膜２１ａは、任意の成膜条件、ここでは化合物半導体層２の表面を保護（パッシベート）にするに適したシリコン窒化膜となる条件で、例えば４０ｎｍ程度の厚みに堆積する。上記の化合物半導体層２のパッシベートに適したシリコン窒化膜となる成膜条件としては、例えば、ＳｉＨ4を２．５ｓｃｃｍ、Ｎ2を３００ｓｃｃｍ、ＲＦパワー８０Ｗとする等のストイキオメトリ膜の成膜条件を採用することが適切である。
【００３８】
第２の絶縁膜２１ｂは、少なくとも表層（本実施形態では全て）において、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する、例えば１０ｎｍ程度の厚みに堆積する。このシリコン窒化膜を形成するために、例えばシラン（ＳｉＨ4）をＳｉ原料、アンモニア（ＮＨ3）をＮ原料として用いると同時に、材料ガスをプラズマ化するＲＦパワーを５０Ｗ程度とし、ＮＨ3が完全に励起状態、即ち全ての水素が乖離しない状態とする。但し、保護絶縁膜６中のＮ／Ｓｉ比を４／３のストイキオメトリに近づけるために、成膜条件として、ＳｉＨ4を２．５ｓｃｃｍ、ＮＨ3を２ｓｃｃｍとする。この成膜条件により形成される第２の絶縁膜２１ｂは、その含有するＮ−Ｈ結合が２×１０22個／ｃｍ3程度であり、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下、例えば１．９１である。第２の絶縁膜２１ｂの表面酸化は、代表的なストイキオメトリのシリコン窒化膜と比較して、その１／５程度(ＳＩＭＳプロファイルの積分値)に低減される。
【００３９】
続いて、図７（ｂ）に示すように、保護絶縁膜２１に溝２１ｃを形成する。
詳細には、先ず、保護絶縁膜２１の全面にレジストを塗布する。レジストとしては、例えば住友化学社製の商品名PFI-32を用いる。塗布したレジストに紫外線法により例えば６００ｎｍ幅の開口用露光を行い、レジストを現像する。現像液としては、例えば東京応化製の商品名NMD−Wを用いる。これにより、開口１１ａを有するレジストマスク１１が形成される。
【００４０】
次に、レジストマスク１２を用いて、開口１２ａの底部にキャップ層２ｅの表面が露出するまで保護絶縁膜２１をドライエッチングする。エッチングガスには、例えばＳＦ6を用いる。これにより、保護絶縁膜２１には、幅が６００ｎｍ程度でキャップ層２ｅの表面を露出する貫通溝である溝２１ｃが形成される。溝２１ｃは、保護絶縁膜２１において、以後の工程で形成されるゲート電極のファインゲートの形成予定部位に形成される。
レジストマスク１２は、酸素プラズマを用いたアッシング処理又は薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００４１】
続いて、第１の実施形態の図２（ｃ）〜図３（ｂ）と同様に、図７（ｃ）に示すように、ゲート電極７を形成する。
第１の実施形態と同様に、Ｎｉ層７ａ及びＡｕ層７ｂが積層されてなるゲート電極７が形成される。ゲート電極７は、いわゆるオーバーハング形状であり、保護絶縁膜２１の溝２１ｃを埋め込み化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触すると共に保護絶縁膜２１上に乗り上げるＮｉ層７ａと、その上のＡｕ層７ｂとを有して形成される。Ｎｉ層７ａにおいて、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する部分を第１の接触部分７ａ１、保護絶縁膜２１の第２の絶縁膜２１ｂと接触する部分を第２の接触部分７ａ２とする。本実施形態では、第２の絶縁膜２１ｂが、１×１０22個／ｃｍ3を超えるＮ−Ｈ結合を含有し、酸化しないＳｉＮから形成されている。そのため、第２の絶縁膜２１ｂと接触する第２の接触部分７ａ２が、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する第１の接触部分７ａ１と同じ配向状態とされている。なお、ゲート電極７について、Ｎｉ層７ａとＡｕ層７ｂとの間にバリア性を向上させる導電層を挿入することにより、更に金属拡散耐性を向上することができる。
【００４２】
しかる後、ソース電極４及びドレイン電極５、ゲート電極７の電気的接続等の諸工程を経て、ショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが形成される。
【００４３】
本実施形態では、例えば図７（ｃ）のように、第１の絶縁膜２１ａ及び第２の絶縁膜２１ｂの積層構造により、保護絶縁膜２１が形成される。保護絶縁膜２１は、ゲート電極７のＮｉ層７ａについて、Ｎｉの配向状態が変化する原因となる保護絶縁膜の表面の酸化を抑制する性質と共に、化合物半導体層２の表面をパッシベートするに最適な性質を併せ持つ。
【００４４】
保護絶縁膜２１のうち、上層の第２の絶縁膜２１ｂが、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する水素含有量の高い絶縁膜とされている。第２の絶縁膜２１ｂ中の水素は、第２の絶縁膜２１ｂの表面の撥水性を高め、表面酸化を防止する。本実施形態では、第２の絶縁膜２１ｂの表面酸素濃度及び表面トラップ濃度が極めて低い。そのため、ゲート電極７のＮｉ層７ａにおいて、の絶縁膜２１ｂと接触する第２の接触部分７ａ２は、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する第１の接触部分７ａ１とで配向変化が抑止され、両者で均一な配向状態となる。これにより、Ａｕ層７ｂのＡｕ拡散経路が形成されることなく、Ａｕの拡散が抑止され、デバイス破壊が防止される。
【００４５】
水素を多く含む絶縁膜は、稠密さに欠け、且つ結合の不完全さにより絶縁膜中のトラップを増大させる懸念がある。そうすると、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する水素含有量の高い絶縁膜は、ゲート電極のＮｉ層と接触する絶縁膜としては優れているが、化合部半導体層の保護膜としては、さほど優れているとは言えない可能性がある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、保護絶縁膜２１のうち、下層の第１の絶縁膜２１ａが、化合物半導体層２の表面を保護（パッシベート）にするに適したシリコン窒化膜で形成されている。
本実施形態では、保護絶縁膜２１を第１の絶縁膜２１ａと第２の絶縁膜２１ｂとの積層構造とする。この構成により、第１の絶縁膜２１ａが化合物半導体層２の表面を確実に保護して電流コラプス等に代表される電子トラップ起因の特性変動を抑制すると共に、第２の絶縁膜２１ｂがゲート電極７のＡｕ層７ｂにおけるＡｕの拡散を確実に抑止する。
【００４７】
本実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、第１の実施形態の図４に挙げた比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った。その結果を図８に示す。
本実施形態では、比較例とは異なり、高温通電試験においてゲート電流の変化（ゲートリーク電流）が少なく、且つ破壊が生じないことが確認された。即ち、本実施形態の保護絶縁膜２１を適用することにより、出力特性の優れた信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを得ることができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて説明する。本実施形態では、第１の実施形態のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴにおいて、保護絶縁膜の開口形状が第１の実施形態と若干異なる点で相違する。なお、第１の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴと同様の構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図９は、第３の実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴの製造方法における主要工程を示す概略断面図である。
【００５０】
先ず、第１の実施形態の図１（ａ）〜図２（ａ）の諸工程を経て、化合物半導体層２上にソース電極４及びドレイン電極５、保護絶縁膜６を形成する。このときの様子を図９（ａ）に示す。
【００５１】
続いて、図９（ｂ）及び図１０に示すように、保護絶縁膜６に溝６ｂを形成する。図１０は、図９（ｂ）の円Ｃ内を拡大して示す一部断面図である。
詳細には、先ず、保護絶縁膜６の全面にレジストを塗布する。レジストとしては、例えば住友化学社製の商品名PFI-32を用いる。塗布したレジストに紫外線法により例えば６００ｎｍ幅の開口用露光を行い、レジストを現像する。現像液としては、例えば東京応化社製の商品名NMD−Wを用いる。これにより、開口１３ａを有するレジストマスク１３が形成される。
【００５２】
次に、レジストマスク１３を用いて、開口１３ａの底部にキャップ層２ｅの表面が露出するまで保護絶縁膜６をウェットエッチングする。エッチャントには、例えばバッファードフッ酸を用いる。これにより、保護絶縁膜６には、キャップ層２ｅの表面を露出する貫通溝である溝６ｂが形成される。溝６ｂは、その側壁面がウェットエッチングにより傾斜面となり、底部の幅が６００ｎｍ程度で上部が底部よりも幅広に形成される。溝６ｂは、図１０に示すように、側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面であり、先ず比較的急峻な第１の傾斜面６ｂ１が形成され、続いて第１の傾斜面６ｂ１よりも緩やかな（略４５°程度の）第１の傾斜面６ｂ２が形成されてなる。
レジストマスク１３は、酸素プラズマを用いたアッシング処理又は薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００５３】
続いて、図９（ｃ）に示すように、第１の実施形態と同様に、Ｎｉ層７ａ及びＡｕ層７ｂが積層されてなるゲート電極７が形成される。ゲート電極７は、いわゆるオーバーハング形状であり、保護絶縁膜６の溝６ｂを埋め込み化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触すると共に保護絶縁膜６上に乗り上げるＮｉ層７ａと、その上のＡｕ層７ｂとを有して形成される。Ｎｉ層７ａにおいて、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する部分を第１の接触部分７ａ１、保護絶縁膜２１の第２の絶縁膜２１ｂと接触する部分を第２の接触部分７ａ２とする。本実施形態では、第２の絶縁膜２１ｂが、１×１０22個／ｃｍ3を超えるＮ−Ｈ結合を含有し、酸化しないＳｉＮから形成されている。そのため、第２の絶縁膜２１ｂと接触する第２の接触部分７ａ２が、化合物半導体層２（キャップ層２ｅ）とショットキー接触する第１の接触部分７ａ１と同じ配向状態とされている。
【００５４】
しかる後、ソース電極４及びドレイン電極５、ゲート電極７の電気的接続等の諸工程を経て、ショットキー型のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが形成される。
【００５５】
第１の実施形態において、図４に挙げた比較例のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、高いドレイン電圧を印加した場合、ゲート電極１０２の周辺に高い電界が印加される。この高電界は、特にファインゲートのショットキー接触部分の電極端に集中し、化合物半導体層１００に損傷を与える。
【００５６】
ゲート電極１０２は、保護絶縁膜１０１の開口１０１ａを埋め込み化合物半導体層１００の表面とショットキー接触すると共に、保護絶縁膜１０１上に乗り上げるＮｉ層１０２ａと、その上のＡｕ層１０２ｂとの積層構造のオーバーハング形状に形成される。この場合、保護絶縁膜１０１の開口１０１ａの段差により、Ｎｉ層１０２ａに亀裂が生じることがある。
【００５７】
更に、第１の実施形態で説明したように、比較例のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴでは、Ｎｉ層１０２ａの配向状態が不均一となる。即ち、保護絶縁膜１０１に接触する第２の接触部分１０２ａ２は、化合物半導体層１００とショットキー接触する第１の接触部分１０２ａ１とは、その配向状態が異なる。
【００５８】
この相異なる配向の境界部分は、上述したＮｉ層１０２ａに生じる亀裂と共に、Ｎｉ層１０２ａ上のＡｕ層１０２ｂからＡｕが化合物半導体側に拡散する経路となる。この拡散現象は、上述のゲート端における電界集中のために更に加速され、最終的には拡散したＡｕが化合物半導体と反応し、デバイス破壊を引き起こす。
【００５９】
本実施形態では、例えば図９（ｃ）のように、Ｎ−Ｈ結合を１×１０22個／ｃｍ3を超えて含有する水素含有量の高い保護絶縁膜６が形成されている。保護絶縁膜６中の水素は、保護絶縁膜６の表面の撥水性を高め、表面酸化を防止する。
この窒素と結合した水素を多く含有する保護絶縁膜６は、レジスト（例えばノボラックレジスト）に対する密着性が極めて良好である。従って、図９（ｂ）のように、保護絶縁膜６にウェットエッチングにより開口６ｂを形成することができる。開口６ｂは、上記のように側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面で形成される。これにより、開口の急峻な段差が軽減され、Ｎｉ層７ａの亀裂発生が抑止される。勿論、保護絶縁膜６が表面酸化を抑制する機能を有するために、Ｎｉ層７ａの配向異常によるＡｕ拡散経路の形成が防止される。さらに、開口６ｂの２段階の順テーパ面は、ゲート電極７の端部における電界集中を緩和する。この構成により、Ａｕ拡散及び電界によるＡｕ拡散の加速効果が抑制され、ゲート電極７及びその周辺構造の破壊が防止される。
【００６０】
本実施形態によるＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴについて、第１の実施形態で挙げた比較例との比較を踏まえて、高温通電試験を行った。その結果を図１１に示す。
本実施形態では、比較例とは異なり、高温通電試験においてゲート電流の変化（ゲートリーク電流）が少なく、且つ破壊が生じないことが確認された。即ち、本実施形態の保護絶縁膜６を適用することにより、出力特性の優れた信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを得ることができる。
更に、ゲート電極７におけるＡｕ拡散経路の形成を防止すると同時に、ゲート電極７の端部の電界集中を緩和することができ、デバイス特性の変動の少ないＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００６２】
（第４の実施形態）
本実施形態では、第１〜第３の実施形態から選ばれた１種のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを備えた電源装置を開示する。
図１２は、第４の実施形態による電源装置の概略構成を示す結線図である。
【００６３】
本実施形態による電源装置は、高圧の一次側回路３１及び低圧の二次側回路３２と、一次側回路３１と二次側回路３２との間に配設されるトランス３３とを備えて構成される。
一次側回路３１は、交流電源３４と、いわゆるブリッジ整流回路３５と、複数（ここでは４つ）のスイッチング素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとを備えて構成される。また、ブリッジ整流回路３５は、スイッチング素子３６ｅを有している。
二次側回路３２は、複数（ここでは３つ）のスイッチング素子３７ａ，３７ｂ，３７ｃを備えて構成される。
【００６４】
本実施形態では、一次側回路３１のスイッチング素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅが、第１〜第３の実施形態から選ばれた１種のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴとされている。一方、二次側回路３２のスイッチング素子３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、シリコンを用いた通常のＭＩＳ・ＦＥＴとされている。
【００６５】
本実施形態によれば、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを高圧回路に適用する。これにより、信頼性の高い大電力の電源回路が実現する。
【００６６】
（第５の実施形態）
本実施形態では、第１〜第３の実施形態から選ばれた１種のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを備えた高周波増幅器を開示する。
図１３は、第５の実施形態による高周波増幅器の概略構成を示す結線図である。
【００６７】
本実施形態による高周波増幅器は、ディジタル・プレディストーション回路４１と、ミキサー４２ａ，４２ｂと、パワーアンプ４３とを備えて構成される。
ディジタル・プレディストーション回路４１は、入力信号の非線形歪みを補償するものである。ミキサー４２ａは、非線形歪みが補償された入力信号と交流信号をミキシングするものである。パワーアンプ４３は、交流信号とミキシングされた入力信号を増幅するものであり、第１〜第３の実施形態から選ばれた１種のＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを有している。なお図１３では、例えばスイッチの切り替えにより、出力側の信号をミキサー４２ｂで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４１に送出できる構成とされている。
【００６８】
本実施形態では、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを高周波増幅器に適用する。これにより、信頼性の高い高耐圧の高周波増幅器が実現する。
【００６９】
（他の実施形態）
第１〜第５の実施形態では、化合物半導体装置としてＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを例示した。化合物半導体装置としては、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴ以外にも、以下のようなＨＥＭＴに適用できる。
【００７０】
・その他のＨＥＭＴ例１
本例では、化合物半導体装置として、ＩｎＡｌＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを開示する。
ＩｎＡｌＮとＧａＮは、組成によって格子定数を近くすることが可能な化合物半導体である。この場合、上述した第１〜第５の実施形態では、電子走行層がｉ−ＧａＮ、中間層がＡｌＮ、電子供給層がｎ−ＩｎＡｌＮ、キャップ層がｎ−ＧａＮで形成される。必要に応じてキャップ層のｎ−ＧａＮは省略できる。また、この場合のピエゾ分極がほとんど発生しないため、２次元電子ガスは主にＩｎＡｌＮの自発分極により発生する。
【００７１】
本例によれば、上述したＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴと同様に、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＩｎＡｌＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００７２】
・その他のＨＥＭＴ例２
本例では、化合物半導体装置として、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴを開示する。
ＧａＮとＩｎＡｌＧａＮは、後者の方が前者よりも格子定数が小さい化合物半導体である。この場合、上述した第１〜第５の実施形態では、電子走行層がｉ−ＧａＮ、中間層がｉ−ＩｎＡｌＧａＮ、電子供給層がｎ−ＩｎＡｌＧａＮ、キャップ層がｎ+−ＧａＮで形成される。必要に応じてキャップ層のｎ-ＧａＮは省略できる。
【００７３】
本例によれば、上述したＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴと同様に、比較的簡素な構成により、ゲート電極材料の拡散を抑止し、デバイス破壊を抑止して、高耐圧及び高出力を実現する信頼性の高いＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴが実現する。
【００７４】
以下、化合物半導体装置及びその製造方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００７５】
（付記１）化合物半導体層と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口が形成された保護絶縁膜と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に形成された電極と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態であることを特徴とする化合物半導体装置。
【００７６】
（付記２）前記保護絶縁膜は、Ｎ−Ｈ結合を１．０×１０22／ｃｍ3を超えて含有する表層を有することを特徴とする付記１に記載の化合物半導体装置。
【００７７】
（付記３）前記表層は、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下のものであることを特徴とする付記１又は２に記載の化合物半導体装置。
【００７８】
（付記４）前記保護絶縁膜は、任意の絶縁膜である第１の絶縁膜と、前記表層を有する第２の絶縁膜との積層構造とされていることを特徴とする付記２又は３に記載の化合物半導体装置。
【００７９】
（付記５）前記保護絶縁膜は、前記開口の側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面とされていることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【００８０】
（付記６）化合物半導体層を形成する工程と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口を有する保護絶縁膜を形成する工程と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に存する電極を形成する工程と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態とされることを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【００８１】
（付記７）前記保護絶縁膜は、Ｎ−Ｈ結合を１．０×１０22／ｃｍ3を超えて含有する表層を有することを特徴とする付記６に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【００８２】
（付記８）前記表層は、波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．９を超えて且つ２．０以下のものであることを特徴とする付記６又は７に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【００８３】
（付記９）前記保護絶縁膜は、任意の絶縁膜である第１の絶縁膜と、前記表層を有する第２の絶縁膜との積層構造とされることを特徴とする付記７又は８に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【００８４】
（付記１０）前記保護絶縁膜は、前記開口の側壁面が傾斜角の異なる２段階の順テーパ面とされることを特徴とする付記６〜９のいずれか１項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【００８５】
（付記１１）前記保護絶縁膜は、前記側壁面がウェットエッチングにより前記順テーパ面とされることを特徴とする付記１０に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【００８６】
（付記１２）変圧器と、前記変圧器を挟んで高圧回路及び低圧回路とを備えた電源回路であって、
前記高圧回路はトランジスタを有しており、
前記トランジスタは、
化合物半導体層と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口が形成された保護絶縁膜と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に形成された電極と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態であることを特徴とする電源回路。
【００８７】
（付記１３）入力した高周波電圧を増幅して出力する高周波増幅器であって、
トランジスタを有しており、
前記トランジスタは、
化合物半導体層と、
前記化合物半導体層上を覆い、開口が形成された保護絶縁膜と、
前記開口を埋め込み前記化合物半導体層と接触すると共に、前記保護絶縁膜上に形成された電極と
を含み、
前記電極は、前記化合物半導体層との接触部分と前記保護絶縁膜との接触部分とで同一の配向状態であることを特徴とする高周波増幅器。
【符号の説明】
【００８８】
１  ＳｉＣ基板
２，１００  化合物半導体層
２ａ  バッファ層
２ｂ  電子走行層
２ｃ  中間層
２ｄ  電子供給層
２ｅ  キャップ層
３  素子分離構造
２Ａ，２Ｂ  電極溝
４  ソース電極
５  ドレイン電極
６，２１，１０１  保護絶縁膜
６ａ，６ｂ，２１ｃ  溝
６ｂ１  第１の傾斜面
６ｂ２  第２の傾斜面
７，１０２  ゲート電極
７ａ  ファインゲート
７ａ１  第１の接触部分
７ａ２  第２の接触部分
７ｂ  オーバーゲート
１１，１２，１３  レジストマスク
１２Ａ  下層レジスト
１２Ｂ  上層レジスト
１１ａ，１２ａ，１２Ａａ，１２Ｂａ，１３ａ  開口
２１ａ  第１の絶縁膜
２１ｂ  第２の絶縁膜
３１  一次側回路
３２  二次側回路
３３  トランス
３４  交流電源
３５  ブリッジ整流回路
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ  スイッチング素子
４１  ディジタル・プレディストーション回路
４２ａ，４２ｂ  ミキサー
４３  パワーアンプ
【図１】
2014072391.tif 000003
【図２】
2014072391.tif 000004
【図３】
2014072391.tif 000005
【図４】
2014072391.tif 000006
【図５】
2014072391.tif 000007
【図６】
2014072391.tif 000008
【図７】
2014072391.tif 000009
【図８】
2014072391.tif 000010
【図９】
2014072391.tif 000011
【図１０】
2014072391.tif 000012
【図１１】
2014072391.tif 000013
【図１２】
2014072391.tif 000014
【図１３】
2014072391.tif 000015