(57)【要約】【課題】酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積層された積層膜において、ゲート絶縁膜として用いられたときに好適な構成を有するゲート絶縁膜の形成方法、および、ゲート絶縁膜を提供する。【解決手段】成膜対象Ｓが含む表面Ｓａであって、ガリウムと１５族の元素とを含む半導体から形成された領域を含む表面Ｓａに酸化アルミニウム層６１を形成することと、酸化アルミニウム層６１における表面Ｓａに接する面とは反対側の面に、酸化ケイ素層６２を形成することとを含む。酸化ケイ素層６２を形成することは、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との境界に、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域であって、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とが積み重なる方向における厚さが、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である遷移領域が形成されるように酸化ケイ素層６２を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜対象が含む表面であって、ガリウムと１５族の元素とを含む半導体から形成された領域を含む前記表面に酸化アルミニウム層を形成することと、
前記酸化アルミニウム層における前記表面に接する面とは反対側の面に、酸化ケイ素層を形成することと、を含み、
前記酸化ケイ素層を形成することは、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界に、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域であって、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とが積み重なる方向における厚さが、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である前記遷移領域が形成されるように前記酸化ケイ素層を形成する
ゲート絶縁膜の形成方法。
【請求項２】
前記酸化アルミニウム層を形成することは、ＡＬＤ法を用いて前記酸化アルミニウム層を形成し、
前記酸化ケイ素層を形成することは、プラズマＣＶＤ法を用いて前記酸化ケイ素層を形成する
請求項１に記載のゲート絶縁膜の形成方法。
【請求項３】
前記酸化ケイ素層を形成することは、０．２Ｗ／ｃｍ２以下の電力を電極に供給する
請求項２に記載のゲート絶縁膜の形成方法。
【請求項４】
ガリウムと１５族の原子とを含む半導体層の表面に位置する酸化アルミニウム層と、
前記酸化アルミニウム層における前記表面に接する面とは反対側の面に位置する酸化ケイ素層と、を備え、
前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界を含む領域が、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域であり、
前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とが積み重なる方向における前記遷移領域の幅が、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である
ゲート絶縁膜。
【請求項５】
前記遷移領域は、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界としての凹凸面を含む領域、および、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とにおける相互拡散領域の少なくとも一方である
請求項４に記載のゲート絶縁膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲート絶縁膜の形成方法、および、ゲート絶縁膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガリウムと１５族の元素とを含む化合物半導体層を有した電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor）は、半導体素子の１つであり、電界効果トランジスタには、化合物半導体層と、ゲート電極との間にゲート絶縁膜を有した構造であるＭＩＳＦＥＴ構造（Metal Insulator Semiconductor FET）が知られている。ＭＩＳＦＥＴ構造が有するゲート絶縁膜として、酸化アルミニウムから形成された絶縁膜が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＭＩＳＦＥＴ構造が有するゲート電極に繰り返し電圧を印加すると、酸化アルミニウム膜が有する膜中欠陥の変動によって、ゲート電極における閾値電圧が、電圧の印加が繰り返されることに伴って変動してしまう。閾値電圧の変動を抑えることが可能なゲート絶縁膜として、半導体層に接する酸化アルミニウム層と、酸化アルミニウム層上に位置する酸化ケイ素層とから構成されるゲート絶縁膜が検討されている。こうしたゲート絶縁膜において、ゲート絶縁膜として用いられたときに好適な構成についての検討が、未だ十分ではない。
【０００５】
本発明は、酸化アルミニウム層に酸化ケイ素層が積層された積層膜において、ゲート絶縁膜として用いたときに好適な構成を有するゲート絶縁膜の形成方法、および、ゲート絶縁膜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】
上記課題を解決するためのゲート絶縁膜の形成方法は、成膜対象が含む表面であって、ガリウムと１５族の元素とを含む半導体から形成された領域を含む前記表面に酸化アルミニウム層を形成することと、前記酸化アルミニウム層における前記表面に接する面とは反対側の面に、酸化ケイ素層を形成することとを含む。前記酸化ケイ素層を形成することは、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界に、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域であって、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とが積み重なる方向における厚さが、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である前記遷移領域が形成されるように前記酸化ケイ素層を形成する。
【０００７】
上記課題を解決するためのゲート絶縁膜は、ガリウムと１５族の原子とを含む半導体層の表面に位置する酸化アルミニウム層と、前記酸化アルミニウム層における前記表面に接する面とは反対側の面に位置する酸化ケイ素層とを備える。前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界を含む領域が、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域であり、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とが積み重なる方向における前記遷移領域の幅が、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【０００８】
本願発明者は、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とから構成されるゲート絶縁膜について鋭意研究するなかで、以下のことを見出した。すなわち、本願発明者は、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界を含む領域が遷移領域であり、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積み重なる方向において、遷移領域の幅が４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることにより、ゲート電極における閾値電圧の絶対値が、負の範囲において大きくなることが抑えられることを見出した。
【０００９】
この点で、上記構成によれば、酸化アルミニウム層の上に酸化ケイ素層を形成したゲート絶縁膜において、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積み重なる方向における遷移領域の厚さが、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。そのため、ゲート電極における閾値電圧の絶対値が、負の範囲において大きくなることが抑えられる。このように、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積層された積層膜において、ゲート絶縁膜として用いたときに好適な構成とすることができる。
【００１０】
上記ゲート絶縁膜の形成方法において、前記酸化アルミニウム層を形成することは、ＡＬＤ法を用いて前記酸化アルミニウム層を形成し、前記酸化ケイ素層を形成することは、プラズマＣＶＤ法を用いて前記酸化ケイ素層を形成してもよい。
【００１１】
上記構成によれば、酸化ケイ素層を形成するときには、ゲート絶縁膜の下層に位置する半導体層が酸化アルミニウム層で覆われているため、酸化ケイ素層をプラズマＣＶＤ法によって形成しても半導体層が損傷することが抑えられる。
【００１２】
上記ゲート絶縁膜の製造方法において、前記酸化ケイ素層を形成することは、０．２Ｗ／ｃｍ２以下の電力を電極に供給してもよい。
上記構成によれば、電極に供給される電力が０．２Ｗ／ｃｍ２以下であることによって、遷移領域の厚さが４ｎｍ以上になる確実性が高まる。
【００１３】
上記ゲート絶縁膜において、前記遷移領域は、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層との境界としての凹凸面を含む領域、および、前記酸化アルミニウム層と前記酸化ケイ素層とにおける相互拡散領域の少なくとも一方であってもよい。
【００１４】
上記構成によれば、遷移領域が凹凸面を含む領域、および、相互拡散領域の少なくとも一方であるため、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積み重なる方向において、遷移領域の厚さが、上述した範囲における下限値を超えやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ゲート絶縁膜の形成方法において酸化アルミニウム膜の形成に用いられるＡＬＤ装置の構成を示すブロック図。
【図２】ゲート絶縁膜の形成方法において酸化ケイ素膜の形成に用いられるプラズマＣＶＤ装置の構成を示すブロック図。
【図３】ゲート絶縁膜の形成方法を含むＭＩＳＦＥＴの製造方法における一工程を示す工程図。
【図４】ゲート絶縁膜の形成方法を含むＭＩＳＦＥＴの製造方法における一工程を示す工程図。
【図５】ゲート絶縁膜の形成方法を含むＭＩＳＦＥＴの製造方法における一工程を示す工程図。
【図６】試験例１におけるゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフ。
【図７】試験例２におけるゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフ。
【図８】試験例３におけるゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフ。
【図９】試験例４におけるゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフ。
【図１０】試験例５のＭＩＳＦＥＴにおける一部断面構造を撮像したＴＥＭ画像。
【図１１】試験例５のＭＩＳＦＥＴにおける酸素原子、ケイ素原子、および、アルミニウム原子の各々の強度を示すグラフ。
【図１２】試験例６のＭＩＳＦＥＴにおける一部断面構造を撮像したＴＥＭ画像。
【図１３】試験例６のＭＩＳＦＥＴにおける酸素原子、ケイ素原子、および、アルミニウム原子の各々の強度を示すグラフ。
【図１４】高周波電力と遷移領域の幅との関係を示すグラフ。
【図１５】高周波電力と閾値電圧との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図１５を参照して、ゲート絶縁膜の形成方法およびゲート絶縁膜を具体化した一実施形態として、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とから構成されるゲート絶縁膜の形成方法およびゲート絶縁膜を説明する。以下では、酸化アルミニウム層の形成に用いられるＡＬＤ装置の概略構成、酸化ケイ素層の形成に用いられるプラズマＣＶＤ装置の概略構成、ゲート絶縁膜の形成方法を含むＭＩＳＦＥＴの製造方法、および、試験例を説明する。
【００１７】
［ＡＬＤ装置の概略構成］
図１を参照してＡＬＤ装置の概略構成を説明する。以下に説明するＡＬＤ装置は、原子層堆積法（Atomic Layer Deposition）を用いて酸化アルミニウム層を形成するための装置である。
【００１８】
図１が示すように、ＡＬＤ装置１０は、箱状を有した真空槽１１を備えている。真空槽１１の内部には、成膜対象Ｓを支持する支持部１２が位置し、支持部１２は、例えばステージである。成膜対象Ｓは、酸化アルミニウム層が形成される表面Ｓａを含んでいる。支持部１２の内部には、加熱部１３が位置している。加熱部１３は、支持部１２に支持された成膜対象Ｓの温度を２００℃以上の所定の温度に加熱し、より好ましくは、２５０℃以上５００℃以下に含まれる所定の温度に加熱する。
【００１９】
真空槽１１には、真空槽１１の内部を排気する排気部１４が接続されている。排気部１４は、真空槽１１の内部を所定の圧力にまで排気する。排気部１４は、例えば排気ポンプおよびバルブを含んでいる。
【００２０】
真空槽１１には、第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、および、第４配管２４が接続されている。第１配管２１には、パージガスを貯蔵するボンベが接続され、パージガスは、例えば窒素（Ｎ２）ガスである。第１配管２１の途中には第１バルブ２１ａが設置され、第１バルブ２１ａが開放された状態で、第１配管２１を通じた真空槽１１へのパージガスの供給が行われ、第１バルブ２１ａが閉塞された状態で、第１配管２１を通じた真空槽１１へのパージガスの供給が停止される。
【００２１】
第２配管２２には、第１酸化ガスを貯蔵するボンベが接続され、第１酸化ガスは、例えばオゾン（Ｏ３）ガスである。第２配管２２の途中には第２バルブ２２ａが設置され、第２バルブ２２ａが開放された状態で、第２配管２２を通じた真空槽１１への第１酸化ガスの供給が行われ、第２バルブ２２ａが閉塞された状態で、第２配管２２を通じた真空槽１１への第１酸化ガスの供給が停止される。
【００２２】
第３配管２３には、第１貯蔵部２５が接続され、第３配管２３の途中には、第３バルブ２３ａが設置されている。第４配管２４には、第２貯蔵部２６が接続され、第４配管２４の途中には、第４バルブ２４ａが設置されている。
【００２３】
第１貯蔵部２５は、第２酸化ガスを貯蔵している。第２酸化ガスは、例えば水（Ｈ２Ｏ）である。第１貯蔵部２５は、第１温調部２７によって覆われている。第１温調部２７は、第１貯蔵部２５の内部に貯蔵された第２酸化ガスの温度を所定の温度に調節する。これにより、第１温調部２７は、第１貯蔵部２５内における第２酸化ガスの蒸気圧を所定の値に調節する。
【００２４】
第３配管２３では、第３バルブ２３ａが開放された状態で、第３配管２３を通じた真空槽１１への第２酸化ガスの供給が行われ、第３バルブ２３ａが閉塞された状態で、第３配管２３を通じた真空槽１１への第２酸化ガスの供給が停止される。
【００２５】
第２貯蔵部２６は、酸化アルミニウム層を形成するための第１成膜材料Ｍ１を貯蔵している。第１成膜材料Ｍ１は、例えばトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）（Ａｌ（ＣＨ３）３）である。第１成膜材料Ｍ１は、常温常圧において液体である。なお、第１成膜材料Ｍ１には、トリメチルアルミニウムに限らず、例えばトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）（Ａｌ（Ｃ２Ｈ５）３）などを用いることもできる。
【００２６】
第２貯蔵部２６は、第２温調部２８によって覆われている。第２温調部２８は、第２貯蔵部２６の内部に貯蔵された第１成膜材料Ｍ１の温度を所定の温度に調節する。これにより、第２温調部２８は、第２貯蔵部２６内における第１成膜材料Ｍ１の蒸気圧を所定の値に調節する。
【００２７】
第４配管２４では、第４バルブ２４ａが開放された状態で、第４配管２４を通じた真空槽１１への第１成膜材料Ｍ１の供給が行われ、第４バルブ２４ａが閉塞された状態で、第４配管２４を通じた真空槽１１への第１成膜材料Ｍ１の供給が停止される。
【００２８】
こうしたＡＬＤ装置１０では、第１バルブ２１ａ、第２バルブ２２ａ、第３バルブ２３ａ、および、第４バルブ２４ａを開放する時間によって、真空槽１１への各ガスの供給量が制御される。また、ＡＬＤ装置１０では、第１成膜材料Ｍ１、第２酸化ガス、および、第１酸化ガスがこの順に成膜対象Ｓの表面Ｓａに供給され、かつ、第１成膜材料Ｍ１、第２酸素ガス、および、第１酸素ガスの各々が表面Ｓａに供給された後に、パージガスが表面Ｓａに供給される。これにより、所定の温度に加熱された成膜対象Ｓの表面Ｓａに付着した第１成膜材料Ｍ１が、成膜対象Ｓの表面Ｓａにおいて第１酸化ガスおよび第２酸化ガスによって酸化される。
【００２９】
第１成膜材料Ｍ１の供給、パージガスの供給、第２酸化ガスの供給、パージガスの供給、第１酸化ガスの供給、および、パージガスの供給によって、１つのサイクルが構成され、ＡＬＤ装置１０では、１つの成膜対象Ｓに酸化アルミニウム層を形成する際に、こうしたサイクルが数十回から数百回繰り返される。結果として、成膜対象Ｓの表面Ｓａに所定の厚さを有した酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）層が形成される。
【００３０】
［プラズマＣＶＤ装置の概略構成］
図２を参照してプラズマＣＶＤ装置の構成を説明する。以下に説明するプラズマＣＶＤ装置は、プラズマを援用する化学気相成長（plasma-enhanced chemical vapor deposition：ＰＥＣＶＤ）を用いて酸化ケイ素層を形成するための装置である。
【００３１】
図２が示すように、プラズマＣＶＤ装置３０は、箱状を有した真空槽３１を備え、真空槽３１には、真空槽３１から突き出すとともに、真空槽３１に各種ガスを導入するための導入部３２が接続されている。真空槽３１の内部には、成膜対象Ｓを支持する支持部３３が位置している。支持部３３は、例えばステージである。成膜対象Ｓは、酸化ケイ素層が形成される表面として、酸化アルミニウムによって形成された表面を含んでいる。
【００３２】
支持部３３の内部には、加熱部３４が位置している。加熱部３４は、支持部３３に支持された成膜対象Ｓの温度を２００℃以上の所定の温度に加熱し、より好ましくは、２５０℃以上５００℃以下に含まれる所定の温度に加熱する。
【００３３】
真空槽３１の内部であって、支持部３３と対向する位置には、拡散部３５が位置している。拡散部３５は導入部３２を介して真空槽３１に供給されるガスを真空槽３１の内部に拡散させる。拡散部３５は、例えば金属製のシャワープレートである。拡散部３５には高周波電源３６が接続され、拡散部３５は、高周波電源３６が出力する高周波電力の供給先である電極の一例でもある。高周波電源３６は、例えば２７．１２ＭＨｚの周波数を有した高周波電力を拡散部３５に供給する。高周波電源３６が拡散部３５に高周波電力を供給することによって、真空槽３１の内部に供給されたガスからプラズマが生成される。なお、プラズマＣＶＤ装置３０は、拡散部３５とは別体の電極を真空槽３１の内部に有してもよく、こうした電極を備える構成では、拡散部３５が省略されてもよい。
【００３４】
真空槽３１には、真空槽３１の内部を排気する排気部３７が接続されている。排気部３７は、真空槽３１の内部を所定の圧力まで排気する。排気部３７は、例えば排気ポンプおよびバルブを含んでいる。
【００３５】
導入部３２には第１配管４１が接続されている。第１配管４１は、導入部３２から離れた位置にて２本に分岐し、一方にシリコンソースガス供給部４２が接続し、他方に酸素含有ガス供給部４３が接続している。シリコンソースガス供給部４２は、シラン（ＳｉＨ４）ガスを所定の流量で第１配管４１に流すマスフローコントローラである。なお、シリコンソースガスには、例えばテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５)４）（ＴＥＯＳ）、および、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）（ＴＲＩＥＳ）などを用いてもよい。酸素含有ガス供給部４３は、亜酸化窒素ガス（Ｎ２Ｏ）を所定の流量で第１配管４１に流すマスフローコントローラである。なお、酸素含有ガスには、例えば酸素ガス（Ｏ２）、一酸化炭素ガス（ＣＯ）、および、二酸化炭素ガス（ＣＯ２）などを用いてもよい。
【００３６】
こうしたプラズマＣＶＤ装置３０では、シランガスが真空槽３１内に供給され、また、亜酸化窒素ガスが真空槽３１内に供給される。次いで、高周波電源３６が拡散部３５に高周波電力を供給することによって、真空槽３１内のガスからプラズマが生成される。これにより、シランの分解と酸化とが生じることによって、成膜対象Ｓが有する酸化アルミニウム膜上に酸化ケイ素膜が形成される。
【００３７】
［ＭＩＳＦＥＴの製造方法］
図３から図５を参照してＭＩＳＦＥＴの製造方法を説明する。
ゲート絶縁膜の形成方法は、酸化アルミニウム層を形成することと、酸化ケイ素層を形成することとを含む。酸化アルミニウム層を形成することは、成膜対象Ｓが含む表面Ｓａであって、ガリウムと１５族の元素とを含む半導体から形成された領域を含む表面Ｓａに酸化アルミニウム層を形成する。酸化ケイ素層を形成することは、酸化アルミニウム層における成膜対象Ｓの表面Ｓａに接する面とは反対側の面に、酸化ケイ素層を形成する。また、酸化ケイ素層を形成することは、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界に、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域が形成されるように酸化ケイ素層を形成する。遷移領域において、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積み重なる方向における厚さが、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【００３８】
すなわち、図３が示すように、ゲート絶縁膜の形成方法では、まず、表面Ｓａを含む成膜対象Ｓを準備する。成膜対象Ｓの表面は、ガリウムと１５族の元素とを含む半導体から形成された領域を含んでいる。成膜対象Ｓは、基板５１と、基板５１上に位置するバッファ層５２と、バッファ層５２のうち、基板５１に接する面とは反対側に位置する窒化ガリウム（ｉ‐ＧａＮ）層５３とを備えている。
【００３９】
また、成膜対象Ｓは、窒化ガリウム層５３のうち、バッファ層５２に接する面とは反対側の面に位置する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層５４と、窒化アルミニウム層５４のうち、窒化ガリウム層５３に接する面とは反対側の面に位置する窒化アルミニウムガリウム（ｉ‐Ａｌ０．２６ＧａＮ）層５５とを備えている。
【００４０】
基板５１は、例えばケイ素から形成され、バッファ層５２は、例えば基板５１に接する層から順に、窒化ガリウム層と窒化アルミニウムガリウム層とから形成されている。
【００４１】
窒化アルミニウムガリウムは、ガリウムと、１５族の元素の一例である窒素とを含む化合物半導体であり、窒化アルミニウムガリウム層５５が、表面Ｓａのうち、半導体から形成された領域を含んでいる。すなわち、半導体から形成された領域は、アルミニウム、ガリウム、および、窒素を含んでいる。
【００４２】
なお、表面Ｓａのうち、半導体から形成された領域は、窒化アルミニウムガリウムに限らず、ガリウムと１５族の元素に加えて、アルミニウムおよびインジウムのいずれか一方をさらに含む半導体から形成されてもよい。こうした半導体には、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、および、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）を挙げることができる。また、半導体には、窒化ガリウム（ＧａＮ）、および、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）のいずれかを挙げることもできる。
【００４３】
また、成膜対象Ｓは、窒化アルミニウムガリウム層５５の一部に形成されたソース電極５６、および、ドレイン電極５７を備えている。ソース電極５６およびドレイン電極５７の形成材料には、金属、あるいは、導電性を有した金属化合物を用いることができる。ソース電極５６およびドレイン電極５７は、例えば、窒化アルミニウムガリウム層５５に接する層から順に、チタン（Ｔｉ）層、アルミニウム（Ａｌ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、および、金（Ａｕ）層から構成されている。なお、ソース電極５６の外表面、および、ドレイン電極５７の外表面は、成膜対象Ｓの表面Ｓａに含まれる。
【００４４】
こうした成膜対象Ｓの表面Ｓａに酸化アルミニウム層６１を形成する。酸化アルミニウム層６１を形成するときには、上述したＡＬＤ装置１０において、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム層６１を形成する。酸化アルミニウム層６１は、成膜対象Ｓの表面Ｓａに加えて、窒化アルミニウム層５４のうちで外部に露出した側面と、窒化アルミニウムガリウム層５５のうちで外部に露出した側面とを覆うように形成される。
【００４５】
酸化アルミニウム層６１を形成する工程では、以下の６つのステップから構成されるサイクルが酸化アルミニウム層６１の厚さに応じた回数だけ繰り返される。各サイクルにおいて、第１ステップは、第１成膜材料Ｍ１を真空槽１１に供給するステップであり、第２ステップは、パージガスを真空槽１１に供給するステップであり、第３ステップは、第２酸化ガスを真空槽１１に供給するステップである。また、第４ステップは、パージガスを真空槽１１に供給するステップであり、第５ステップは、第１酸化ガスを真空槽１１に供給するステップであり、第６ステップは、パージガスを真空槽１１に供給するステップである。
【００４６】
なお、酸化アルミニウム層６１を形成する工程では、２ｎｍよりも大きく２５ｎｍ以下の厚さを有した酸化アルミニウム層６１を形成することが好ましい。なお、３ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さを有した酸化アルミニウム層６１を形成することがより好ましい。
【００４７】
酸化アルミニウム層６１を形成する工程において、成膜対象Ｓの温度は、２５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、真空槽１１内の圧力は、１０Ｐａ以上５０Ｐａ以下であることが好ましい。また、第２ステップ、第４ステップ、および、第６ステップにおいて、窒素ガスの流量は、５ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
図４が示すように、酸化アルミニウム層６１のうち、成膜対象Ｓの表面Ｓａに接する面とは反対側の面の全体に酸化ケイ素層６２を形成する。酸化ケイ素層６２を形成するときには、上述したプラズマＣＶＤ装置３０において、プラズマＣＶＤ法を用いて酸化ケイ素層６２を形成する。これにより、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とから構成されるゲート絶縁膜６０を得ることができる。
【００４９】
酸化アルミニウム層６１上に酸化ケイ素層６２が形成されるとき、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との界面において、以下の少なくとも一方を含む遷移領域が形成される。すなわち、遷移領域は酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む領域であって、界面としての凹凸面を含む領域、および、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とにおける相互拡散領域との少なくとも一方である。このように、遷移領域とは、アルミニウムとケイ素との両方を含む領域である。
【００５０】
遷移領域が凹凸面を含む領域、および、相互拡散領域の少なくとも一方であるため、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とが積み重なる方向において、遷移領域の厚さが、上述した範囲における下限値を超えやすくなる。
【００５１】
なお、相互拡散領域は、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との界面と、界面の近傍とを含む領域である。相互拡散領域は、酸化アルミニウム層６１のなかで、酸化ケイ素層６２に由来するケイ素が、酸化ケイ素層６２から酸化アルミニウム層６１に向けて拡散した領域と、酸化ケイ素層６２のなかで、酸化アルミニウム層６１に由来するアルミニウムが、酸化アルミニウム層６１から酸化ケイ素層６２に向けて拡散した領域とを含む。遷移領域が相互拡散領域であるときには、遷移領域の厚さは、相互拡散領域の厚さである。
【００５２】
これに対して、遷移領域が凹凸面を含む領域であるとき、遷移領域の厚さは、凹凸面のなかで、酸化アルミニウム層６１から酸化ケイ素層６２に向かう方向に突き出た部分と、酸化ケイ素層６２から酸化アルミニウム層６１に向かう方向に突き出た部分との差の最大値である。また、遷移領域が相互拡散領域であり、かつ、凹凸面を含む領域であるときには、各領域によって規定される遷移領域の厚さのうちで大きい値を遷移領域の厚さに設定することができる。
【００５３】
上述したように、遷移領域の厚さは、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、４ｎｍ以上７ｎｍ以下であることが好ましい。遷移領域に含まれる原子の種類、遷移領域における各原子の割合、および、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とが積み重なる方向における遷移領域の厚さは、電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）を用いて解析することができる。
【００５４】
酸化ケイ素層６２を形成することは、０．２Ｗ／ｃｍ２以下の電力を電極の一例である拡散部３５に供給することが好ましい。拡散部３５に供給される電力が０．２Ｗ／ｃｍ２以下であることによって、遷移領域の厚さが４ｎｍ以上になる確実性が高まる。
【００５５】
酸化アルミニウム層６１と酸化アルミニウム層６１よりも単位体積当たりの膜中欠陥が小さい酸化ケイ素層６２とを積層するため、酸化アルミニウム層６１を単独で用いる場合と比べて、酸化アルミニウム層６１の厚さを小さくしても、ゲート絶縁膜６０によって所望の絶縁耐力を得ることができる。これにより、酸化アルミニウム層６１の体積が小さくなる分、酸化アルミニウム層６１の有する膜中欠陥を小さくすることができ、結果として、ゲート絶縁膜６０を介して成膜対象Ｓに電圧が繰り返し印加されたときにおいて、閾値電圧の変動を抑えることができる。
【００５６】
なお、酸化アルミニウム層６１、および、酸化アルミニウム層６１上に形成する絶縁膜の膜中欠陥は、炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）などの膜中不純物による欠陥構造に起因している。各膜における膜中欠陥は、ＳＩＭＳ、ＸＰＳ、および、ＦＴＩＲなどの分析法により評価することができる。
【００５７】
酸化ケイ素層６２を形成する工程では、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さを有した酸化ケイ素層６２を形成することが好ましい。
酸化ケイ素層６２を形成する工程において、成膜対象Ｓの温度は、２５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、真空槽１１内の圧力は、５０Ｐａ以上３００Ｐａ以下であることが好ましく、高周波電源３６が拡散部３５に供給する電力の規格値は、０．０２４Ｗ／ｃｍ２以上０．２Ｗ／ｃｍ２以下であることが好ましい。また、シランガスの流量は、５ｓｃｃｍ以上１００ｓｃｃｍ以下であることが好ましい。また、亜酸化窒素ガスの流量は、５０ｓｃｃｍ以上１０００ｓｃｃｍ以下であることが好ましい。
【００５８】
このように、ゲート絶縁膜６０を形成するときには、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム層６１を形成し、かつ、プラズマＣＶＤ法を用いて酸化ケイ素層６２を形成する。そのため、成膜対象Ｓの表面Ｓａに厚さにおけるばらつきの抑えられた酸化アルミニウム層６１を形成することができ、また、酸化アルミニウム層６１の形成にプラズマが用いられる場合と比べて、成膜対象Ｓの表面Ｓａが損傷することが抑えられる。酸化ケイ素層６２が形成されるときには、成膜対象Ｓの表面Ｓａが酸化アルミニウム層６１によって覆われているため、酸化ケイ素層６２を形成するときに成膜対象Ｓがプラズマに曝されることによって、ゲート絶縁膜６０と半導体から形成された表面Ｓａとの界面が損傷することが抑えられる。
【００５９】
図５が示すように、成膜対象Ｓの表面Ｓａと対向する平面視において、ゲート絶縁膜６０上のうち、ソース電極５６とドレイン電極５７との間の部分にゲート電極６３を形成する。ゲート電極６３の形成材料には、金属、あるいは、導電性を有した金属化合物を用いることができる。ゲート電極６３は、例えば、ゲート絶縁膜６０に接する層から順に金（Ａｕ）層、チタン（Ｔｉ）層、および、白金（Ｐｔ）層から構成される。次いで、成膜対象Ｓの厚さ方向において、ゲート絶縁膜６０のうち、ソース電極５６と重なる部分、および、ドレイン電極５７と重なる部分を除去する。
【００６０】
そして、ソース電極５６のうち、ゲート絶縁膜６０から露出する部分にソース配線パッド６４を形成し、ゲート電極６３のうち、ゲート絶縁膜６０に接する面とは反対側の面にゲート配線パッド６５を形成し、ドレイン電極５７のうち、ゲート絶縁膜６０から露出する部分にドレイン配線パッド６６を形成する。なお、各配線パッドの形成材料には、金属、または、導電性を有した金属化合物を用いることができる。各配線パッドは、例えば各電極に接する層から順に金層とチタン層とから構成されている。これにより、ＭＩＳＦＥＴ７０を得ることができる。
【００６１】
こうしたＭＩＳＦＥＴ７０において、ゲート絶縁膜６０は、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とを備えている。酸化アルミニウム層６１は、ガリウムと１５族の原子とを含む窒化アルミニウムガリウム層５５の表面に位置している。酸化ケイ素層６２は、酸化アルミニウム層６１のなかで、窒化アルミニウムガリウム層５５に接する面とは反対側の面に位置している。酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との境界を含む領域が、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む遷移領域である。酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とが積み重なる方向における遷移領域の幅が、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。遷移領域は、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との境界としての凹凸面を含む領域、および、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２との間における相互拡散領域の少なくとも一方を含んでいる。
【００６２】
［試験例］
図６から図１５を参照して試験例を説明する。
［試験例１］
試験例１のＭＩＳＦＥＴを形成するために、以下の構成を有した成膜対象を準備した。すなわち、シリコン基板の１つの面に、バッファ層、ｉ型の窒化ガリウム層、窒化アルミニウム層、および、ｉ型の窒化アルミニウムガリウム層がこの順に積層され、かつ、窒化アルミニウムガリウム層上に、ソース電極とドレイン電極とを有する成膜対象を準備した。なお、バッファ層として、シリコン基板に接する層から順に、窒化ガリウム層と窒化アルミニウムガリウム層とを形成した。また、ソース電極およびドレイン電極の各々として、窒化アルミニウムガリウム層に接する層から順に、チタン層、アルミニウム層、ニッケル層、および、金層から構成される電極を形成した。
【００６３】
なお、５００μｍの厚さを有したシリコン基板を準備し、バッファ層である窒化ガリウム層と窒化アルミニウムガリウム層との積層体における合計の厚さが５μｍであるように、バッファ層を形成した。また、ｉ型の窒化ガリウム層を１μｍの厚さで形成し、窒化アルミニウム層を１ｎｍの厚さで形成し、ｉ型の窒化アルミニウムガリウム層を２５ｎｍの厚さで形成した。
【００６４】
次いで、以下の６つのステップから構成されるサイクルを２１０回繰り返すことによって、ＡＬＤ法を用いて２０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム膜を形成した。各ステップの継続時間を以下のように設定した。
【００６５】
［ＡＬＤサイクル］
・第１ステップ  第１成膜材料Ｍ１の供給  ０．０２秒
・第２ステップ  パージガスの供給        ５秒
・第３ステップ  第２酸化ガスの供給      ０．０２秒
・第４ステップ  パージガスの供給        ５秒
・第５ステップ  第１酸化ガスの供給      ０．２秒
・第６ステップ  パージガスの供給        １０秒
【００６６】
なお、第２ステップ、第４ステップ、および、第６ステップにおいて、パージガスの流量を２０ｓｃｃｍに設定した。また、第１ステップから第６ステップにわたり、真空槽内の圧力を３０Ｐａに設定し、成膜対象の温度を３００℃に設定した。
【００６７】
次いで、プラズマＣＶＤ法を用いて、酸化アルミニウム層上に２０ｎｍの厚さを有した酸化ケイ素層を形成することによって、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層とから構成されるゲート絶縁膜を形成した。このとき、シランガスの流量を１０ｓｃｃｍに設定し、亜酸化窒素ガスの流量を５００ｓｃｃｍに設定した。また、真空槽内の圧力を１００Ｐａに設定し、成膜対象の温度を３５０℃に設定し、高周波電源の出力を０．４８Ｗ／ｃｍ２に設定した。
【００６８】
そして、金層、チタン層、および、白金層によりゲート電極を形成し、ゲート絶縁膜のうち、成膜対象の厚さ方向において、ソース電極に重なる部分と、ドレイン電極に重なる部分とを除去した。次いで、ソース電極に接続するソース配線パッド、ゲート電極に接続するゲート配線パッド、および、ドレイン電極に接続するドレイン配線パッドをそれぞれ金層およびチタン層により形成した。これにより、試験例１のＭＩＳＦＥＴを得た。
【００６９】
［試験例２］
酸化ケイ素層を形成するときに、高周波電力の出力を０．２４Ｗ／ｃｍ２に設定した以外は、試験例１と同じ方法によって試験例２のＭＩＳＦＥＴを得た。
【００７０】
［試験例３］
酸化ケイ素層を形成するときに、高周波電力の出力を０．１２Ｗ／ｃｍ２に設定した以外は、試験例１と同じ方法によって試験例３のＭＩＳＦＥＴを得た。
【００７１】
［試験例４］
酸化ケイ素層を形成するときに、高周波電力の出力を０．０４８Ｗ／ｃｍ２に設定した以外は、試験例１と同じ方法によって試験例４のＭＩＳＦＥＴを得た。
【００７２】
［閾値電圧の測定］
試験例１から試験例４のＭＩＳＦＥＴにおいて、ゲート電極に直流電圧を印加するときに、電圧値を−２０Ｖから８Ｖに向けて変更し、−２０Ｖから８Ｖの範囲において、ドレイン電流（ｍＡ／ｍｍ）を測定した。各試験例のＭＩＳＦＥＴにおいて、ゲート電極に対して最初に電圧を印加したときのドレイン電流と、ゲート電極に対して２回目に電圧を印加したときのドレイン電流とを測定した。なお、各試験例のＭＩＳＦＥＴにおいて、ドレイン電流が１０−６ｍＡ／ｍｍであるときのゲート電圧を閾値電圧に設定した。
【００７３】
各試験例のＭＩＳＦＥＴにおけるドレイン電流の測定結果は、図６から図９に示す通りであった。なお、図６から図９では、ゲート電極に対して２回目に電圧を印加したときのドレイン電流、すなわち、各試験例において、ドレイン電流において最終的に収束した値が実線で示されている。
【００７４】
図６が示すように、試験例１のＭＩＳＦＥＴでは、閾値電圧が、−９．７Ｖであることが認められた。図７が示すように、試験例２のＭＩＳＦＥＴでは、閾値電圧が−９．１Ｖであることが認められた。図８が示すように、試験例３のＭＩＳＦＥＴでは、閾値電圧が、−５．４Ｖであることが認められた。図９が示すように、試験例４のＭＩＳＦＥＴでは、閾値電圧が、−４．３Ｖであることが認められた。
【００７５】
このように、試験例１から試験例４のＭＩＳＦＥＴによれば、酸化ケイ素層を形成するときに拡散部に供給される高周波電力が小さいほど、閾値電圧が０Ｖに近付くことが認められた。
【００７６】
［遷移領域］
［試験例５］
図５を参照して先に説明した構造を有するＭＩＳＦＥＴを形成することによって、試験例５のＭＩＳＦＥＴを得た。なお、試験例５のＭＩＳＦＥＴが有する酸化アルミニウム層を形成するときには、上述した試験例１において酸化アルミニウム層を形成したときと同じ条件とし、酸化ケイ素層を形成するときには、上述した試験例１において酸化ケイ素層を形成したときと同じ条件とした。また、酸化アルミニウム層を２０ｎｍの厚さで形成し、酸化ケイ素層を２０ｎｍの厚さで形成した。なお、ゲート電極として、金層、チタン層、および、白金層が積層された積層体を形成した。
【００７７】
試験例５のＭＩＳＦＥＴにおける断面構造の一部を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（ＪＥＭ‐ＡＲＭ２００Ｆ、日本電子（株）製）によって撮像したＴＥＭ画像は、図１０に示す通りであった。なお、ＴＥＭ画像を撮像したとき、加速電圧を８０ｋＶに設定し、倍率を２，０００，０００倍に設定した。
【００７８】
図１０は、試験例５のＭＩＳＦＥＴの厚さ方向に沿う断面のなかで、窒化アルミニウムガリウム層、酸化アルミニウム層、酸化ケイ素層、および、ゲート電極が積み重なる部分を撮像したＴＥＭ画像である。図１０が示すように、試験例５のＭＩＳＥＴでは、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界が、ほぼ平坦であることが認められた。
【００７９】
透過型電子顕微鏡（同上）と元素分析装置（Ｑｕａｎｔｕｍ  ＥＲ、Ｇａｔａｎ社製）（Ｑｕａｎｔｕｍは登録商標）とを用いたエネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）により、試験例５の積層体に対する元素分析を行った。透過型電子顕微鏡において、加速電圧を８０ｋＶに設定し、ビーム径を約０．１ｎｍに設定した。また、元素分析装置において、測定点数を１００点に設定し、１点あたりの取込時間を約３秒に設定し、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を測定元素に設定した。また、酸化ケイ素層から酸化アルミニウム層に向けて、積層体の元素分析を行った。元素分析の結果は、図１１に示す通りであった。
【００８０】
図１１が示すように、遷移領域、すなわち、酸化ケイ素層と酸化アルミニウム層との境界を含む領域であって、酸素、アルミニウム、および、ケイ素を含む領域は、酸化ケイ素層と酸化アルミニウム層とが積み重なる方向において、３ｎｍの厚さを有することが認められた。
【００８１】
［試験例６］
図５を参照して先に説明した構造を有するＭＩＳＦＥＴを形成することによって、試験例６のＭＩＳＦＥＴを得た。なお、試験例６のＭＩＳＦＥＴが有する酸化アルミニウム層を形成するときには、上述した試験例４において酸化アルミニウム層を形成したときと同じ条件とし、酸化ケイ素層を形成するときには、上述した試験例４において酸化ケイ素層を形成したときと同じ条件とした。また、酸化アルミニウム層を２０ｎｍの厚さで形成し、酸化ケイ素を２０ｎｍの厚さで形成した。なお、ゲート電極として、金層、チタン層、および、白金層が積層された積層体を形成した。
【００８２】
試験例６のＭＩＳＦＥＴにおける断面構造の一部を透過型電子顕微鏡（同上）によって撮像したＴＥＭ画像は、図１２に示す通りであった。なお、ＴＥＭ画像を撮像したときの条件を、試験例５の積層体においてＴＥＭ画像を撮像したときと同一の条件に設定した。
【００８３】
図１２は、試験例６のＭＩＳＦＥＴの厚さ方向に沿う断面のなかで、窒化アルミニウムガリウム層、酸化アルミニウム層、酸化ケイ素層、および、ゲート電極が積み重なる部分を撮像したＴＥＭ画像である。図１２が示すように、試験例６のＭＩＳＦＥＴにおいて、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界は、試験例５の積層体における境界に比べて、平坦性が低いことが認められた。
【００８４】
エネルギー損失分光法により、試験例６の積層体に対する元素分析を行った。試験例６の積層体に対する元素分析は、試験例５の積層体に対する元素分析と同一の条件で行った。元素分析の結果は、図１３に示す通りであった。
【００８５】
図１３が示すように、酸化ケイ素と酸化アルミニウム層とが積み重なる方向において、遷移領域は、７ｎｍの厚さを有することが認められた。すなわち、試験例６の積層体における遷移領域の厚さは、試験例５の積層体における遷移領域の厚さよりも大きいことが認められた。
【００８６】
また、遷移領域は、アルミニウムとケイ素とを含むこと、および、試験例５における酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界が、試験例６における酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界よりも平坦性が低いことから、遷移領域は、以下の少なくとも一方を含むと言える。すなわち、遷移領域は、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界である凹凸面、および、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との相互拡散領域との少なくとも一方を含む。
【００８７】
［高周波電力とＭＩＳＦＥＴの特性との関係］
酸化ケイ素層を形成するときに拡散部に供給する高周波電力の大きさを変えつつ、ＭＩＳＦＥＴを形成した。そして、各ＭＩＳＦＥＴにおいて、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との厚さ方向に沿う遷移領域の厚さを測定した。また、各ＭＩＳＦＥＴにおいて、閾値電圧を測定した。なお、酸化ケイ素層を形成するときに拡散部に供給する高周波電力を変更する以外は、上述した試験例１のＭＩＳＦＥＴを得たときと同様の条件にて、各ＭＩＳＦＥＴを得た。遷移領域の厚さを測定した結果は、図１４に示す通りであり、閾値電圧を測定した結果は、図１５に示す通りであった。
【００８８】
図１４が示すように、拡散部に供給する高周波電力の大きさを、０．４８Ｗ／ｃｍ２から０．０２４Ｗ／ｃｍ２に向けて次第に小さくしたところ、高周波電力が０．２Ｗ／ｃｍ２以下となることによって、酸化アルミニウム層と酸化ケイ素層との境界を含む遷移領域の厚さが急峻に大きくなることが認められた。なお、高周波電力の大きさが０．４８／ｃ
ｍ２であるときの拡散領域の厚さが３ｎｍであり、高周波電力の大きさが０．０２４Ｗ／ｃｍ２であるときの拡散領域の厚さが７．２ｎｍであることが認められた。
【００８９】
図１５が示すように、拡散部に供給する高周波電力の大きさを、０．４８Ｗ／ｃｍ２から０．０２４Ｗ／ｃｍ２に向けて次第に小さくしたところ、高周波電力が０．２Ｗ／ｃｍ２以下となることによって、閾値電圧の絶対値が、急峻に小さくなることが認められた。なお、高周波電力の大きさが０．４８Ｗ／ｃｍ２であるときの閾値電圧が−９．７Ｖであり、高周波電力の大きさが０．０２４Ｗ／ｃｍ２であるときの閾値電圧が−３．９Ｖであることが認められた。
【００９０】
以上説明したように、ゲート絶縁膜の形成方法およびゲート絶縁膜の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とが積み重なる方向において、遷移領域の厚さが４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるため、ゲート電極における閾値電圧の絶対値が、負の範囲において大きくなることが抑えられる。このように、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とを積層した積層膜が、ゲート絶縁膜として用いたときに好適な構成とすることができる。
【００９１】
（２）酸化ケイ素層６２を形成するときには、ゲート絶縁膜６０の下層に位置する窒化アルミニウムガリウム層５５が酸化アルミニウム層６１で覆われているため、酸化ケイ素層６２をプラズマＣＶＤ法によって形成しても窒化アルミニウムガリウム層５５が損傷することが抑えられる。
（３）拡散部３５に供給される高周波電力が０．２Ｗ／ｃｍ２以下であることによって、遷移領域の厚さが４ｎｍ以上になる確実性が高まる。
【００９２】
（４）遷移領域が凹凸面を含む領域、および、相互拡散領域の少なくとも一方であるため、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とが積み重なる方向において、遷移領域の厚さが、上述した範囲における下限値を超えやすくなる。
【００９３】
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
・酸化アルミニウム層６１は、上述したＡＬＤ法に限らず、ＣＶＤ法、真空蒸着法、および、スパッタ法などを用いて形成してもよい。また、酸化ケイ素層６２は、上述したプラズマＣＶＤ法に限らず、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法、および、スパッタ法などを用いて形成してもよい。こうした構成であっても、ゲート絶縁膜６０が、酸化アルミニウム層６１と酸化ケイ素層６２とから構成され、かつ、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の厚さを有した遷移領域を有する以上は、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…ＡＬＤ装置、１１，３１…真空槽、１２，３３…支持部、１３，３４…加熱部、１４，３７…排気部、２１，４１…第１配管、２１ａ…第１バルブ、２２…第２配管、２２ａ…第２バルブ、２３…第３配管、２３ａ…第３バルブ、２４…第４配管、２４ａ…第４バルブ、２５…第１貯蔵部、２６…第２貯蔵部、２７…第１温調部、２８…第２温調部、３０…プラズマＣＶＤ装置、３２…導入部、３５…拡散部、３６…高周波電源、４２…シリコンソースガス供給部、４３…酸素含有ガス供給部、５１…基板、５２…バッファ層、５３…窒化ガリウム層、５４…窒化アルミニウム層、５５…窒化アルミニウムガリウム層、５６…ソース電極、５７…ドレイン電極、６０…ゲート絶縁膜、６１…酸化アルミニウム層、６２…酸化ケイ素層、６３…ゲート電極、６４…ソース配線パッド、６５…ゲート配線パッド、６６…ドレイン配線パッド、７０…ＭＩＳＦＥＴ、Ｍ１…第１成膜材料、Ｓ…成膜対象、Ｓａ…表面。
【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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