(57)【要約】【課題】半導体装置のコンタクト抵抗・寄生抵抗を低減する。【解決手段】母材基板サファイア１１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層１２上から、オーミック・コンタクト形成領域１３に電子線１５を照射する。電子線１５で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域１６が生ずる。この欠陥領域１６では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域１３内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域１３の抵抗は低減される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に能動層となるＩＩＩ族窒化物半導体層を形成する工程と、前記能動層の所定の領域に電子線を照射する工程と、前記電子線を照射する工程の後に前記能動層の上に金属層を積層し、熱処理を行わずにオーミック電極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２】
前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層が０ｎｍより大きく０．５ｎｍ以下の層厚を有するＴｉ層よりなることを特徴とする請求項１記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層がＡｌまたはＩｎを含む層よりなることを特徴とする請求項１記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板上に能動層となるＩＩＩ族窒化物半導体層を形成する工程と、前記能動層の所定の領域に金属層を形成する工程と、前記金属層を形成する工程の後に電子線を照射し、熱処理を行わずにオーミック電極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】
前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層がＡｌまたはＩｎを含む層よりなることを特徴とする請求項４記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記金属層を形成する工程の前に前記能動体層の上にＳｉ層を形成することを特徴とする請求項４記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記能動層に対し前記オーミック電極を形成する領域に照射する電子線のエネルギーが、それ以外の領域に照射する電子線のエネルギーよりも大きいことを特徴とする請求項１または４記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記オーミック電極を形成する領域での能動層の導電型がｎ型であることを特徴とする請求項１、４または７記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、能動層にＩＩＩ属窒化物半導体を用いた半導体装置の製造方法に関し、特にＩＩＩ族窒化物半導体層の上に金属を形成してオーミック電極を得る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮまたはそれらの混晶よりなるＩＩＩ族窒化物半導体はその広いバンドギャップとそれに伴う高い破壊電圧、および、高い電子飽和速度、高い移動度、加えて、ヘテロ接合における高い電子濃度などの利点を有することから、短波長発光素子、高出力高周波素子、高周波低雑音増幅素子などへの応用を目的として、研究開発が進んでいる。
【０００３】
これらの窒化物半導体素子において、素子特性を高めるためには、該半導体素子内でコンタクト抵抗やチャネル抵抗等の寄生抵抗成分を出来るだけ低減させることが好ましい。電流を電子によって搬送する場合、電子の伝導する領域（以下電子チャネルと総称する）に外部からオーミック・コンタクトを形成する必要がある。図８に従来の電子チャネルへのオーミック・コンタクトを形成する最も一般的な方法を示す。このような方法は、例えば特許文献１、２に記載されている。
【０００４】
図８（ａ）は、母材基板サファイア８１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層８２を上から見た模式図である。ＧａＮ層８２を活性層とする半導体素子のオーミック・コンタクト形成領域８３を該コンタクト形成前に上から見たものである。該オーミック・コンタクト形成領域８３は斜線で示してあり、また、図８（ｂ）はその断面模式図である。図８（ｃ）に示すように、Ｔｉを最下層とし、その上にＡｌ、Ｎｉ、Ａｕなどを含む多層金属薄膜８５をリフトオフによって形成した後、高温（５００℃から９００℃）にアニールすることによって、図８（ｃ）に模式的に示すようにＴｉと該窒化物半導体内のＮとを反応させ、Ｎ空孔を形成し、該窒化物半導体表面近傍の金属性を増した領域８４を形成し、かつ、この領域８４内でＧａ、Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ等と安定な金属化合物を前記Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕなどと反応させて形成する、というものであった。また、オーミック・コンタクトの形成を容易にする方法としては、該オーミック・コンタクト形成領域をコンタクト電極形成前に、ｎ型に出来る限り高い濃度でドープするという方法が用いられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２９５３９号公報
【特許文献２】
特開平１０−２０９４９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の高温アニール工程によるオーミック・コンタクト形成方法においては、コンタクト形成領域の抵抗の低減の目的のためにウエハ全体を高温に昇温するので、アニール雰囲気の気体が結晶中に混入する事により、該オーミック・コンタクト領域以外の領域へのダメージ、例えば、ヘテロ接合チャネルでの電子濃度の変動、が発生するという課題があった。また、オーミック・コンタクトおよびチャネル領域へのドーピングも結晶成長中、もしくは結晶成長後いずれの場合でも、ウエハを１０００℃程度までアニールする必要があった。特に、結晶成長後にＳｉを外部からコンタクト形成領域にドープする場合も、ウエハ全体を高温にアニールするので、上記と同様の課題があった。さらに、Ｓｉなどのドーピングにおいては、５×１０１８ｃｍ−３以上の濃度は活性化率の上限により制限されており、これ以上のドーピングは効果が低いという課題があった。本発明の目的は、電子をチャネル層とする窒化物半導体素子のコンタクト、該コンタクト近傍のみ、結晶の変質化を実現することによって、コンタクト抵抗、寄生抵抗を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、基板上に能動層となるＩＩＩ族窒化物半導体層を形成する工程と、前記能動層の所定の領域に電子線を照射する工程と、前記電子線を照射する工程の後に前記能動層の上に金属層を積層し、熱処理を行わずにオーミック電極を形成する工程とを有するものである。
【０００８】
この構成により、電子線を照射された能動層にのみ主としてＮ空孔よりなり、ｎ型ドーピング効果を有する結晶欠陥が発生し、かつ該領域はＩＩＩ族金属を主成分とする金属導電性を増すので、能動層と金属層との反応が高温熱処理を施さなくとも容易に起こり、オーミック電極の低抵抗化が可能となる。
【０００９】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層が０ｎｍより大きく０．５ｎｍ以下の層厚を有するＴｉ層よりなることが好ましい。この好ましい構成によれば、従来高温熱処理と併用することで行っていたＮ空孔とＴｉＮの生成工程を省略することができる。
【００１０】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層がＡｌまたはＩｎを含む層よりなることが好ましい。
【００１１】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、基板上に能動層となるＩＩＩ族窒化物半導体層を形成する工程と、前記能動層の所定の領域に金属層を形成する工程と、前記金属層を形成する工程の後に電子線を照射し、熱処理を行わずにオーミック電極を形成する工程とを有するものである。
【００１２】
この構成により、電子線が該金属層を貫通し、該窒化物半導体層のコンタクト形成領域で、ｎ型ドーピングに寄与する結晶欠陥形成と金属特性増加による低抵抗化を促進すると同時に、電子線の高エネルギー供給による該金属層の窒化物半導体層との熱反応もしくは該窒化物半導体層への熱拡散が促進され、局所的に高温アニールを施したことと同等の効果を得ることができる。
【００１３】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記金属層は多層よりなり、そのうち前記能動層に接する層がＡｌまたはＩｎを含む層よりなることが好ましい。
【００１４】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記金属層を形成する工程の前に前記能動体層の上にＳｉ層を形成することが好ましい。この好ましい構成によれば、電子線の供給による該Ｓｉ層のＩＩＩ属窒化物半導体層との熱反応もしくは該ＩＩＩ属窒化物半導体層への熱拡散が促進され、局所的に高温アニールを施したことと同等の効果すなわちドーピング効果を得ることができる。
【００１５】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記能動層に対し前記オーミック電極を形成する領域に照射する電子線のエネルギーが、それ以外の領域に照射する電子線のエネルギーよりも大きいことが好ましい。この好ましい構成によれば、オーミック電極を形成する領域以外での能動層の、電子線による損傷を低減することができる。
【００１６】
本発明の窒化物半導体装置の製造方法は、さらに前記オーミック電極を形成する領域での能動層の導電型がｎ型であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態における半導体素子の製造方法を、図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、母材基板サファイア１１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層１２を上から見た模式図である。ＧａＮ層１２を活性層とする半導体素子のオーミック・コンタクト形成領域１３を該コンタクト形成前に上から見たものである。該オーミック・コンタクト形成領域１３は斜線で示してあり、また、図１（ｂ）はその断面模式図である。図１（ｃ）に示すように、ＧａＮ層１２上にレジスト１４を塗布し、この上から、オーミック・コンタクト形成領域１３に加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流１μＡの電子線１５を、ドーズ量１００μＣ／ｃｍ２で照射する。レジストは電子線１５に対して充分薄く、オーミック・コンタクト形成領域１３はレジスト１４とともにレジスト１４を貫通してきた電子線で照射される。図１（ｃ）に示すように、電子線１５で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域１６が生ずる。この欠陥領域１６では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域１３内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域１３の抵抗は低減されている。図１（ｄ）に示すように、電子線照射された部分のレジストを現像して除去した後、ＡｌとＡｕよりなる電極金属多層膜１７を堆積後、リフトオフによってコンタクトを形成する。電極金属多層膜１７の最下層はＡｌである。なぜなら、ＡｌはＡｕよりも仕事関数が低く、ＧａＮ層１２への電子注入がより容易であるからである。電極金属多層膜１７には、Ｔｉを含んでいない。なぜなら、従来、熱反応によってＧａＮ結晶中のＮをＴｉと結合させることによって、導入していたＮ空孔欠陥は既に電子線照射によって形成されているからである。したがって、本電極形成工程では、電極金属多層膜１７堆積後に、高温アニールを施す必要もなく、工程の簡素化が可能である。なお、電極金属多層膜第１層には、Ｉｎを含んでも同等の効果が得られる。
【００２０】
上記工程により、電子線を照射された該コンタクト形成領域にのみ主としてＮ空孔よりなり、ｎ型ドーピング効果を有する結晶欠陥が発生し、かつ、該領域はＩＩＩ族金属を主成分とする金属導電性を増し、抵抗の低減化が可能となる。
【００２１】
また、上記工程により、コンタクト電極材料が堆積される以前に、該コンタクト領域はすでに低抵抗化されており、抵抗低減に有利であるばかりでなく、従来高温熱処理によって導入していた結晶欠陥も、電子線照射によりすでに導入されているため、堆積された該コンタクト電極材料との反応も高温熱処理を施さなくとも容易に起こり、抵抗低減が実現する。
【００２２】
図２は、図１で説明した本発明の第１の実施形態に係わるオーミック・コンタクトの電流電圧特性である。広い電圧範囲（−４Ｖから＋４Ｖまで）にわたって、線形性（オーミック特性）を実現している。このコンタクトの抵抗は５×１０−６Ω・ｃｍ２と従来の技術によるものと同等の性能を高温熱処理を行わなくとも実現している。
【００２３】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態における半導体素子の製造方法を、図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図３（ａ）は、母材基板サファイア３１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層３２を上から見た模式図である。ＧａＮ層３２を活性層とする半導体素子のオーミック・コンタクト形成領域３３を該コンタクト形成前に上から見たものである。該オーミック・コンタクト形成領域３３は斜線で示してあり、また、図３（ｂ）はその断面模式図である。図３（ｃ）に示すように、ＧａＮ層３２上から、オーミック・コンタクト形成領域３３に加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流１μＡの電子線３５を、ドーズ量１００μＣ／ｃｍ２で照射する。オーミック・コンタクト形成領域３３は電子線３５で照射される。図３（ｃ）に示すように、電子線３５で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域３６が生ずる。この欠陥領域３６では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域３３内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域３３の抵抗は低減されている。さらに、電子線照射装置の高真空チャンバー内で、ＧａＮ層３２表面はレジストで保護されていないので、電子線照射時に発生したＮ原子またはイオンは、ＧａＮ層３２の表面から結晶外へ放出される。この結果、電子伝導の妨げとなる、結晶内のＮインタースティシャル欠陥の数が低減され、より一層の低抵抗化が可能となる。この後にレジストを塗布して、電子線照射領域上をレジスト露光によって開口を形成した後、ＡｌとＡｕよりなる電極金属多層膜３７を堆積後、リフトオフによってコンタクトを形成し、図３（ｄ）に示した形態となる。
【００２５】
上記製造工程において、オーミック・コンタクト電極が形成される領域の表面にレジストを塗布せずに高エネルギーの電子線を照射することが好ましい。なぜなら、このような構成をとることによって、電子線照射によって発生したＮ原子、又は、イオンが該窒化物半導体結晶外へ放出され、電子伝導の妨げとなるＮインタースティシャル欠陥となることを防ぎ、結果として、電子線照射領域ひいては、コンタクト形成領域の低抵抗化が可能となる。
【００２６】
また、上記工程において高温アニール工程を施さないことにより、従来の課題である高温熱処理中に発生する、チャネル内電子濃度の変動などの弊害が除去できる。
【００２７】
本実施形態で得られたコンタクトの抵抗は３×１０−６Ω・ｃｍ２とより低減された。
【００２８】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施形態における半導体素子の製造方法を、図４を参照しながら説明する。
【００２９】
図４（ａ）は、母材基板サファイア４１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層４２を上から見た模式図である。ＧａＮ層４２を活性層とする半導体素子のオーミック・コンタクト形成領域４３を該コンタクト形成前に上から見たものである。該オーミック・コンタクト形成領域４３は斜線で示してあり、また、図４（ｂ）はその断面模式図である。ＧａＮ層４２上にレジスト（図示せず）を塗布し、オーミック・コンタクト形成領域４３上に開口を形成した後、コンタクト電極となるＡｌ金属膜４７を５００Å堆積し、図４（ｃ）に示すように、リフトオフによって電極を形成する。次に、前記Ａｌ金属膜４７の上から、加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流１μＡの電子線４５を、ドーズ量１００μＣ／ｃｍ２で照射する。Ａｌ金属膜４７は電子線４５に対して充分薄く、オーミック・コンタクト形成領域４３はＡｌ金属膜４７を貫通してきた電子線で照射される。図４（ｄ）に示すように、電子線４５で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域４６が生ずる。この欠陥領域４６では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域４３内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域４３の抵抗は低減される。さらに、電子線の高エネルギーを受けて、コンタクト電極として堆積されたＡｌ金属膜４７から、Ａｌがコンタクト電極形成領域４３内に拡散し、高温アニールを行った場合と同等の効果を得て、さらなるコンタクト抵抗の低減が可能となる。なお、電極金属多層膜第１層には、Ｉｎを含んでも同等の効果が得られる。
【００３０】
このコンタクトの抵抗は５×１０−６Ω・ｃｍ２と従来の技術によるものと同等の性能をウエハ全体に高温熱処理を施さずに実現している。
【００３１】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施形態における半導体素子の製造方法を、図５を参照しながら説明する。
【００３２】
図５（ａ）は、母材基板サファイア５１上に形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層５２を上から見た模式図である。ＧａＮ層５２を活性層とする半導体素子のオーミック・コンタクト形成領域５３を該コンタクト形成前に上から見たものである。該オーミック・コンタクト形成領域５３は斜線で示してあり、また、図５（ｂ）はその断面模式図である。ＧａＮ層５２上にレジスト（図示せず）を塗布し、オーミック・コンタクト形成領域５３上に開口を形成した後、図５（ｃ）に示すように、Ｓｉ薄膜５８を３００Å堆積し、リフトオフによってコンタクト形成領域５３の表面のみＳｉ薄膜５８で覆う。次に、該Ｓｉ薄膜５８の上から、加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流１μＡの電子線５５を、ドーズ量１００μＣ／ｃｍ２で照射する。Ｓｉ薄膜５８は電子線５５に対して充分薄く、オーミック・コンタクト形成領域５３はＳｉ薄膜５８とともにＳｉ薄膜５８を貫通してきた電子線で照射される。図５（ｄ）に示すように、電子線５５で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域５６が生ずる。この欠陥領域５６では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域５３内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域５３の抵抗は低減される。さらに、電子線の高エネルギーを受けて、コンタクト電極として堆積されたＳｉ薄膜５８から、Ｓｉがコンタクト電極形成領域５３内に拡散し、高温アニールを行った場合と同等の効果を得て、ＳｉがＧａＮ結晶内でｎ型不純物として作用し、電子濃度をさらに上げ、さらにコンタクト抵抗の低減が可能となる。電子線照射後、Ｓｉ薄膜５８は酸性溶液でエッチングした後、図５（ｄ）に示すように、ウエハ表面にレジストを塗布し、露光後にコンタクト形成領域５３上に開口を形成し、リフトオフによって、電極金属多層膜５７を形成する。
【００３３】
上記工程により、高エネルギー電子線は該金属薄膜を貫通し、該窒化物半導体層コンタクト形成領域で、ｎ型ド−ピングに寄与する結晶欠陥形成と金属特性増加による低抵抗化を促進すると同時に、電子線の高エネルギー供給による該金属薄膜の窒化物半導体層との熱反応もしくは該窒化物半導体層への熱拡散が促進され、局所的に高温アニールを施したことと同等の効果を得ることができるからである。
【００３４】
また、上記工程において特にＳｉを用いることにより電子線の高エネルギー供給による該Ｓｉ薄膜の窒化物半導体層との熱反応もしくは該窒化物半導体層への熱拡散が促進され、局所的に高温アニールを施したことと同等の効果、すなわち、ｎ型のドーピング効果を得ることができる。
【００３５】
このコンタクトの抵抗は２×１０−６Ω・ｃｍ２と、ウエハを高温にさらすことなく、Ｓｉドーピングの効果を得、さらなる低減化が実現した。
【００３６】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施形態における半導体素子の製造方法を、図６および図７を参照しながら説明する。
【００３７】
図６（ａ）は、母材基板ＳｉＣ６１上に窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体層６２、さらにその上に障壁Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎ層６３が形成された、ヘテロ接合電界効果型トランジスタ用エピウエハの断面図を模式的に示したものである。図６（ｂ）に示すように、その他のトランジスタ形成領域内、ゲート形成領域６４を除いた領域に、加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流０．１μＡの電子線６５を、ドーズ量１０μＣ／ｃｍ２で照射する。この結果、電子線照射領域６６には、電子線によって誘起された欠陥が発生し、ソース形成領域−ゲート間、ドレイン形成領域−ゲート間の抵抗も低減される。また、電子線６５の総電力はオーミック・コンタクト形成時の場合の１０分の１と低く、結晶が完全に金属性を示すほど損傷をうけない。次に、図６（ｃ）に示すように、ソースおよびドレインのコンタクト形成領域にのみ、加速電圧５０ｋＶ、ビーム電流１μＡの電子線６７を、ドーズ量１００μＣ／ｃｍ２で照射する。電子線６７で照射された領域では、高い電子線のエネルギーと電流の熱エネルギーによって、ＧａとＮの化学結合が切断され、Ｎ空孔を中心としたＧａＮ結晶中に結晶欠陥と残されたＧａよりなる電子線誘起欠陥領域６８が生ずる。この欠陥領域６８では、Ｎ空孔は電子供給に寄与する不純物準位として作用し、コンタクト形成領域内の電子濃度を上げ、また、残されたＧａも金属的な性質を示す結果、コンタクト形成領域の抵抗は低減されている。レジスト塗布後露光現像によって、図６（ｄ）に示すように、コンタクト形成領域上に開口を形成し、ＡｌとＡｕよりなる電極金属多層膜６９を堆積後、リフトオフによってコンタクトを形成する。第１の実施の形態の場合と同様に、電極金属多層膜６９には、Ｔｉを含んでいず、さらに、該ソース・ドレインコンタクト電極形成後、高温アニールを施さなくとも、低抵抗が得られる。次に図６（ｅ）に示すように、ゲート電極６０をリフトオフによって形成する。
【００３８】
このような構成とすることにより、該電界効果型トランジスタのゲート電極領域以外の寄生部分の抵抗低減が可能である。
【００３９】
また、このような構成とすることによって、ソース・ドレイン電極以外の素子領域の抵抗を低減しつつ、不要な損傷を生じさせないことが可能となる。
【００４０】
さらに、上記構成において能動層の表面内で、ソース・ドレイン電極形成領域を含み、該ゲート電極形成領域を含まない領域に高エネルギーの電子線を照射する際、前記電子線が該ゲート下の領域に到達するよう斜め方向から照射した後に該ソース・ドレイン電極を形成することが好ましい。このような構成とすることにより、該ソース・ドレイン電極のマスクサイズで決まる低抵抗領域の面積を拡大し、かつ、ゲート下の低抵抗化が促進されるので、該ゲート下の空乏層の広がりを抑制し、実効的に該ゲート長を短縮することが可能となる。
【００４１】
上記製造工程において、チャネル領域に高エネルギーの電子線を照射することにより、該窒化物半導体層チャネル領域で、ｎ型ドーピングに寄与する結晶欠陥形成と金属性の増加による低抵抗化を促進することが可能である。
【００４２】
図７は本発明の第５の実施の形態で得られたヘテロ接合電界効果型トランジスタのＤＣドレイン電流−ドレイン電圧特性である。ゲート電圧は−２Ｖから＋１Ｖまでの特性を示した。電子線照射によるコンタクト抵抗およびソース・ドレイン抵抗の低減の効果により、０．７Ω・ｍｍと、従来以下の低いオン抵抗を得た。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、電子をチャネル層とする窒化物半導体素子のコンタクト、該コンタクト近傍のみ、結晶の変質化を実現することによって、高温アニールを施さない場合でも、コンタクト抵抗、寄生抵抗が従来の方法で得られる値以下に低減した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す構成図で、
（ａ）は工程（ｂ）における上面図
（ｂ）〜（ｄ）は製造方法の断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置における電流電圧特性を示すグラフ
【図３】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す構成図で、
（ａ）は工程（ｂ）における上面図
（ｂ）〜（ｄ）は製造方法の断面図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す構成図で、
（ａ）は工程（ｂ）における上面図
（ｂ）〜（ｄ）は製造方法の断面図
【図５】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す構成図で、
（ａ）は工程（ｂ）における上面図
（ｂ）〜（ｄ）は製造方法の断面図
【図６】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の電流−電圧特性を示す図
【図８】従来の半導体装置の製造方法を示す構成図で、
（ａ）は工程（ｂ）における上面図
（ｂ）、（ｃ）は製造方法の断面図
【符号の説明】
１１  サファイア基板
１２  ＧａＮ層
１３  オーミック・コンタクト形成領域
１４  レジスト
１５  電子線
１６  欠陥領域
１７  電極金属多層膜
３１  サファイア基板
３２  ＧａＮ層
３３  オーミック・コンタクト形成領域
３５  電子線
３６  欠陥領域
３７  電極金属多層膜
４１  サファイア基板
４２  ＧａＮ層
４３  オーミック・コンタクト形成領域
４５  電子線
４６  欠陥領域
４７  電極金属多層膜
５１  サファイア基板
５２  ＧａＮ層
５３  オーミック・コンタクト形成領域
５５  電子線
５６  欠陥領域
５７  電極金属多層膜
５８  Ｓｉ薄膜
６０  ゲート電極
６１  ＳｉＣ基板
６２  ＧａＮ層
６３  Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎ障壁層
６４  ゲート電極形成領域
６５  電子線
６６  抵抗低減領域
６７  電子線
６８  欠陥領域
６９  コンタクト電極
【図１】
2005011876.tif 000003
【図２】
2005011876.tif 000004
【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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