(57)【要約】【課題】信頼性が向上した半導体装置を提供する。【解決手段】実施形態の半導体装置は、ＧａＮ系半導体層と、ＧａＮ系半導体層上に設けられるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられゲート絶縁膜と共通して含まれる第１の元素を含む第１の金属化合物層と、第１の金属化合物層上に設けられ金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さく第１の金属化合物層と共通して含まれる第２の元素を含む第１の金属層と、第１の金属層上に設けられる金（Ａｕ）層と、金層上に設けられる第２の金属層と、金層の側面に設けられる第３の金属層と、を有するゲート電極と、ＧａＮ系半導体層上に設けられるソース電極と、ＧａＮ系半導体層上に、ソース電極との間にゲート電極を挟んで設けられるドレイン電極と、ゲート電極上に設けられる層間絶縁膜と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＮ系半導体層と、
前記ＧａＮ系半導体層上に設けられるゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に設けられ前記ゲート絶縁膜と共通して含まれる第１の元素を含む第１の金属化合物層と、前記第１の金属化合物層上に設けられ金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さく前記第１の金属化合物層と共通して含まれる第２の元素を含む第１の金属層と、前記第１の金属層上に設けられる金（Ａｕ）層と、前記金層上に設けられる第２の金属層と、前記金層の側面に設けられる第３の金属層と、を有するゲート電極と、
前記ＧａＮ系半導体層上に設けられるソース電極と、
前記ＧａＮ系半導体層上に、前記ソース電極との間に前記ゲート電極を挟んで設けられるドレイン電極と、
前記ゲート電極上に設けられる層間絶縁膜と、
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記第２の金属層と前記第３の金属層は同一材料の連続した膜である請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の金属層と前記第２の金属層及び前記第３の金属層は同一材料である請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の金属層と前記層間絶縁膜との間に設けられ、前記第２の金属層と前記層間絶縁膜のそれぞれと共通する元素を含む第２の金属化合物層と、
前記第３の金属層と前記層間絶縁膜との間に設けられ、前記第３の金属層と前記層間絶縁膜のそれぞれと共通する元素を含む第３の金属化合物層と、
を更に備える請求項１乃至請求項３いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の金属層と前記金層との間に、前記第１の金属層と異なる材料の第４の金属層を、更に備える請求項１乃至請求項４いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ゲート絶縁膜がシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、又はシリコン酸窒化膜である請求項１乃至請求項５いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項７】
前記層間絶縁膜がシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、又はシリコン酸窒化膜である請求項１乃至請求項６いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の金属化合物層が窒化チタン、前記第１の金属層がチタン（Ｔｉ）、前記第２の金属層がチタン（Ｔｉ）、前記第３の金属層がチタン（Ｔｉ）である請求項１乃至請求項７いずれか一項記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第４の金属層が白金（Ｐｔ）である請求項５記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記ゲート絶縁膜がシリコン窒化膜、前記第１の金属化合物層が窒化チタン、前記第１の金属層がチタン（Ｔｉ）、前記第２の金属層がチタン（Ｔｉ）、前記第３の金属層がチタン（Ｔｉ）、前記第４の金属層が白金（Ｐｔ）、前記層間絶縁膜がシリコン窒化膜である請求項５記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源やインバータなどの回路には、スイッチング素子やダイオードなどのパワー半導体素子が用いられる。これらのパワー半導体素子には高耐圧・低オン抵抗が求められる。そして、耐圧とオン抵抗の関係は、素子材料で決まるトレードオフ関係がある。
【０００３】
これまでの技術開発の進歩により、パワー半導体素子は、主な素子材料であるシリコンの限界近くまで低オン抵抗が実現されている。オン抵抗を更に低減するには素子材料の変更が必要である。ＧａＮやＡｌＧａＮなどのＧａＮ系半導体や炭化珪素（ＳｉＣ）などのワイドバンドギャップ半導体をスイッチング素子材料として用いることで、材料で決まるトレードオフ関係を改善でき、飛躍的に低オン抵抗化が可能である。
【０００４】
ＧａＮやＡｌＧａＮなどのＧａＮ系半導体を用いた素子で、低オン抵抗が得られやすい素子として、例えば、ＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造を用いたＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が挙げられる。このＨＥＭＴは、ヘテロ界面チャネルの高移動度と、分極により発生する高電子濃度により、低オン抵抗を実現する。これにより、素子のチップ面積が小さくとも低オン抵抗が得られる。
【０００５】
ＨＥＭＴの一構造としてＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造を備えるＭＩＳ型ＨＥＭＴがある。ＭＩＳ型ＨＥＭＴでは、ゲート電極を形成する金属が、ゲート絶縁膜や層間絶縁膜中を拡散し、信頼性不良の発生原因となる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−９８２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、信頼性が向上した半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の半導体装置は、ＧａＮ系半導体層と、前記ＧａＮ系半導体層上に設けられるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に設けられ前記ゲート絶縁膜と共通して含まれる第１の元素を含む第１の金属化合物層と、前記第１の金属化合物層上に設けられ金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さく前記第１の金属化合物層と共通して含まれる第２の元素を含む第１の金属層と、前記第１の金属層上に設けられる金（Ａｕ）層と、前記金層上に設けられる第２の金属層と、前記金層の側面に設けられる第３の金属層と、を有するゲート電極と、前記ＧａＮ系半導体層上に設けられるソース電極と、前記ＧａＮ系半導体層上に、前記ソース電極との間に前記ゲート電極を挟んで設けられるドレイン電極と、前記ゲート電極上に設けられる層間絶縁膜と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
【図２】比較形態の半導体装置の断面写真。
【図３】比較形態の半導体装置の断面写真。
【図４】比較形態の半導体装置の断面写真。
【図５】比較形態の半導体装置の断面写真。
【図６】第１の実施形態の半導体装置の断面写真。
【図７】第２の実施形態の半導体装置の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書中、同一または類似する部材については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１１】
本明細書中、「ＧａＮ系半導体」とは、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＩｎＮ（窒化インジウム）およびそれらの中間組成を備える半導体の総称である。
【００１２】
本明細書中、「ノンドープ」とは、意図的に不純物を導入していない状態であり、通常、不純物の濃度が１×１０１５ｃｍ−３以下である。
【００１３】
また、本明細書中、「上」、「下」とは、構成要件の相対的位置関係を示す用語であり、必ずしも重力方向に対する上下関係を示すものではない。
【００１４】
（第１の実施形態）
本実施形態の半導体装置は、ＧａＮ系半導体層と、ＧａＮ系半導体層上に設けられるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられゲート絶縁膜と共通して含まれる第１の元素を含む第１の金属化合物層と、第１の金属化合物層上に設けられ金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さく第１の金属化合物層と共通して含まれる第２の元素を含む第１の金属層と、第１の金属層上に設けられる金（Ａｕ）層と、第１の金層上に設けられる第２の金属層と、金層の側面に設けられる第３の金属層と、を有するゲート電極と、ＧａＮ系半導体層上に設けられるソース電極と、ＧａＮ系半導体層上に、ソース電極との間にゲート電極を挟んで設けられるドレイン電極と、ゲート電極上に設けられる層間絶縁膜と、を備える。
【００１５】
図１は、本実施形態の半導体装置の模式断面図である。本実施形態の半導体装置は、ＧａＮ系半導体のＭＩＳ型ＨＥＭＴである。図１（ａ）はトランジスタの模式断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のゲート電極の層構造を示す図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の半導体装置は、ＧａＮ系半導体のチャネル層１０上に、チャネル層１０よりもバンドギャップの大きい、ＧａＮ系半導体のバリア層（ＧａＮ系半導体層）１２が設けられる。また、バリア層１２上にゲート絶縁膜１４が設けられる。
【００１７】
ゲート絶縁膜１４上には、ゲート電極１６が設けられる。また、バリア層１２上にソース電極１８が設けられる。更に、バリア層１２上にソース電極１８との間にゲート電極１６を挟んで、ドレイン電極２０が設けられる。ゲート電極１６上には、層間絶縁膜２２が設けられる。
【００１８】
チャネル層１０は、例えば、ノンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ＜１）である。例えば、チャネル層１０は、ノンドープのＧａＮである。なお、チャネル層１０に、ｎ型またはｐ型の不純物が含有されていてもかまわない。
【００１９】
バリア層１２は、例えば、ノンドープ又はｎ型のＡｌＹＧａ１−ＹＮ（０＜Ｙ≦１、Ｘ＜Ｙ）である。バリア層１２は、例えば、ノンドープのＡｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎである。バリア層１２は、チャネル層１０よりもアルミニウム（Ａｌ）の濃度が高い。
【００２０】
ゲート絶縁膜１４は、例えば、シリコン窒化膜である。ゲート絶縁膜１４として、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン酸窒化膜を適用することも可能である。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ゲート電極１６は、ゲート絶縁膜１４上の第１の金属化合物層２４、第１の金属化合物層２４上の第１の金属層２６、第１の金属層２６上の金（Ａｕ）層２８、金層２８上の第２の金属層３０、金層２８の側面の第３の金属層３２を備える。更に、第１の金属層２６と金層２８との間に第４の金属層３４を備える。
【００２２】
第１の金属化合物層２４は、ゲート絶縁膜１４と共通して含まれる第１の元素を含む。また、第１の金属層２６は、金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さく、第１の金属化合物層２４と共通して含まれる第２の元素を含む。
【００２３】
第１の金属化合物層２４及び第１の金属層２６は、金（Ａｕ）がゲート絶縁膜１４やバリア層１２へ拡散することを抑制する機能を備える。いわゆる、バリアメタルとして機能する。
【００２４】
例えば、ゲート絶縁膜１４がシリコン窒化膜、第１の金属化合物層２４が窒化チタン、第１の金属層２６がチタン（Ｔｉ）である。この場合、第１の元素が窒素（Ｎ）、第２の元素がチタン（Ｔｉ）である。
【００２５】
また、例えば、ゲート絶縁膜１４がシリコン酸化膜、第１の金属化合物層２４が酸化チタン、第１の金属層２６がチタン（Ｔｉ）である。この場合、第１の元素が酸素（Ｏ）、第２の元素がチタン（Ｔｉ）である。
【００２６】
また、例えば、ゲート絶縁膜１４がシリコン酸化膜、第１の金属化合物層２４がチタンシリサイド、第１の金属層２６がチタン（Ｔｉ）である。この場合、第１の元素がシリコン（Ｓｉ）、第２の元素がチタン（Ｔｉ）である。
【００２７】
第１の金属化合物層２４は、ゲート絶縁膜１４と第１の金属層２６とが反応して形成される金属化合物であることが望ましい。
【００２８】
第２の金属層３０は、金（Ａｕ）が層間絶縁膜２２へ拡散することを抑制する機能を備える。いわゆる、バリアメタルとして機能する。また、第２の金属層３０は、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる機能を備える。
【００２９】
第２の金属層３０は、例えば、チタン（Ｔｉ）である。また、第２の金属層３０として、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）または、モリブデン（Ｍｏ）を適用することも可能である。第２の金属層３０は、層間絶縁膜２２の材料と反応して金属化合物を生成する材料であることが望ましい。
【００３０】
第３の金属層３２は、金（Ａｕ）が層間絶縁膜２２へ拡散することを抑制する機能を備える。いわゆる、バリアメタルとして機能する。また、第３の金属層３２は、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる機能を備える。
【００３１】
第３の金属層３２は、例えば、チタン（Ｔｉ）である。また、第３の金属層３２として、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）または、モリブデン（Ｍｏ）を適用することも可能である。第３の金属層３２は、層間絶縁膜２２の材料と反応して金属化合物を生成する材料であることが望ましい。
【００３２】
第２の金属層３０と第３の金属層３２は同一材料の連続した膜であることが好ましい。また、第１の金属層２４、第２の金属層２６、及び第３の金属層３０は同一材料であることが望ましい。
【００３３】
第４の金属層３４は、第１の金属層２４と異なる材料で形成される。第４の金属層３４は、金（Ａｕ）がゲート絶縁膜１４やバリア層１２へ拡散することを抑制する機能を備える。いわゆる、バリアメタルとして機能する。
【００３４】
第４の金属層３４は、例えば、白金（Ｐｔ）である。また、第４の金属層３４として、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の金属窒化物あるいはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の導電性金属酸化物を適用することも可能である。
【００３５】
ソース電極１８及びドレイン電極２０は、金属電極である。ソース電極１８及びドレイン電極２０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、または、タングステン（Ｗ）等を含む。ソース電極１８及びドレイン電極２０は、複数の金属の積層構造であってもかまわない。ソース電極１８及びドレイン電極２０と、バリア層１２との間は、オーミックコンタクトであることが望ましい。
【００３６】
層間絶縁膜２２、例えば、シリコン窒化膜である。層間絶縁膜２２として、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン酸窒化膜を適用することも可能である。
【００３７】
次に、本実施形態の半導体装置の作用および効果について説明する。
【００３８】
ＭＩＳ型ＨＥＭＴでは、高性能で信頼性の高いトランジスタを実現する観点からゲート電極の材料が選択される。ゲート電極の安定性および抵抗を低減させる観点からは、材料として金（Ａｕ）を選択することが望ましい。
【００３９】
図２−図５は、比較形態の半導体装置の断面写真である。比較形態の半導体装置はＭＩＳ型ＨＥＭＴである。比較形態のＭＩＳ型ＨＥＭＴは、ゲート電極は、ゲート絶縁膜側から、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層構造である。ゲート絶縁膜はシリコン窒化膜、層間絶縁膜はシリコン窒化膜である。
【００４０】
比較形態のＭＩＳ型ＨＥＭＴでは、金層中を拡散したニッケルが、ゲート電極の上部で層間絶縁膜内へと拡散する（図２）。また、ニッケル層のニッケルが拡散により消失し、ニッケル層にボイドが発生する（図３）。また、ゲート絶縁膜中への金（Ａｕ）の拡散が生じる（図４）。さらに、ゲート電極側面に露出する金層と、層間絶縁膜との密着性が悪く、ゲート電極脇に層間絶縁膜の剥がれによる空洞が形成される（図５）。
【００４１】
図２−図５に観察される現象が、比較形態のＭＩＳ型ＨＥＭＴの信頼性不良の要因となっていることが明らかになっている。
【００４２】
本実施形態の半導体装置は、第１の金属層２４は、金（Ａｕ）中の拡散係数がニッケル（Ｎｉ）よりも小さい第２の元素を含む材料、例えば、チタン（Ｔｉ）で形成される。したがって、第１の金属層２４を構成する元素の拡散が抑制され、例えば、図２、図３に示すような、元素の層間絶縁膜２２内への拡散や、ボイドの発生が抑制される。
【００４３】
また、第１の金属化合物層２４を、ゲート絶縁膜１４と金属２８との間にバリアメタルとして備えることにより、ゲート絶縁膜中への金（Ａｕ）の拡散が抑制される。さらに、本実施形態は、第４の金属層３４を、ゲート絶縁膜１４と金属２８との間にバリアメタルとして備えることにより、ゲート絶縁膜中への金（Ａｕ）の拡散が一層抑制される。したがって、図４に示すような、ゲート絶縁膜中への金（Ａｕ）の拡散が抑制される。
【００４４】
また、金層２８の側面に、第３の金属層３２を備えることにより、金層２８と層間絶縁膜２２が直接接することを防止する。したがって、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性が向上する。このため、図５に示すような、層間絶縁膜の剥がれによる空洞の形成が抑制される。なお、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる観点から、第３の金属層３２は、層間絶縁膜２２の材料と反応して酸化物やシリサイド等の金属化合物を生成する材料であることが望ましい。
【００４５】
さらに、第１の金属化合物層２４は、ゲート絶縁膜１４と共通して含まれる第１の元素を含む材料である。また、第１の金属層２６は、第１の金属化合物層２４と共通して含まれる第２の元素を含む。この構成により、ゲート絶縁膜１４とゲート電極１６との密着性が向上する。
【００４６】
ゲート絶縁膜１４とゲート電極１６との密着性を向上させる観点から、第１の金属化合物層２４は、ゲート絶縁膜１４と第１の金属層２６とが反応して形成される酸化物やシリサイド等の金属化合物であることが望ましい。例えば、ゲート絶縁膜１４がシリコン窒化膜である場合、ゲート絶縁膜１４に第１の金属層２６としてチタンを堆積した後、熱工程によって反応させ、窒化チタンである第１の金属化合物層２４が形成されることが好ましい。
【００４７】
また、金層２８の上面に、第２の金属層３０を備えることにより、金層２８と層間絶縁膜２２が直接接することを防止する。したがって、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性が向上する。なお、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる観点から、第２の金属層３０は、層間絶縁膜２２の材料と反応して酸化物やシリサイド等の金属化合物を生成する材料であることが望ましい。
【００４８】
製造コストを低減する観点から、第２の金属層３０と第３の金属層３２は同一材料の連続した膜であることが好ましい。また、同様に、製造コストを低減する観点から、第１の金属層２４、第２の金属層２６、及び第３の金属層３０は同一材料であることが望ましい。
【００４９】
図６は、本実施形態の半導体装置の断面写真である。本実施形態のＭＩＳ型ＨＥＭＴは、ゲート電極１６は、第１の金属化合物層２４の窒化チタン層、第１の金属層２６のチタン層、第４の金属層３４の白金層、金層２８、第２の金属層３０のチタン層、金層２８の側面の第３の金属層３２であるチタン層で構成される。第２の金属層３０と第３の金属層３２は連続した膜である。ゲート絶縁膜はシリコン窒化膜、層間絶縁膜はシリコン窒化膜である。
【００５０】
図６から明らかなように、図２−図５で示した比較形態で観察された現象は、本実施形態では観察されていない。また、比較形態に比べ、信頼性不良が低減されることが確認されている。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、ゲート電極材料にニッケルを用いた場合のニッケルの拡散に起因する問題を解決することができる。また、ゲート電極材料に金を用いた場合でも、金の拡散や層間絶縁膜との密着性に起因する問題を解決できる。したがって、信頼性が向上した半導体装置が実現される。
【００５２】
（第２の実施形態）
本実施形態の半導体装置は、第２の金属層と層間絶縁膜との間に設けられ、第２の金属層と層間絶縁膜のそれぞれと共通する元素を含む第２の金属化合物層と、第３の金属層と層間絶縁膜との間に設けられ、第３の金属層と層間絶縁膜のそれぞれと共通する元素を含む第３の金属化合物層と、を更に備えること以外は第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
【００５３】
図７は、本実施形態の半導体装置の模式断面図である。
【００５４】
図７に示すように、ゲート電極１６は、第２の金属層３０と層間絶縁膜２２との間に第２の金属化合物層３６を備える。また、第３の金属層３２と層間絶縁膜２２との間に第３の金属化合物層３８を備える。
【００５５】
第２の金属化合物層３６は、第２の金属層３０と層間絶縁膜２２のそれぞれと共通する元素を含む。例えば、第２の金属層３０がチタン、第２の金属化合物層３６が窒化チタン、層間絶縁膜２２がシリコン窒化膜である。この場合、第２の金属層３０と共通する元素がチタン（Ｔｉ）、層間絶縁膜２２と共通する元素が窒素（Ｎ）である。また、例えば、第２の金属層３０がチタン、第２の金属化合物層３６が酸化チタン、層間絶縁膜２２がシリコン酸化膜である。この場合、第２の金属層３０と共通する元素がチタン（Ｔｉ）、層間絶縁膜２２と共通する元素が酸素（Ｏ）である。
【００５６】
第３の金属化合物層３８は、第３の金属層３２と層間絶縁膜２２のそれぞれと共通する元素を含む。例えば、第３の金属層３２がチタン、第３の金属化合物層３８が窒化チタン、層間絶縁膜２２がシリコン窒化膜である。この場合、第３の金属層３２と共通する元素がチタン（Ｔｉ）、層間絶縁膜２２と共通する元素が窒素（Ｎ）である。また、例えば、第３の金属層３２がチタン、第３の金属化合物層３８が酸化チタン、層間絶縁膜２２がシリコン酸化膜である。この場合、第３の金属層３２と共通する元素がチタン（Ｔｉ）、層間絶縁膜２２と共通する元素が酸素（Ｏ）である。
【００５７】
本実施形態のＭＩＳ型ＨＥＭＴは、第２の金属化合物層３６及び第３の金属化合物層３８を備えることにより、第１の実施形態と比較して、更にゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性が向上する。
【００５８】
ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる観点から、第２の金属化合物層３６は、第２の金属層３０と層間絶縁膜２２とが反応して形成される酸化物やシリサイド等の金属化合物であることが望ましい。例えば、第２の金属層３０がチタンである場合、ゲート電極１６上に層間絶縁膜２２としてシリコン窒化膜を堆積した後、熱工程によって反応させ、窒化チタンである第２の金属化合物層３６が形成されることが好ましい。
【００５９】
同様に、ゲート電極１６と層間絶縁膜２２との密着性を向上させる観点から、第３の金属化合物層３８は、第３の金属層３２と層間絶縁膜２２とが反応して形成される窒化物や酸化物、シリサイド等の金属化合物であることが望ましい。例えば、第３の金属層３２がチタンである場合、ゲート電極１６上に層間絶縁膜２２としてシリコン窒化膜を堆積した後、熱工程によって反応させ、窒化チタンである第３の金属化合物層３８が形成されることが好ましい。
【００６０】
実施形態では、半導体層の材料としてＧａＮやＡｌＧａＮを例に説明したが、例えば、インジウム（Ｉｎ）を含有するＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＡｌＧａＮを適用することも可能である。また、半導体層の材料としてＡｌＮを適用することも可能である。
【００６１】
実施形態では、バリア層として、ノンドープのＡｌＧａＮを例に説明したが、ｎ型のＡｌＧａＮを適用することも可能である。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、一実施形態の構成要素を他の実施形態の構成要素と置き換えまたは変更してもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１２      バリア層（ＧａＮ系半導体層）
１４      ゲート絶縁膜
１６      ゲート電極
１８      ソース電極
２０      ドレイン電極
２２      層間絶縁膜
２４      第１の金属層
２６      第１の金属化合物層
２８      金（Ａｕ）層
３０      第２の金属層
３２      第３の金属層
３４      第４の金属層
３６      第２の金属化合物層
３８      第３の金属化合物層
【図１】
2016062935.tif 000003
【図７】
2016062935.tif 000004
【図２】
2016062935.tif 000005
【図３】
2016062935.tif 000006
【図４】
2016062935.tif 000007
【図５】
2016062935.tif 000008
【図６】
2016062935.tif 000009