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公開番号2024018881
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2023014346
出願日2023-02-02
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/338 20060101AFI20240201BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特性を向上できる半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、半導体装置は、第1~第3電極、及び、第1~第3窒化物領域を含む。第1窒化物領域は、Alx1Ga1-x1N(0≦x1<1)を含む。第2窒化物領域は、Alx2Ga1-x2N(x1<x2≦1)またはInyAlzGa(1-y-z)N(0<y≦1、0≦z<1、y+z≦1)を含む。第3窒化物領域は、Alx3Ga1-x3N(x1<x3<x2)を含む。第3窒化物領域は、第7部分領域を含む。第7部分領域は、第1窒化物領域の第3部分領域と第3電極との間にある。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1電極と、
第2電極であって、前記第1電極から前記第2電極への方向は、第1方向に沿う、前記第2電極と、
第3電極であって、前記第3電極の前記第1方向における位置は、前記第1電極の前記第1方向における位置と、前記第2電極の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第3電極と、
Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む第1窒化物領域であって、前記第1窒化物領域は、第1部分領域、第2部分領域、第3部分領域、第4部分領域及び第5部分領域を含み、前記第1部分領域から前記第1電極への方向は、前記第1方向と交差する第2方向に沿い、前記第2部分領域から前記第2電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第3部分領域から前記第3電極への方向は、前記第2方向に沿い、前記第4部分領域の前記第1方向における位置は、前記第1部分領域の前記第1方向における位置と、前記第3部分領域の前記第1方向における位置と、の間にあり、前記第5部分領域の前記第1方向における位置は、前記第3部分領域の前記第1方向における前記位置と、前記第2部分領域の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第1窒化物領域と、
Al
x2
Ga
1-x2
N(x1<x2≦1)またはIn

Al

Ga
(1-y-z)
N(0<y≦1、0≦z<1、y+z≦1)を含む第2窒化物領域であって、前記第2窒化物領域は、第6部分領域を含み、前記第4部分領域から前記第6部分領域への方向は前記第2方向に沿う、前記第2窒化物領域と、
Al
x3
Ga
1-x3
N(x1<x3<x2)を含む第3窒化物領域であって、前記第3窒化物領域は、第7部分領域を含み、前記第7部分領域は、前記第3部分領域と前記第3電極との間にある前記第3窒化物領域と、
を備えた半導体装置。
続きを表示(約 920 文字)【請求項2】
前記第6部分領域は、前記第2方向に沿う第1厚さを有し、
前記第7部分領域は、前記第2方向に沿う第2厚さを有し、
前記第1厚さは、前記第2厚さよりも薄い、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第3窒化物領域は、第8部分領域をさらに含み、
前記第5部分領域から前記第8部分領域への方向は、前記第2方向に沿う、請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第6部分領域は、前記第2方向に沿う第1厚さを有し、
前記第7部分領域は、前記第2方向に沿う第2厚さを有し、
前記第8部分領域は、前記第2方向に沿う第3厚さを有し、
前記第1厚さは、前記第2厚さよりも薄く、
前記第1厚さは、前記第3厚さよりも薄い、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第2窒化物領域は、第9部分領域をさらに含み、
前記第9部分領域は、前記第7部分領域と前記第3電極との間にある、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第2窒化物領域は、第10部分領域をさらに含み、
前記第8部分領域は、前記第5部分領域と前記第10部分領域との間にある、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第10部分領域は、アモルファスである、または、
前記第6部分領域における結晶性は、前記第10部分領域における結晶性よりも高い、請求項6に記載の半導体装置。
【請求項8】
第1絶縁層をさらに備え、
前記第1絶縁層は、前記第8部分領域と前記第10部分領域との間にある、請求項7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第6部分領域から前記第3部分領域の一部への方向は、前記第1方向に沿う、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第3窒化物領域は、第11部分領域を含み、
前記第11部分領域は、前記第4部分領域と前記第6部分領域との間にある、請求項1に記載の半導体装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

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。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、トランジスタなどの半導体装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020-53585号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、特性を向上できる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、半導体装置は、第1電極、第2電極、第3電極、第1窒化物領域、第2窒化物領域及び第3窒化物領域を含む。前記第1電極から前記第2電極への方向は、第1方向に沿う。前記第3電極の前記第1方向における位置は、前記第1電極の前記第1方向における位置と、前記第2電極の前記第1方向における位置と、の間にある。前記第1窒化物領域は、Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む。前記第1窒化物領域は、第1部分領域、第2部分領域、第3部分領域、第4部分領域及び第5部分領域を含む。前記第1部分領域から前記第1電極への方向は、前記第1方向と交差する第2方向に沿う。前記第2部分領域から前記第2電極への方向は、前記第2方向に沿う。前記第3部分領域から前記第3電極への方向は、前記第2方向に沿う。前記第4部分領域の前記第1方向における位置は、前記第1部分領域の前記第1方向における位置と、前記第3部分領域の前記第1方向における位置と、の間にある。前記第5部分領域の前記第1方向における位置は、前記第3部分領域の前記第1方向における前記位置と、前記第2部分領域の前記第1方向における位置と、の間にある。前記第2窒化物領域は、Al
x2
Ga
1-x2
N(x1<x2≦1)またはIn

Al

Ga
(1-y-z)
N(0<y≦1、0≦z<1、y+z≦1)を含む。前記第2窒化物領域は、第6部分領域を含む。前記第4部分領域から前記第6部分領域への方向は前記第2方向に沿う。前記第3窒化物領域は、Al
x3
Ga
1-x3
N(x1<x3<x2)を含む。前記第3窒化物領域は、第7部分領域を含む。前記第7部分領域は、前記第3部分領域と前記第3電極との間にある。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図2は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図3は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図4は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図5は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図6は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図7は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図8は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図9(a)~図9(d)は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
図10(a)~図10(c)は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図1に示すように、実施形態に係る半導体装置110は、第1電極51、第2電極52、第3電極53、第1窒化物領域11、第2窒化物領域12及び第3窒化物領域13を含む。
【0009】
第1電極51から第2電極52への方向は、第1方向D1に沿う。第1方向D1をX軸方向とする。X軸方向に対して垂直な1つの方向をZ軸方向とする。X軸方向及びZ軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。
【0010】
第3電極53の第1方向D1における位置は、第1電極51の第1方向D1における位置と、第2電極52の第1方向D1における位置と、の間にある。第1方向D1において、第3電極53の少なくとも一部が、第1電極51の少なくとも一部と、第2電極52の少なくとも一部と、の間にあって良い。
(【0011】以降は省略されています)

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