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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、Al_x1Ga_1-x1N(0≦x1<1)を含む。第2窒化物領域は、Al_x2Ga_1-x2N(x1<x2≦1)またはIn_yAl_zGa_(1-y-z)N(0<y≦1、0≦z<1、y+z≦1)を含む。第3窒化物領域は、Al_x3Ga_1-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
ｙ
Ａｌ
ｚ
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
ｙ
Ａｌ
ｚ
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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