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公開番号2024177562
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2024177805,2021092088
出願日2024-10-10,2021-06-01
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 20060101AFI20241212BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特性を安定化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、第1～第5電極、半導体部材、第1絶縁部材、及び、第1、第2接続部材を含む。半導体部材は、第1半導体領域及び第2半導体領域を含む。第1半導体領域は、Al_x1Ga_1-x1N(0≦x1<1)を含む。第2半導体領域は、Al_x2Ga_1-x2N(0<x2<1、x1<x2)を含む。第1接続部材は、第5電極を第1電極と電気的に接続する。第2接続部材は、第4電極を第3電極と電気的に接続する。
【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１電極部分を含む第３電極であって、前記第１電極部分の前記第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、
第４電極と、
第１電極領域を含む第５電極と、
第１半導体領域及び第２半導体領域を含む半導体部材であって、
前記第１半導体領域は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、前記第１半導体領域は、第１部分領域、第２部分領域、第３部分領域、第４部分領域、第５部分領域、第６部分領域及び第７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、前記第２部分領域から前記第２電極への方向、及び、前記第３部分領域から前記第１電極部分への方向は、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、の間にあり、前記第２部分領域から前記第６部分領域への方向は、前記第２方向と交差し、前記第６部分領域から前記第４電極への方向は、前記第２方向に沿い、前記第６部分領域から前記第７部分領域への方向は、前記第２方向と交差する第１交差方向に沿う、前記第１半導体領域と、
前記第２半導体領域は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２＜１、ｘ１＜ｘ２）を含み、前記第２半導体領域は、第１半導体部分、第２半導体部分及び第３半導体部分を含み、前記第４部分領域から前記第１半導体部分への方向は前記第２方向に沿い、前記第５部分領域から前記第２半導体部分への方向は前記第２方向に沿い、前記第７部分領域から前記第３半導体部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第３半導体部分は、前記第１電極領域の少なくとも一部と接した、前記半導体部材と、
第１絶縁領域を含む第１絶縁部材であって、前記第１絶縁領域は、前記第２方向において前記第３部分領域と前記第１電極部分との間にあり、前記第１絶縁領域の少なくとも一部は、前記第１方向において前記第４部分領域と前記第５部分領域との間にある、前記第１絶縁部材と、
基体と、
Ａｌ
ｘ３
Ｇａ
１－ｘ３
Ｎ（０＜ｘ３≦１、ｘ２＜ｘ３）を含む窒化物部材と、
を備え、
前記第１半導体領域は、前記第２方向において、前記基体と前記第２半導体領域との間にあり、
前記窒化物部材は、第１窒化物領域を含み、
前記第１窒化物領域は、前記第２方向において、前記第３部分領域と前記第１絶縁領域との間に設けられ、
前記第５電極は、第２電極領域を含み、
前記第１半導体領域は、第８部分領域を含み、
前記第７部分領域の前記第１交差方向における位置は、前記第６部分領域の前記第１交差方向における位置と、前記第８部分領域の前記第１交差方向における位置と、の間にあり、
前記第７部分領域の一部は、前記第１交差方向において前記第６部分領域と前記第２電極領域との間にあり、
前記第７部分領域の少なくとも一部は、前記第２電極領域と接し、
前記基体と前記第１窒化物領域との間の前記第２方向に沿う距離は、前記基体と前記第２電極領域との間の前記第２方向に沿う距離と実質的に同じである、半導体装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第５電極を前記第１電極と電気的に接続する第１接続部材と、
前記第４電極を前記第３電極と電気的に接続する第２接続部材と、
をさらに備えた、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第５電極は、Ｎｉ、Ｗ、及びＴｉＮよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第５電極は、前記第３半導体部分とショットキー接触する、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第７部分領域は、前記第１交差方向において、前記第６部分領域と、前記第１電極領域の別の一部と、の間にある、請求項１～４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第５電極は、前記第７部分領域とショットキー接触し、
前記第４電極は、前記第３半導体部分とオーミック接触する、請求項１～５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第４電極と電気的に接続された第６電極をさらに備え、
前記第１半導体領域は、第９部分領域及び第１０部分領域を含み、
前記第８部分領域の前記第１交差方向における位置は、前記第７部分領域の前記第１交差方向における位置と、前記第９部分領域の前記第１交差方向における位置と、の間にあり、
前記第１０部分領域の前記第１交差方向における位置は、前記第８部分領域の前記第１交差方向における前記位置と、前記第９部分領域の前記第１交差方向における前記位置と、の間にあり、
前記第９部分領域から前記第６電極への向きは、前記第２方向に沿い、
前記第２半導体領域は、第４半導体部分を含み、
前記第１０部分領域から前記第４半導体部分への向きは、前記第２方向に沿う、請求項１～６のいずれか１つに記載の半導体装置。

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。
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、安定した特性が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９７７４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、特性を安定化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電極と、第２電極と、第３電極と、第４電極と、第５電極と、半導体部材と、第１絶縁部材と、第１接続部材と、第２接続部材と、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電極は、第１電極部分を含む。前記第１電極部分の前記第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５電極は、第１電極領域を含む。前記半導体部材は、第１半導体領域及び第２半導体領域を含む。前記第１半導体領域は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。前記第１半導体領域は、第１部分領域、第２部分領域、第３部分領域、第４部分領域、第５部分領域、第６部分領域及び第７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、前記第２部分領域から前記第２電極への方向、及び、前記第３部分領域から前記第１電極部分への方向は、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方向と交差する。前記第６部分領域から前記第４電極への方向は、前記第２方向に沿う。前記第６部分領域から前記第７部分領域への方向は、前記第２方向と交差する第１交差方向に沿う。前記第２半導体領域は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２＜１、ｘ１＜ｘ２）を含む。前記第２半導体領域は、第１半導体部分、第２半導体部分及び第３半導体部分を含む。前記第４部分領域から前記第１半導体部分への方向は前記第２方向に沿う。前記第５部分領域から前記第２半導体部分への方向は前記第２方向に沿う。前記第７部分領域から前記第３半導体部分への方向は、前記第２方向に沿う。前記第３半導体部分は、前記第１電極領域の少なくとも一部と接する。前記第１絶縁部材は、第１絶縁領域を含む。前記第１絶縁領域は、前記第２方向において前記第３部分領域と前記第１電極部分との間にある。前記第１絶縁領域の少なくとも一部は、前記第１方向において前記第４部分領域と前記第５部分領域との間にある。前記第１接続部材は、前記第５電極を前記第１電極と電気的に接続する。前記第２接続部材は、前記第４電極を前記第３電極と電気的に接続する。
【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回路図である。
図３は、第１実施形態に係る半導体装置の一部の特性を例示するグラフ図である。
【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４電極５４、第５電極５５、半導体部材１０Ｍ、及び、第１絶縁部材４１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は、第１電極部分５３ａを含む。第１電極部分５３ａ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。例えば、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と第２電極５２との間に設けられて良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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