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公開番号2025025908
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131140
出願日2023-08-10
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H10D 30/87 20250101AFI20250214BHJP()
要約【課題】特性の向上が可能な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方向に沿って延びる第1～第3電極、第1半導体部材、第2半導体部材、第1絶縁部材及び第2絶縁部材を含む。第1半導体部材は、Al_x1Ga_1-x1N(0≦x1<1)を含む。第2半導体部材は、Al_x2Ga_1-x2N(0<x2≦1、x1<x2)を含む。第2絶縁部材の第1絶縁領域は、第1方向において、第3電極と、第2半導体部材の第3半導体部分との間にある。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に沿って延びる第１電極と、
前記第１方向に沿って延びる第２電極であって、前記第１電極から前記第２電極への第２方向は、前記第１方向と交差する、前記第２電極と、
前記第１方向に沿って延びる第３電極であって、前記第２方向における前記第３電極の位置は、前記第２方向における前記第１電極の位置と、前記第２方向における前記第２電極の位置と、の間にあり、前記第３電極は、第１電極部分を含む、前記第３電極と、
Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体部材であって、前記第１半導体部材は、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部分領域及び第６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方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３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３方向に沿い、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３方向に沿い、前記第２方向における前記第４部分領域の位置は、前記第２方向における前記第１部分領域の位置と、前記第２方向における前記第３部分領域の位置と、の間にあり、前記第２方向における前記第５部分領域の位置は、前記第２方向における前記第３部分領域の前記位置と、前記第２方向における前記第２部分領域の位置と、の間にあり、前記第３部分領域から前記第６部分領域への方向は、前記第１方向に沿う、前記第１半導体部材と、
Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む第２半導体部材であって、前記第２半導体部材は、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３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３方向に沿い、前記第６部分領域から前記第３半導体部分への方向は、前記第３方向に沿い、前記第１電極部分は、前記第２方向において前記第１半導体部分と前記第２半導体部分との間にあり、前記第１電極部分から前記第３半導体部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記第２半導体部材と、
第１絶縁部分を含む第１絶縁部材であって、前記第１絶縁部分は、前記第３部分領域と前記第１電極部分との間、前記第１半導体部分と前記第１電極部分との間、及び、前記第１電極部分と前記第２半導体部分との間に設けられた、前記第１絶縁部材と、
第１絶縁領域を含む第２絶縁部材であって、前記第１絶縁領域は、前記第１方向において前記第３電極と前記第３半導体部分との間にある、半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１半導体部分の結晶性は、前記第３半導体部分の結晶性よりも高い、または、
前記第１半導体部分は結晶を含み、前記第３半導体部分は結晶を含まない、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第４部分領域の結晶性は、前記第６部分領域の結晶性よりも高い、または、
前記第４部分領域は結晶を含み、前記第６部分領域は結晶を含まない、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体部分は、前記第１電極部分と対向する第１側面を含み、
前記第２半導体部分は、前記第１電極部分と対向する第２側面を含み、
前記第１側面と前記第２側面との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記第１絶縁領域の少なくとも一部の前記第２方向に沿う第１幅よりも狭い、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体部材は、第７部分領域をさらに含み、
前記第３部分領域は、前記第１方向において前記第７部分領域と前記第６部分領域との間にあり、
前記第２半導体部材は、第４半導体部分をさらに含み、
前記第１電極部分は、前記第１方向において、前記第４半導体部分と前記第３半導体部分との間にあり、
前記第２絶縁部材は、第２絶縁領域をさらに含み、
前記第２絶縁領域は、前記第１方向において前記第４半導体部分と前記第３電極との間にある、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１半導体部分の結晶性は、前記第４半導体部分の結晶性よりも高い、または、
前記第１半導体部分は結晶を含み、前記第４半導体部分は結晶を含まない、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第４部分領域の結晶性は、前記第７部分領域の結晶性よりも高い、または、
前記第４部分領域は結晶を含み、前記第７部分領域は結晶を含まない、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１半導体部材は、第１領域、第２領域及び第３領域を含み、
前記第１領域は、前記第１方向において、前記第２領域と前記第３領域との間に設けられ、
前記第１部分領域、前記第２部分領域、前記第３部分領域、前記第４部分領域及び前記第５部分領域は、前記第１領域に含まれ、
前記第６部分領域は、前記第２領域に含まれ、
前記第７部分領域は、前記第３領域に含まれ、
前記第１領域の結晶性は、前記第２領域の結晶性よりも高く、前記第３領域の結晶性よりも高い、または、
前記第１領域は結晶を含み、前記第２領域及び前記第３領域は結晶を含まない、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第３電極は、前記第３方向において前記第２領域と重ならず、前記第３方向において前記第３領域と重ならない、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２電極は、前記第３方向において前記第２領域と重ならず、前記第３方向において前記第３領域と重ならない、請求項８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 2,700 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２０２１－８９９３４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、特性の向上が可能な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半導体部材、第２半導体部材、第１絶縁部材及び第２絶縁部材を含む。前記第１電極は、第１方向に沿って延びる。前記第２電極は、前記第１方向に沿って延びる。前記第１電極から前記第２電極への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記第３電極は、前記第１方向に沿って延びる。前記第２方向における前記第３電極の位置は、前記第２方向における前記第１電極の位置と、前記第２方向における前記第２電極の位置と、の間にある。前記第３電極は、第１電極部分を含む。前記第１半導体部材は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。前記第１半導体部材は、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部分領域及び第６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方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３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３方向に沿う。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３方向に沿う。前記第２方向における前記第４部分領域の位置は、前記第２方向における前記第１部分領域の位置と、前記第２方向における前記第３部分領域の位置と、の間にある。前記第２方向における前記第５部分領域の位置は、前記第２方向における前記第３部分領域の前記位置と、前記第２方向における前記第２部分領域の位置と、の間にある。前記第３部分領域から前記第６部分領域への方向は、前記第１方向に沿う。前記第２半導体部材は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む。前記第２半導体部材は、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３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３方向に沿う。前記第６部分領域から前記第３半導体部分への方向は、前記第３方向に沿う。前記第１電極部分は、前記第２方向において前記第１半導体部分と前記第２半導体部分との間にある。前記第１電極部分から前記第３半導体部分への方向は、前記第１方向に沿う。前記第１絶縁部材は、第１絶縁部分を含む。前記第１絶縁部分は、前記第３部分領域と前記第１電極部分との間、前記第１半導体部分と前記第１電極部分との間、及び、前記第１電極部分と前記第２半導体部分との間に設けられる。前記第２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１方向において前記第３電極と前記第３半導体部分との間にある。
【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平面図である。
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平面図である。
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平面図である。
図６は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
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平面図である。
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１０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１１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１２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１３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１４は、第２実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
図１５は、第２実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
図１６は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
図１７は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
【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平面図である。
図２及び図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平面図である。
図２は、図１のＡ１－Ａ２線断面図である。図３は、図１のＢ１－Ｂ２線断面図である。
【０００９】
図１～３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半導体部材１０、第２半導体部材２０、第１絶縁部材４１、及び、第２絶縁部材４２を含む。
【００１０】
第１電極５１、第２電極５２及び第３電極５３は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第１方向Ｄ１をＹ軸方向とする。Ｙ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。これらの電極のそれぞれにおいて、Ｙ軸方向における長さは、Ｘ軸方向における長さよりも長く、Ｚ軸方向における長さよりも長い。
（【００１１】以降は省略されています）

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