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公開番号2025094737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210463
出願日2023-12-13
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 20250101AFI20250618BHJP()
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電極と、第2電極と、シリコンを含む第3電極と、半導体部材と、第1絶縁部材と、を含む。第3電極は、第1電極領域及び第2電極領域を含む。半導体部材は、第1半導体層及び第2半導体層を含む。第1半導体層は、Al_x1Ga_1-x1N(0≦x1<1)を含む。第2半導体層は、Al_x2Ga_1-x2N(0<x2≦1、x1<x2)を含む。第1電極領域及び第2電極領域は、第1条件または第2条件を満たす。第1条件において、第2電極領域は、P及びAsよりなる群から選択された少なくとも1つを含む第1元素を含み、第1電極領域は、前記第1元素を含まない。第2条件において、第2電極領域における第1元素の第2濃度は、第1電極領域における第1元素の第1濃度よりも高い。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１電極と、
第２電極と、
シリコンを含む第３電極であって、前記第１電極から前記第２電極への第１方向における前記第３電極の位置は、前記第１方向における前記第１電極の位置と、前記第１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電極領域及び第２電極領域を含む、前記第３電極と、
第１半導体層及び第２半導体層を含む半導体部材であって、
前記第１半導体層は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、前記第１半導体層は、第１部分領域と、第２部分領域と、第３部分領域と、第４部分領域と、第５部分領域と、を含み、前記第１部分領域から前記第１電極への第２方向は前記第１方向と交差し、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１電極領域への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１方向における前記第４部分領域の位置は、前記第１方向における前記第１部分領域の位置と、前記第１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１方向における前記第５部分領域の位置は、前記第１方向における前記第３部分領域の前記位置と、前記第１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２半導体層は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含み、前記第２半導体層は、第１半導体部分及び第２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１電極領域は、前記第１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半導体部分の一部は前記第２方向において前記第４部分領域と前記第２電極領域との間に設けられた、前記半導体部材と、
前記半導体部材と前記第３電極との間に設けられた第１絶縁部材と、
を備え、
前記第１電極領域及び前記第２電極領域は、第１条件または第２条件を満たし、
前記第１条件において、前記第２電極領域は、Ｐ及びＡｓよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１元素を含み、前記第１電極領域は、前記第１元素を含まず、
前記第２条件において、前記第２電極領域における前記第１元素の第２濃度は、前記第１電極領域における前記第１元素の第１濃度よりも高い、半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第３電極は、第３電極領域をさらに含み、
前記第２半導体部分の一部は前記第２方向において前記第５部分領域と前記第３電極領域との間に設けられ、
前記第３電極領域は、前記第１元素を含む、または、前記第３電極領域における前記第１元素の第３濃度は、前記第１濃度よりも高い、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第３電極は、第４電極領域をさらに含み、
前記第４電極領域は、前記第１方向において前記第２電極領域と前記第３電極領域との間に設けられ、
前記第４電極領域は、前記第１元素を含む、または、前記第４電極領域における前記第１元素の第４濃度は、前記第１濃度よりも高い、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第３電極は、第４電極領域をさらに含み、
前記第４電極領域は、前記第１方向において前記第２電極領域と前記第３電極領域との間に設けられ、
前記第４電極領域は、前記第１元素を含まない、または、前記第４電極領域における前記第１元素の第４濃度は、前記第２濃度よりも低く、前記第３濃度よりも低い、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１電極領域は、Ｂ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第２元素を含み、
前記第２電極領域は、前記第２元素を含まない、または、前記第２電極領域における前記第２元素の濃度は、前記第１電極領域における前記第２元素の濃度よりも低い、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２濃度は、前記第２電極領域における前記第２元素の濃度よりも高い、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１電極領域は、Ｂ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第２元素を含み、
前記第４電極領域は、前記第２元素を含まない、または、前記第４電極領域における前記第２元素の濃度は、前記第１電極領域における前記第２元素の濃度よりも低い、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第３電極は、Ｂ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第２元素を含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１絶縁部材は、第１絶縁領域、第２絶縁領域及び第３絶縁領域を含み、
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電極領域との間に設けられ、
前記第２絶縁領域は、前記第１方向において前記第１半導体部分と前記第１電極領域との間に設けられ、
前記第３絶縁領域は、前記第１方向において前記第１電極領域と前記第２半導体部分との間に設けられた、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
Ａｌ
ｚ１
Ｇａ
１－ｚ１
Ｎ（０＜ｚ１≦１、ｘ２＜ｚ１）を含む第１化合物部材をさらに備え、
前記第１化合物部材は、第１化合物領域を含み、
前記第１化合物領域は、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た、請求項９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 1,900 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２０２３－１７１７８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電極と、第２電極と、シリコンを含む第３電極と、半導体部材と、第１絶縁部材と、を含む。前記第１電極から前記第２電極への第１方向における前記第３電極の位置は、前記第１方向における前記第１電極の位置と、前記第１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電極領域及び第２電極領域を含む。前記半導体部材は、第１半導体層及び第２半導体層を含む。前記第１半導体層は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。前記第１半導体層は、第１部分領域と、第２部分領域と、第３部分領域と、第４部分領域と、第５部分領域と、を含む。前記第１部分領域から前記第１電極への第２方向は前記第１方向と交差する。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１電極領域への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１方向における前記第４部分領域の位置は、前記第１方向における前記第１部分領域の位置と、前記第１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１方向における前記第５部分領域の位置は、前記第１方向における前記第３部分領域の前記位置と、前記第１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２半導体層は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む。前記第２半導体層は、第１半導体部分及び第２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１電極領域は、前記第１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半導体部分の一部は前記第２方向において前記第４部分領域と前記第２電極領域との間に設けられる。前記第１絶縁部材は、前記半導体部材と前記第３電極との間に設けられる。前記第１電極領域及び前記第２電極領域は、第１条件または第２条件を満たす。前記第１条件において、前記第２電極領域は、Ｐ及びＡｓよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１元素を含み、前記第１電極領域は、前記第１元素を含まない。前記第２条件において、前記第２電極領域における前記第１元素の第２濃度は、前記第１電極領域における前記第１元素の第１濃度よりも高い。
【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。
【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、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Ｙ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、シリコンを含む。第３電極５３は、例えば、ポリシリコンを含んで良い。第３電極５３において、シリコン（ポリシリコン）は、導電性を生じる不純物を含んで良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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