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公開番号2025123075
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2024018935
出願日2024-02-09
発明の名称ウエーハ、及び、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H10D 30/47 20250101AFI20250815BHJP()
要約【課題】特性の向上が可能な、ウエーハ、及び、半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ウエーハは、基体、及び、第1～第4層を含む。第4層は、Al_y1Ga_1-y1N(0<y1≦1)を含む複数の第1膜と、Al_y2Ga_1-y2N(0≦y2<1、y2<y1)を含む複数の第2膜と、を含む。複数の第1膜の1つは、複数の第2膜の1つと、複数の第2膜の別の1つと、の間に設けられる。複数の第2膜の1つは、複数の第1膜の1つと、複数の第1膜の別の1つと、の間に設けられる。第2層における第2炭素濃度は、第1層における第1炭素濃度よりも高い。第3層における第3炭素濃度は、第2炭素濃度よりも低い。第4層における第4炭素濃度は、第2炭素濃度よりも低い。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
基体と、
Ａｌ
ｚ１
Ｇａ
１－ｚ１
Ｎ（０＜ｚ１＜１）を含む第１層と、
Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ２
Ｎ（０＜ｚ２＜ｚ１）を含む第２層と、
Ａｌ
ｚ３
Ｇａ
１－ｚ３
Ｎ（０＜ｚ３＜ｚ２）を含む第３層と、
第４層と、
を備え、
前記第１層は、第１方向において前記基体と前記第４層との間にあり、
前記第２層は、前記第１方向において前記第１層と前記第４層との間にあり、
前記第３層は、前記第１方向において前記第２層と前記第４層との間にあり、
前記第４層は、
Ａｌ
ｙ１
Ｇａ
１－ｙ１
Ｎ（０＜ｙ１≦１）を含む複数の第１膜と、
Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０≦ｙ２＜１、ｙ２＜ｙ１）を含む複数の第２膜と、
を含み、
前記複数の第１膜の１つは、前記第１方向において、前記複数の第２膜の１つと、前記複数の第２膜の別の１つと、の間に設けられ、
前記複数の第２膜の前記１つは、前記第１方向において、前記複数の第１膜の前記１つと、前記複数の第１膜の別の１つと、の間に設けられ、
前記第２層における第２炭素濃度は、前記第１層における第１炭素濃度よりも高く、
前記第３層における第３炭素濃度は、前記第２炭素濃度よりも低く、
前記第４層における第４炭素濃度は、前記第２炭素濃度よりも低い、ウエーハ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第３炭素濃度は、前記第４炭素濃度よりも低い、請求項１に記載のウエーハ。
【請求項３】
前記第４炭素濃度は、前記第１炭素濃度よりも高い、請求項１に記載のウエーハ。
【請求項４】
前記第１層は、前記第１方向における第１厚を有し、
前記第２層は、前記第１方向における第２厚を有し、
前記第３層は、前記第１方向における第３厚を有し、
前記第４層は、前記第１方向における第４厚を有し、
前記第４厚は、前記第１厚、前記第２厚、及び前記第３厚の和よりも小さい、請求項１～３のいずれか１つに記載のウエーハ。
【請求項５】
前記第４厚は、前記第２厚及び前記第３厚の和よりも小さい、請求項４に記載のウエーハ。
【請求項６】
前記第３層は、前記第２層及び前記第４層と接する、請求項１に記載のウエーハ。
【請求項７】
Ａｌ
ｚ５
Ｇａ
１－ｚ５
Ｎ（ｚ３＜ｚ５≦１）を含む第５層をさらに備え、
前記第５層は、前記基体と前記第１層との間に設けられる、請求項１に記載のウエーハ。
【請求項８】
前記第１層、前記第２層、前記第３層及び前記第４層におけるＦｅの濃度は、１×１０
１７
ｃｍ
－３
未満である、請求項１に記載のウエーハ。
【請求項９】
請求項１に記載のウエーハと、
半導体部材と、
第１電極と、
第２電極と、
第３電極と、
を備え、
前記半導体部材は、
Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体層と、
Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む第２半導体層と、
を含み、
前記第１半導体層は、前記第４層と前記第２半導体層との間に設けられ、
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方向と交差し、
前記第３電極の前記第２方向における位置は、前記第１電極の前記第２方向における位置と、前記第２電極の前記第２方向にける位置と、の間にあり、
前記第２半導体層は、第１半導体部分と第２半導体部分と含み、
前記第１半導体部分から前記第２半導体部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１電極は、前記第１半導体部分と電気的に接続され、
前記第２電極は、前記第２半導体部分と電気的に接続された、半導体装置。
【請求項１０】
前記第３電極の少なくとも一部は、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、ウエーハ、及び、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、窒化物を含むウエーハに基づく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２０２２－９２７２８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、ウエーハ、及び、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、ウエーハは、基体と、Ａｌ
ｚ１
Ｇａ
１－ｚ１
Ｎ（０＜ｚ１＜１）を含む第１層と、Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ２
Ｎ（０＜ｚ２＜ｚ１）を含む第２層と、Ａｌ
ｚ３
Ｇａ
１－ｚ３
Ｎ（０＜ｚ３＜ｚ２）を含む第３層と、第４層と、を含む。前記第１層は、第１方向において前記基体と前記第４層との間にある。前記第２層は、前記第１方向において前記第１層と前記第４層との間にある。前記第３層は、前記第１方向において前記第２層と前記第４層との間にある。前記第４層は、Ａｌ
ｙ１
Ｇａ
１－ｙ１
Ｎ（０＜ｙ１≦１）を含む複数の第１膜と、Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０≦ｙ２＜１、ｙ２＜ｙ１）を含む複数の第２膜と、を含む。前記複数の第１膜の１つは、前記第１方向において、前記複数の第２膜の１つと、前記複数の第２膜の別の１つと、の間に設けられる。前記複数の第２膜の前記１つは、前記第１方向において、前記複数の第１膜の前記１つと、前記複数の第１膜の別の１つと、の間に設けられる。前記第２層における第２炭素濃度は、前記第１層における第１炭素濃度よりも高い。前記第３層における第３炭素濃度は、前記第２炭素濃度よりも低い。前記第４層における第４炭素濃度は、前記第２炭素濃度よりも低い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るウエーハを例示する模式的断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るウエーハを例示する模式図である。
図３は、ウエーハの特性を例示するグラフである。
図４は、ウエーハの特性を例示するグラフである。
図５は、ウエーハの特性を例示するグラフである。
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。
【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実施形態に係るウエーハを例示する模式的断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るウエーハを例示する模式図である。
図１に示すように、実施形態に係るウエーハ２１０は、基体６０、第１層６１、第２層６２、第３層６３及び第４層６４を含む。
【０００９】
第１層６１は、Ａｌ
ｚ１
Ｇａ
１－ｚ１
Ｎ（０＜ｚ１＜１）を含む。第２層６２は、Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ２
Ｎ（０＜ｚ２＜ｚ１）を含む。第３層６３は、Ａｌ
ｚ３
Ｇａ
１－ｚ３
Ｎ（０＜ｚ３＜ｚ２）を含む。
【００１０】
第１層６１は、第１方向Ｄ１において基体６０と第４層６４との間にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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