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公開番号2025163552
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-29
出願番号2024066941
出願日2024-04-17
発明の名称半導体装置及びウエーハ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H10D 8/50 20250101AFI20251022BHJP()
要約【課題】特性を向上可能な半導体装置及びウエーハを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、第1、第2窒化物領域、第1、第2電極を含む。第1窒化物領域は、第1領域及び第2領域を含む。第1領域は、Al_x1Ga_1-x1N(0<x1≦1)を含む。第2領域は、Al_x2Ga_1-x2N(0≦x2<x1)を含む。第2領域は、第1領域と第2窒化物領域との間にある。x1は、第1領域から第2窒化物領域への第1方向に沿って低下する。x2は、第1方向に沿って低下する。第1方向に沿う位置の変化に対するx1の変化率は、x2の変化率よりも高い。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１領域及び第２領域を含む第１窒化物領域であって、前記第１領域は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０＜ｘ１≦１）を含み、前記第２領域は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０≦ｘ２＜ｘ１）を含む、前記第１窒化物領域と、
Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０＜ｙ２≦１）を含む第２窒化物領域であって、前記第２領域は、前記第１領域と前記第２窒化物領域との間にあり、前記第２窒化物領域と、
前記第１領域に電気的に接続された第１電極と、
前記第２窒化物領域と電気的に接続された第２電極と、
を備え、
組成比ｘ１は、前記第１領域から前記第２窒化物領域への第１方向に沿って低下し、
組成比ｘ２は、前記第１方向に沿って低下し、
前記第１方向に沿う位置の変化に対する前記組成比ｘ１の第１変化率は、前記第１方向に沿う前記位置の前記変化に対する前記組成比ｘ２の第２変化率よりも高い、半導体装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第２窒化物領域は、シリコンを含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２領域は、前記第１領域及び前記第２窒化物領域と接する、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２領域は、Ｍｇを含まない、または、
前記第２領域におけるＭｇの濃度は、１×１０
１６
／ｃｍ
３
以下である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１領域の前記第１方向に沿う第１領域厚は、前記第２領域の前記第１方向に沿う第２領域厚よりも薄い、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】
シリコンを含む基体と、
Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ３
Ｎ（ｙ２＜ｚ３≦１）を含む第３窒化物領域と、
をさらに含み、
前記第１窒化物領域は、前記基体と前記第２窒化物領域との間にあり、
前記第３窒化物領域は、前記基体と前記第１窒化物領域との間にある、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
シリコンを含む基体と、
Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ３
Ｎ（ｙ２＜ｚ３≦１）を含む第３窒化物領域と、
をさらに含み、
前記第１方向において前記第１電極の少なくとも一部と前記第２電極との間に前記基体があり、
前記基体と前記第２電極との間に前記第３窒化物領域があり、
前記第３窒化物領域と前記第２電極との間に前記第１窒化物領域があり、
前記第１窒化物領域と前記第２電極との間に前記第２窒化物領域があり、
前記第１電極の別の一部から前記基体への方向は、前記第１方向と交差する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
導電性の基体をさらに備え、
前記第１電極と前記第２電極との間に前記基体があり、
前記基体と前記第２電極との間に前記第１窒化物領域があり、
前記第１窒化物領域と前記第２電極との間に前記第２窒化物領域がある、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１領域は、ｐ形であり、
前記第２窒化物領域は、ｎ形であり、
前記第１窒化物領域及び前記第２窒化物領域は、ダイオードとして機能する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
基体と、
第１窒化物領域と、
第２窒化物領域と、
を備え、
前記第１窒化物領域は、前記基体と前記第２窒化物領域との間にあり、
前記第１窒化物領域は、第１領域及び第２領域を含み、
前記第１領域は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０＜ｘ１≦１）を含み、
前記第２領域は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０≦ｘ２＜ｘ１）を含み、
前記第２窒化物領域は、Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０＜ｙ２≦１）を含み、
前記第２領域は、前記第１領域と前記第２窒化物領域との間にあり、
組成比ｘ１は、前記第１領域から前記第２窒化物領域への第１方向に沿って低下し、
組成比ｘ２は、前記第１方向に沿って低下し、
前記第１方向に沿う位置の変化に対する前記組成比ｘ１の第１変化率は、前記第１方向に沿う前記位置の前記変化に対する前記組成比ｘ２の第２変化率よりも高い、ウエーハ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置及びウエーハに関する。
続きを表示（約 1,600 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】
国際公開第２０２１／２４５８９５号
【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、特性を向上可能な半導体装置及びウエーハを提供する。
【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窒化物領域と、第２窒化物領域と、第１電極と、第２電極と、を含む。前記第１窒化物領域は、第１領域及び第２領域を含む。前記第１領域は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０＜ｘ１≦１）を含む。前記第２領域は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０≦ｘ２＜ｘ１）を含む。前記第２窒化物領域は、Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０＜ｙ２≦１）を含む。前記第２領域は、前記第１領域と前記第２窒化物領域との間にある。前記第１電極は、前記第１領域に電気的に接続される。前記第２電極は、前記第２窒化物領域と電気的に接続される。組成比ｘ１は、前記第１領域から前記第２窒化物領域への第１方向に沿って低下する。組成比ｘ２は、前記第１方向に沿って低下する。前記第１方向に沿う位置の変化に対する前記組成比ｘ１の第１変化率は、前記第１方向に沿う前記位置の前記変化に対する前記組成比ｘ２の第２変化率よりも高い。
【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。
図２は、第１実施形態に係る半導体装置を例示するグラフである。
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２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。
【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２は、第１実施形態に係る半導体装置を例示するグラフである。
図１に示すように、実施形態に係る半導体装置１１０は、第１窒化物領域１０、第２窒化物領域２０，第１電極５１及び第２電極５２を含む。
【０００９】
第１窒化物領域１０は、第１領域１１及び第２領域１２を含む。第１領域１１は、Ａｌ
ｘ１
Ｇａ
１－ｘ１
Ｎ（０＜ｘ１≦１）を含む。第２領域１２は、Ａｌ
ｘ２
Ｇａ
１－ｘ２
Ｎ（０≦ｘ２＜ｘ１）を含む。第１領域１１及び第２領域１２は、結晶を含んで良い。
【００１０】
第２窒化物領域２０は、Ａｌ
ｙ２
Ｇａ
１－ｙ２
Ｎ（０＜ｙ２≦１）を含む。第２領域１２は、第１領域１１と第２窒化物領域２０との間にある。第２窒化物領域２０は、結晶を含んで良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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