特許 7524140 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/338 20060101AFI20240722BHJP

   H01L 29/778 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/812 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/41 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 21/28 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/417 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/423 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/49 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 21/336 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 29/78 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

H01L29/80 H

H01L29/44 Y

H01L21/28 301B

H01L29/50 M

H01L29/58 G

H01L29/78 301V

H01L29/78 301B

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2021121245

(22)【出願日】2021-07-26

(65)【公開番号】P2023017178

(43)【公開日】2023-02-07

【審査請求日】2023-03-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110004026

【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ

(72)【発明者】

【氏名】梶原 瑛祐

(72)【発明者】

【氏名】蔵口 雅彦

【審査官】岩本 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０５６１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０９３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７１２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０８４９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９８５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００５２０１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２６８２１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１０５８６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０３０９４３３４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２９／７７８

Ｈ０１Ｌ ２９／８１２

Ｈ０１Ｌ ２１／３３８

Ｈ０１Ｌ ２９／４１

Ｈ０１Ｌ ２１／２８

Ｈ０１Ｌ ２９／４１７

Ｈ０１Ｌ ２９／４２３

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６

(57)【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、
Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体領域であって、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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある、前記第１半導体領域と、
Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む第２半導体領域であって、前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接した、前記第２半導体領域と、
Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む窒化物領域であって、前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含み、前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接し、前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記窒化物領域と、
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る、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記第２半導体部分の前記第２方向に沿う第１厚さは、前記第１窒化物部分の前記第２方向に沿う第２厚さよりも厚い、半導体装置。

【請求項2】

前記第１厚さは、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記第２厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記第１電極及び前記第３電極の一方と電気的に接続された第１導電部材をさらに備え、
前記第３電極の前記第２方向における位置は、前記第１半導体領域の前記第２方向における位置と、前記第１導電部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１導電部材は、前記第１方向における第１導電部材端部を含み、
前記第１導電部材端部の前記第１方向における位置は、前記第３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方向における前記位置と、の間にあり、
前記第２半導体部分は、前記第１窒化物部分の側の第２半導体端部を含み、
前記第２半導体端部の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材端部の前記第１方向における前記位置と、前記第２電極の前記第１方向における前記位置と、の間にある、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２電極は、前記第２部分領域と接する、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】

前記窒化物領域は、第２窒化物部分をさらに含み、
前記第２半導体部分は、前記第５部分領域と前記第２窒化物部分との間にある、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】

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、
Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体領域であって、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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある、前記第１半導体領域と、
Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む第２半導体領域であって、前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接した、前記第２半導体領域と、
Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む窒化物領域であって、前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含み、前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接し、前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記窒化物領域と、
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る、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記窒化物領域は、第２窒化物部分をさらに含み、
前記第２半導体部分は、前記第５部分領域と前記第２窒化物部分との間にある、半導体装置。

【請求項8】

前記窒化物領域は、第３窒化物部分をさらに含み、
前記第３窒化物部分は、前記第３部分領域と前記第１絶縁領域との間にある、請求項１～５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項9】

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、
Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体領域であって、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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある、前記第１半導体領域と、
Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む第２半導体領域であって、前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接した、前記第２半導体領域と、
Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む窒化物領域であって、前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含み、前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接し、前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記窒化物領域と、
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る、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記窒化物領域は、第３窒化物部分をさらに含み、
前記第３窒化物部分は、前記第３部分領域と前記第１絶縁領域との間にある、の半導体装置。

【請求項10】

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、請求項１～５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項11】

前記第１電極部分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、請求項１～５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項12】

前記第１電極部分の一部は、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、請求項１～５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項13】

前記第１絶縁部材は、第２絶縁領域及び第３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１半導体部分と前記第１電極部分の前記一部との間にあり、
前記第３絶縁領域は、前記第１方向において前記第１電極部分の前記一部と前記第２半導体部分との間にある、請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項14】

前記窒化物領域は、第４窒化物部分及び第５窒化物部分をさらに含み、
前記第４窒化物部分は、前記第１方向において前記第１半導体部分と前記第２絶縁領域との間にあり、
前記第５窒化物部分は、前記第１方向において前記第３絶縁領域と前記第２半導体部分との間にある、請求項１３に記載の半導体装置。

【請求項15】

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、
Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体領域であって、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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある、前記第１半導体領域と、
Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む第２半導体領域であって、前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接した、前記第２半導体領域と、
Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む窒化物領域であって、前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含み、前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接し、前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記窒化物領域と、
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る、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記第１電極部分の一部は、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絶縁部材は、第２絶縁領域及び第３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１半導体部分と前記第１電極部分の前記一部との間にあり、
前記第３絶縁領域は、前記第１方向において前記第１電極部分の前記一部と前記第２半導体部分との間にあり、
前記窒化物領域は、第４窒化物部分及び第５窒化物部分をさらに含み、
前記第４窒化物部分は、前記第１方向において前記第１半導体部分と前記第２絶縁領域との間にあり、
前記第５窒化物部分は、前記第１方向において前記第３絶縁領域と前記第２半導体部分との間にある、半導体装置。

【請求項16】

前記窒化物領域は、第３窒化物部分をさらに含み、
前記第３窒化物部分は、前記第３部分領域と前記第１絶縁領域との間にある、請求項１２～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項17】

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、
Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１半導体領域であって、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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある、前記第１半導体領域と、
Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む第２半導体領域であって、前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接した、前記第２半導体領域と、
Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む窒化物領域であって、前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含み、前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接し、前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、前記第１方向に沿う、前記窒化物領域と、
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る、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記第１電極部分の一部は、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、
前記窒化物領域は、第３窒化物部分をさらに含み、
前記第３窒化物部分は、前記第３部分領域と前記第１絶縁領域との間にある、半導体装置。

【請求項18】

前記窒化物領域は、第２窒化物部分をさらに含み、
前記第２半導体部分は、前記第５部分領域と前記第２窒化物部分との間にある、請求項８～１７のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項19】

前記第２窒化物部分の結晶性は、前記第１窒化物部分の結晶性よりも低い、請求項１８に記載の半導体装置。

【請求項20】

前記第１絶縁部材は、第５絶縁領域をさらに含み、
前記第２窒化物部分は、前記第２方向において前記第２半導体部分と前記第５絶縁領域との間にある、請求項１８または１９に記載の半導体装置。

【請求項21】

第２絶縁部材をさらに含み、
前記第２絶縁部材の少なくとも一部は、前記第２半導体部分と前記第２窒化物部分との間にある、請求項１８～２０のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項22】

前記第２絶縁部材の前記少なくとも一部の結晶性は、前記第２半導体部分の結晶性よりも低い、請求項２１に記載の半導体装置。

【請求項23】

前記第１電極と前記第３電極との間の前記第１方向に沿う距離は、前記第３電極と前記第２電極との間の前記第１方向に沿う距離よりも短い、請求項１～２２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。

【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】

【文献】特開２０２０－５３５８５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、第２電極、第３電極、第１半導体領域、第２半導体領域、窒化物領域、及び、第１絶縁部材を含む。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１半導体領域は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（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方向と交差する第２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２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６部分領域の前記第１方向における位置は、前記第５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方向における前記位置と、の間にある。前記第２半導体領域は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む。前記第２半導体領域は、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２半導体部分は前記第５部分領域と接する。前記窒化物領域は、Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む。前記窒化物領域は、第１窒化物部分を含む。前記第６部分領域から前記第１窒化物部分への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１窒化物部分は前記第６部分領域と接する。前記第２半導体部分から前記第１窒化物部分への方向は、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。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】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】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】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】図４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5】図５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6】図６（ａ）～図６（ｄ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。

【図7】図７（ａ）～図７（ｄ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法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、第１半導体領域１０、第２半導体領域２０、窒化物領域３０、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。

【0011】

第１半導体領域１０は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。組成比ｘ１は、例えば、０以上０．１未満である。第１半導体領域１０は、例えばＧａＮを含む。

【0012】

第１半導体領域１０は、第１部分領域１１、第２部分領域１２、第３部分領域１３、第４部分領域１４、第５部分領域１５及び第６部分領域１６を含む。第１部分領域１１から第１電極５１への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。第２方向Ｄ２は、例えば、Ｚ軸方向である。

【0013】

第２部分領域１２から第２電極５２への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第３部分領域１３から第１電極部分５３ａへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第２方向Ｄ２において、第１電極５１と重なる領域が、第１部分領域１１に対応する。第２方向Ｄ２において、第２電極５２と重なる領域が、第２部分領域１２に対応する。第２方向Ｄ２において、第１電極部分５３ａと重なる領域が、第３部分領域１３に対応する。

【0014】

第４部分領域１４の第１方向Ｄ１における位置は、第１部分領域１１の第１方向Ｄ１における位置と、第３部分領域１３の第１方向Ｄ１における位置と、の間にある。第５部分領域１５の第１方向Ｄ１における位置は、第３部分領域１３の第１方向Ｄ１における位置と、第２部分領域１２の第１方向Ｄ１における位置と、の間にある。第６部分領域１６の第１方向Ｄ１における位置は、第５部分領域１５の第１方向Ｄ１における位置と、第２部分領域１２の第１方向Ｄ１における位置と、の間にある。第１～第６部分領域１１～１６の互いの境界は、明確でも不明確でも良い。

【0015】

第２半導体領域２０は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（ｘ１＜ｘ２＜１）を含む。組成比ｘ２は、例えば、０．１以上０．３５以下である。第２半導体領域２０は、例えばＡｌＧａＮを含む。

【0016】

第２半導体領域２０は、第１半導体部分２１及び第２半導体部分２２を含む。第４部分領域１４から第１半導体部分２１への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第５部分領域１５から第２半導体部分２２への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第２半導体部分２２は、第５部分領域１５と接する。この例では、第２半導体領域２０の一部は、第３部分領域１３と第１電極部分５３ａとの間にある。第１半導体部分２１及び第２半導体部分２２の互いの境界は、明確でも不明確でも良い。

【0017】

第１半導体領域１０及び第２半導体領域２０は、半導体部材１０Ｍに含まれる。

【0018】

窒化物領域３０は、Ａｌ_ｙ１Ｇａ_１－ｙ１Ｎ（ｘ２＜ｙ１≦１）を含む。組成比ｙ１は、例えば、０．８以上１以下である。窒化物領域３０は、例えばＡｌＧａＮまたはＡｌＮを含む。窒化物領域３０は、半導体部材１０Ｍに含まれても良い。

【0019】

窒化物領域３０は、第１窒化物部分３１を含む。第６部分領域１６から第１窒化物部分３１への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第１窒化物部分３１は、第６部分領域１６と接する。第２半導体部分２２から第１窒化物部分３１への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。

【0020】

第１絶縁部材４１は、第１絶縁領域４１ａを含む。第１絶縁領域４１ａは、第２方向Ｄ２において第３部分領域１３と第１電極部分５３ａとの間にある。この例では、第１絶縁領域４１ａは、第２方向Ｄ２において、第２半導体領域２０の一部と第１電極部分５３ａとの間にある。

【0021】

図１に示すように、半導体装置１１０は、基体１８ｓ及び窒化物層１８ｂを含んでも良い。窒化物層１８ｂは、基体１８ｓと第１半導体領域１０との間にある。基体１８ｓは、例えば、シリコン基板などで良い。窒化物層１８ｂは、ＡｌＧａＮなどを含む。窒化物層１８ｂは、例えばバッファ層である。基体１８ｓの上に窒化物層１８ｂが設けられる。窒化物層１８ｂの上に半導体部材１０Ｍが設けられる。半導体部材１０Ｍの上に、第１～第３電極５１～５３が設けられる。

【0022】

第１電極５１と第２電極５２との間に流れる電流は、第３電極５３の電位により制御できる。第３電極５３の電位は、例えば、第１電極５１の電位を基準にした電位で良い。第１電極５１は、例えば、ソース電極として機能する。第２電極５２は、例えば、ドレイン電極として機能する。第３電極５３は、例えば、ゲート電極として機能する。第１絶縁領域４１ａは、例えば、ゲート絶縁膜として機能する。半導体装置１１０は、例えばトランジスタである。

【0023】

第１電極５１と第３電極５３との間の第１方向Ｄ１に沿う距離ｄ１は、第３電極５３と第２電極５２との間の第１方向Ｄ１に沿う距離ｄ２よりも短い。距離ｄ２が長いことで、高い耐圧が得やすい。

【0024】

第１半導体領域１０の第２半導体領域２０と対向する部分にキャリア領域１０ｃが形成される。キャリア領域１０ｃは、例えば２次元電子ガスである。半導体装置１１０は、例えばＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）である。

【0025】

上記のように、実施形態においては、Ａｌの組成比が高い第１窒化物部分３１が設けられる。これにより、第１窒化物部分３１と重なる領域において、キャリア領域１０ｃにおけるキャリア濃度が局所的に高くできる。

【0026】

半導体装置において、電流コラプスが生じ、例えば、半導体装置のオン抵抗が変動し大きくなる場合がある。本願発明者の検討によると、電流コラプスはキャリア領域１０ｃにおけるキャリア濃度が高いと抑制できることが分かった。実施形態においては、第１窒化物部分３１が設けられることで、電流コラプスが抑制できる。例えば、安定したオン抵抗が得やすい。

【0027】

一方、本願発明者の検討によると、第３電極５３（例えばゲート電極）の近傍において、キャリア領域１０ｃのキャリア濃度が高いと、第３電極５３において、リーク電流が増大することが分かった。実施形態においては、第３電極５３の近傍に第２半導体部分２２が設けられる。第２半導体部分２２におけるＡｌ組成比は、第１窒化物部分３１におけるＡｌ組成比よりも低い。このため第２半導体部分２２と第１窒化物部分３１と重なる領域において、キャリア領域１０ｃにおけるキャリア濃度が相対的に低くできる。ゲート電極（第３電極５３）の近傍においてキャリア濃度が低くなる。これにより、リーク電流が抑制できる。安定したゲート信頼性が得られる。

【0028】

実施形態においては、電流コラプスが抑制でき、安定した特性が得られる。リーク電流が抑制できる。実施形態によれば、特性を安定化できる半導体装置が提供できる。

【0029】

図１に示すように、この例では、半導体装置１１０は、第１導電部材６１を含む。第１導電部材６１は、第１電極５１及び第３電極５３の一方と電気的に接続される。この例では、第１導電部材６１は、第１電極５１と電気的に接続される。

【0030】

第３電極５３の第２方向Ｄ２における位置は、第１半導体領域１０の第２方向Ｄ２における位置と、第１導電部材６１の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。例えば、第３電極５３の上に、第１導電部材６１の少なくとも一部がある。

【0031】

第１導電部材６１は、第１方向Ｄ１における第１導電部材端部６１ｅを含む。第１導電部材端部６１ｅの第１方向Ｄ１における位置は、第３電極５３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。第１導電部材６１は、第３電極５３を基準にして、第２電極５２に向けて突出している。第１導電部材６１は、例えばフィールドプレートとして機能する。

【0032】

第２半導体部分２２は、第１窒化物部分３１の側の第２半導体端部２２ｅを含む。第２半導体端部２２ｅは、第１方向Ｄ１において、第１窒化物部分３１と対向する。例えば、第２半導体端部２２ｅは、第１窒化物部分３１と接する。第２半導体端部２２ｅの第１方向Ｄ１における位置は、第１導電部材端部６１ｅ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。

【0033】

例えば、第１導電部材端部６１ｅは、第２方向Ｄ２において、第２半導体部分２２と重なる。第１導電部材端部６１ｅが、Ａｌ組成比が低い第２半導体部分２２と重なることで、例えば、第１導電部材端部６１ｅに対応する位置での電界の集中による特性の不安定化が抑制できる。例えば、高い耐圧が得やすい。リーク電流を小さくできる。

【0034】

例えば、第１導電部材６１は、第２方向Ｄ２において、第１窒化物部分３１と重ならない。これにより、電流コラプスがより効果的に抑制できる。安定したオン抵抗が得やすい。

【0035】

半導体装置１１０は、第２導電部材６２をさらに含んでも良い。第２導電部材６２は、第１電極５１及び第３電極５３の他方と電気的に接続される。この例では、第２導電部材６２は、第３電極５３と電気的に接続される。第２導電部材６２は、第３電極５３と電気的に接続されずに第１電極５１と電気的に接続されていてもよい。第２導電部材６２は、第２方向Ｄ２において第３電極５３と第１導電部材６１との間にある。第３電極５３の少なくとも一部と第２導電部材６２との間に絶縁層５５ａが設けられて良い。第２導電部材６２と第１導電部材６１との間に絶縁層５５ｂが設けられて良い。第２導電部材６２は、例えば、フィールドプレートとして機能する。

【0036】

第２導電部材６２は、例えば、第２導電部材端部６２ｅを含む。第２導電部材端部６２ｅは、第１方向Ｄ１における端部である。第２導電部材端部６２ｅの第１方向Ｄ１における位置は、第１電極部分５３ａの第１方向Ｄ１における位置と、第１導電部材端部６１ｅの第１方向Ｄ１における位置と、の間にある。

【0037】

半導体装置１１０は、第３導電部材６３を含んでも良い。第３導電部材６３は、第２電極５２と電気的に接続される。

【0038】

図１に示すように、第２半導体部分２２の第２方向Ｄ２に沿う厚さを第１厚さｔ１とする。第１窒化物部分３１の第２方向Ｄ２に沿う厚さを第２厚さｔ２とする。第１厚さｔ１は、第２厚さｔ２よりも厚いことが好ましい。第２厚さｔ２は、第１厚さｔ１よりも薄いことが好ましい。

【0039】

第１半導体領域１０（例えばＧａＮ）と、第１窒化物部分３１（例えばＡｌＮ）と、の間において、格子定数の差が大きい。第２厚さｔ２が過度に厚いと、格子定数の差により結晶性が悪化する場合がある。これにより、リーク電流が大きくなることがある。第２厚さｔ２が薄いことで、良好な結晶性が得やすい。

【0040】

第２厚さｔ２は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。第２厚さｔ２が１ｎｍ以上であることで、例えば、均質な第１窒化物部分３１が得やすい。第２厚さｔ２が１０ｎｍ以下であることで、例えば、第１窒化物部分３１において良好な結晶性が得やすい。リーク電流を小さくできる。

【0041】

第１厚さｔ１は、例えば、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。第１厚さｔ１が２０ｎｍ以上であることで、例えば、良好な特性のキャリア領域１０ｃが得やすい。安定したオン抵抗が得やすい。第１厚さｔ１が４０ｎｍ以下であることで、例えば、良好な結晶性が得やすい。リーク電流を小さくできる。

【0042】

半導体装置１１０において、第１電極５１は、第１半導体部分２１と電気的に接続される。例えば、第１電極５１は、第１半導体部分２１と接して良い。例えば、第１電極５１は、第１部分領域１１と電気的に接続されて良い。半導体装置１１０において、第２電極５２は、第１窒化物部分３１と電気的に接続されて良い。第２電極５２は、第２部分領域１２と電気的に接続されて良い。

【0043】

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２に示すように、実施形態に係る半導体装置１１１において、第２電極５２の構成が、半導体装置１１０における第２電極５２の構成と異なる。これを除いて、半導体装置１１１の構成は、半導体装置１１０の構成と同様で良い。

【0044】

半導体装置１１１において、第２電極５２は、第２部分領域１２と接する。Ａｌの組成比が高い第１窒化物部分３１と、第２電極５２と、の間の接触抵抗が高くなる傾向がある。第２電極５２が第２部分領域１２と接することで、例えば、接触抵抗を低くできる。例えば、安定した接触抵抗が得やすい。例えば、オン抵抗を低くできる。

【0045】

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３に示すように、実施形態に係る半導体装置１１２において、窒化物領域３０及び第１絶縁部材４１の構成が、半導体装置１１０におけるそれらの構成と異なる。これを除いて、半導体装置１１２の構成は、半導体装置１１０または半導体装置１１１の構成と同様で良い。

【0046】

図３に示すように、半導体装置１１２において、窒化物領域３０は、第２窒化物部分３２をさらに含む。第２半導体部分２２は、第５部分領域１５と第２窒化物部分３２との間にある。このように、第２半導体部分２２の上に、窒化物領域３０の一部が設けられても良い。

【0047】

図３に示すように、窒化物領域３０は、第３窒化物部分３３をさらに含んでも良い。第３窒化物部分３３は、第３部分領域１３と第１絶縁領域４１ａとの間にある。

【0048】

図３に示すように、窒化物領域３０は、別の部分（第６窒化物部分３６）をさらに含んでも良い。第１半導体部分２１は、第４部分領域１４と第６窒化物部分３６との間にある。第１窒化物部分３１、第２窒化物部分３２、第３窒化物部分３３及び第６窒化物部分３６は互いに連続して良い。これらの窒化物部分の間の境界は、明確でも不明確でも良い。

【0049】

第１絶縁部材４１は、例えば、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＳｉＯＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＮ、及び、ＳｉＯＮよりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。第１絶縁部材４１は、例えば、酸化シリコン膜を含む。高い絶縁性が得やすい。例えば、安定したしきい値電圧が得やすい。

【0050】

（第２実施形態）
図４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４に示すように、実施形態に係る半導体装置１２０において、第３電極５３の構成が、半導体装置１１０における第３電極５３の構成と異なる。これを除いて、半導体装置１２０の構成は、半導体装置１１０（または半導体装置１１１及び１１２）の構成と同様で良い。

【0051】

半導体装置１２０において、例えば、第３電極５３の第１電極部分５３ａの少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第４部分領域１４と第５部分領域１５との間にある。例えば、第１電極部分５３ａの一部は、第１方向Ｄ１において、第１半導体部分２１と第２半導体部分２２との間にある。

【0052】

第１絶縁部材４１は、第２絶縁領域４１ｂ及び第３絶縁領域４１ｃをさらに含む。第２絶縁領域４１ｂは、第１方向Ｄ１において、第１半導体部分２１と第１電極部分５３ａの一部との間にある。第３絶縁領域４１ｃは、第１方向Ｄ１において、第１電極部分５３ａの一部と第２半導体部分２２との間にある。

【0053】

例えば、第１絶縁領域４１ａの少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第４部分領域１４と第５部分領域１５との間にある。

【0054】

半導体装置１２０において、第３電極５３は、リセス型のゲート電極である。このような構成により、例えば、高いしきい値電圧が得られる。例えば、ノーマリオフ特性が得られる。

【0055】

半導体装置１２０においても、電流コラプスが抑制でき、安定した特性が得られる。リーク電流が抑制できる。実施形態によれば、特性を安定化できる半導体装置が提供できる。

【0056】

図４に示すように、半導体装置１２０は、第２絶縁部材４２をさらに含んでも良い。例えば、第２絶縁部材４２は、第１絶縁部分４２ａ及び第２絶縁部分４２ｂを含んでも良い。第１半導体部分２１は、第４部分領域１４と第１絶縁部分４２ａとの間にある。第２半導体部分２２は、第５部分領域１５と第２絶縁部分４２ｂとの間にある。

【0057】

第２絶縁部材４２は、例えば、保護膜として機能する。第２絶縁部材４２が設けられることで、例えば、電流コラプスを小さくできる。例えば、安定したオン抵抗が得やすい。

【0058】

第２絶縁部材４２は、例えば、ＳｉＮ及びＳｉＯＮよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第２絶縁部材４２が窒素を含むことで、例えば、安定した第２半導体領域２０が得やすい。

【0059】

例えば、第１絶縁部分４２ａは、第１半導体部分２１と、第１絶縁部材４１の一部との間に設けられて良い。例えば、第２絶縁部分４２ｂは、第２半導体部分２２と、第１絶縁部材４１の別の一部との間に設けられて良い。

【0060】

第２絶縁部材４２の少なくとも一部（例えば第１絶縁部分４２ａ）の結晶性は、第１半導体部分２１の結晶性よりも低くても良い。第２絶縁部材４２の少なくとも一部（例えば第２絶縁部分４２ｂ）の結晶性は、第２半導体部分２２の結晶性よりも低くても良い。例えば、第２絶縁部材４２の少なくとも一部は、アモルファスでも良い。第２半導体領域２０は、結晶を含む。

【0061】

図５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５に示すように、実施形態に係る半導体装置１２１において、窒化物領域３０の構成が、半導体装置１２０におけるそれとは異なる。これを除いて、半導体装置１２１の構成は、半導体装置１２０の構成と同様で良い。

【0062】

半導体装置１２１において、窒化物領域３０は、第２窒化物部分３２をさらに含む。第２半導体部分２２は、第２方向Ｄ２において、第５部分領域１５と第２窒化物部分３２との間にある。

【0063】

窒化物領域３０は、第３窒化物部分３３をさらに含んでも良い。第３窒化物部分３３は、第３部分領域１３と第１絶縁領域４１ａとの間にある。

【0064】

窒化物領域３０は、第４窒化物部分３４及び第５窒化物部分３５をさらに含んでも良い。第４窒化物部分３４は、第１方向Ｄ１において、第１半導体部分２１と第２絶縁領域４１ｂとの間にある。第５窒化物部分３５は、第１方向Ｄ１において第３絶縁領域４１ｃと第２半導体部分２２との間にある。

【0065】

窒化物領域３０は、第６窒化物部分３６をさらに含んでも良い。第１半導体部分２１は、第２方向Ｄ２において、第４部分領域１４と第６窒化物部分３６との間にある。第１～第６窒化物部分３１～３６は、連続して良い。第１～第６窒化物部分３１～３６の互いの境界は、明確でも不明確でも良い。

【0066】

この例では、第１絶縁部分４２ａは、第１半導体部分２１と第６窒化物部分３６との間にある。第２絶縁部分４２ｂは、第２半導体部分２２と第２窒化物部分３２との間にある。

【0067】

例えば、第１半導体部分２１及び第２半導体部分２２の上に、第２窒化物部分３２及び第６窒化物部分３６が設けられる。第３電極５３が設けられる凹部（例えばトレンチ）の中に、第３～第５窒化物部分３３～３５が設けられる。第１窒化物部分３１、第２窒化物部分３２、第３窒化物部分３３、及び、第６窒化物部分３６のそれぞれの厚さ（第２方向Ｄ２に沿う長さ）は、互いに実質的に同じで良い。第４窒化物部分３４及び第５窒化物部分３５のそれぞれの厚さ（第１方向Ｄ１に沿う長さ）は、第１窒化物部分３１の厚さ（第２厚さｔ２）と実質的に同じで良い。

【0068】

第１絶縁部材４１は、第４絶縁領域４１ｄ及び第５絶縁領域４１ｅを含んで良い。第６窒化物部分３６は、第１絶縁部分４２ａと第４絶縁領域４１ｄとの間にある。第２窒化物部分３２は、第２絶縁部分４２ｂと、第５絶縁領域４１ｅの一部と、の間にある。第２窒化物部分３２は、第２方向Ｄ２において、第２半導体部分２２と、第５絶縁領域４１ｅの一部と、の間にある。第１窒化物部分３１は、第６部分領域１６と、第５絶縁領域４１ｅの別の一部と、の間にある。

【0069】

半導体装置１２１においても、第２絶縁部材４２の少なくとも一部の結晶性は、第２半導体部分２２の結晶性よりも低い。第２絶縁部材４２は、例えばアモルファスである。

【0070】

例えば、結晶性が低い（例えばアモルファス）第２絶縁部材４２（第２絶縁部分４２ｂ）の上に、第２窒化物部分３２が設けられる。このような第２窒化物部分３２の少なくとも一部は、例えば、アモルファスで良い。第２窒化物部分３２の少なくとも一部がアモルファスであることで、安定した特性が得られる。例えば、リーク電流を小さくできる。第２窒化物部分３２の結晶性は、第１窒化物部分３１の結晶性よりも低くて良い。第１窒化物部分３１は、例えば結晶を含む。適切なキャリア領域１０ｃが得られる。

【0071】

図６（ａ）～図６（ｄ）、及び、図７（ａ）～図７（ｄ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
図６（ａ）に示すように、基体１８ｓの上に設けられた窒化物層１８ｂの上に第１半導体領域１０となる半導体膜１０ｆが形成される。半導体膜１０ｆの上に、第２半導体領域２０となる半導体膜２０ｆが形成される。これらの半導体膜は、例えばエピタキシャル成長により形成される。

【0072】

図６（ｂ）に示すように、第２絶縁部材４２となる絶縁膜４２ｆが形成される。絶縁膜４２ｆは例えば、ＳｉＮ膜である。

【0073】

図６（ｃ）に示すように、絶縁膜４２ｆの一部、及び、半導体膜２０ｆの一部を除去する。半導体膜１０ｆの一部が露出する。この際、半導体膜１０ｆの一部が除去されても良い。除去は、例えば、フッ素系ガスおよび塩素系ガスによるエッチングにより行われる。エッチング後に薬液処理が行われても良い。例えば、ダメージが除去される。薬液処理には、例えば、アルカリ系の溶液（例えば水酸化テトラメチルアンモニウムを含む溶液）が用いられて良い。エッチングの後に、高温処理が行われても良い。高温処理は、例えば、窒素、アンモニア及び水素の少なくともいずれかを含むガスの雰囲気中で行われる。

【0074】

図６（ｄ）に示すように、絶縁膜４２ｆの別の一部、半導体膜２０ｆの別の一部、及び、半導体膜１０ｆの一部を除去する。これにより凹部１０Ｈが形成される。凹部１０Ｈは、例えば、穴、または、トレンチに対応する。絶縁膜４２ｆから、第１絶縁部分４２ａ及び第２絶縁部分４２ｂを含む第２絶縁部材４２が形成される。半導体膜２０ｆから、第１半導体部分２１及び第２半導体部分２２を含む第２半導体領域２０が形成される。

【0075】

図７（ａ）に示すように、窒化物領域３０となる窒化物膜３０ｆを形成する。窒化物膜３０ｆは、第１～第６窒化物部分３１～３６となる部分を含む。例えば、第１窒化物部分３１、第３窒化物部分３３、第４窒化物部分３４及び第５窒化物部分３５は、結晶を含む。例えば、第２窒化物部分３２及び第６窒化物部分３６は、アモルファス部分を含む。

【0076】

図７（ｂ）に示すように、窒化物膜３０ｆの上に、第１絶縁部材４１となる絶縁膜４１ｆを形成する。絶縁膜４１ｆは、例えば、ＳｉＯ_２膜でよい。絶縁膜４１ｆは、例えば、第１～第５絶縁領域４１ａ～４１ｅとなる部分を含む。

【0077】

図７（ｃ）に示すように、凹部１０Ｈのなかの残余の空間に導電材料を埋め込むことで、第３電極５３が形成される。

【0078】

図７（ｄ）に示すように、窒化物膜３０ｆの一部、絶縁膜４１ｆの一部、及び、絶縁膜４２ｆの一部を除去する。除去により、第１半導体部分２１の一部が露出する。窒化物膜３０ｆの別の一部、及び、絶縁膜４１ｆの別の一部を除去する。除去により、第１半導体領域１０の一部（第２部分領域１２）が露出する。露出した２つの領域に導電部材を形成することで、第１電極５１及び第２電極５２が形成される。

【0079】

この後、必要に応じて、第１～第３導電部材６１～６３が形成される。これにより、実施形態に係る半導体装置が形成できる。

【0080】

実施形態に係る製造方法によれば、特性を向上可能な半導体装置が得られる。

【0081】

第１電極５１は、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第２電極５２は、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第３電極５３は、例えば、ＴｉＮ、ＷＮ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ及びＴｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１～第３導電部材６１～６３は、例えば、金属を含む。第１導電部材６１に含まれる金属は、例えば、アルミニウム、銅及び金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第３電極５３、及び、第１～第３導電部材６１～６３は、例えば、導電性のシリコン、または、ポリシリコンなど含んでも良い。

【0082】

厚さに関する情報は電子顕微鏡観察などにより得られる。組成に関する情報は、ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry）またはＥＤＸ（Energy dispersive X-ray spectroscopy）などにより得られる。

【0083】

実施形態によれば、特性を安定化できる半導体装置を提供できる。

【0084】

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる、半導体部材、半導体領域、導電部材、電極及び絶縁部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

【0085】

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

【0086】

その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0087】

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

【0088】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0089】

１０…第１半導体領域、 １０Ｈ…凹部、 １０Ｍ…半導体部材、 １０ｃ…キャリア領域、 １０ｆ…半導体膜、 １１～１６…第１～第６部分領域、 １８ｂ…窒化物層、 １８ｓ…基体、 ２０…第２半導体領域、 ２０ｆ…半導体膜、 ２１、２２…第１、第２半導体部分、 ２２ｅ…第２半導体端部、 ３０…窒化物領域、 ３０ｆ…窒化物膜、 ３１～３６…第１～第６窒化物部分、 ４１…第１絶縁部材、 ４１ａ～４１ｅ…第１～第５絶縁領域、 ４１ｆ…絶縁膜、 ４２…第２絶縁部材、 ４２ａ、４２ｂ…第１、第２絶縁部分、 ４２ｆ…絶縁膜、 ５１～５３…第１～第３電極、 ５３ａ…第１電極部分、 ５５ａ、５５ｂ…絶縁層、 ６１～６３…第１～第３導電部材、 ６１ｅ、６２ｅ…第１、第２導電部材端部、 １１０～１１２、１２０、１２１…半導体装置、 Ｄ１、Ｄ２…第１、第２方向、 ｄ１、ｄ２…距離、 ｔ１、ｔ２…第１、第２厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】