特許 7578514 窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法

(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】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/338 20060101AFI20241029BHJP

   H01L 29/778 20060101ALI20241029BHJP

   H01L 29/812 20060101ALI20241029BHJP

   H01L 21/336 20060101ALI20241029BHJP

   H01L 29/78 20060101ALI20241029BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20241029BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

H01L29/80 H

H01L29/78 301B

H01L21/66 N

H01L21/205

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021033227

(22)【出願日】2021-03-03

(65)【公開番号】P2022134231

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-02-14

(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】名古 肇

(72)【発明者】

【氏名】田島 純平

(72)【発明者】

【氏名】彦坂 年輝

【審査官】岩本 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９３１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３７９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７４５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３５８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５１９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１５１７１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４７４１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０００９２２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２３７６１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２９／８１２

Ｈ０１Ｌ ２９／７７８

Ｈ０１Ｌ ２１／３３８

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１窒化物領域、第２窒化物領域及び第３窒化物領域を含む窒化物部材を備え、
前記第２窒化物領域は、第１方向において、前記第１窒化物領域と前記第３窒化物領域との間にあり、
前記第１窒化物領域は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、
前記第２窒化物領域は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含み、
前記第３窒化物領域は、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含み、
前記窒化物部材のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）像は、複数の明点と、前記複数の明点の間の暗領域と、を含み、前記暗領域は、前記複数の明点よりも暗く、
前記第３窒化物領域に対応する第３像領域における前記暗領域の第３明るさは、前記第１窒化物領域に対応する第１像領域における前記暗領域の第１明るさよりも低く、前記第２窒化物領域に対応する第２像領域における前記暗領域の第２明るさは、前記第３明るさよりも低く、
前記ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、前記第２像領域と前記第３像領域との間の第４像領域における前記暗領域の第４明るさは、前記第１明るさと前記第３明るさとの間である、窒化物半導体。

【請求項2】

前記ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の界面位置における前記暗領域は、第５明るさを有し、
前記第２明るさは、前記第２像領域における前記暗領域における明るさの最小値であり、
前記第２窒化物領域は、前記最小値に対応する最小値位置を有し、
前記界面位置と前記最小値位置との間の前記第１方向に沿う距離の、前記第２窒化物領域の前記第１方向に沿う第１厚さに対する比は、第１比であり、
前記第１明るさと前記第２明るさとの差の絶対値の、前記第１明るさと前記第３明るさとの差の絶対値に対する比は、第２比であり、
前記第１比の前記第２比に対する第３比は、１以上である、請求項１に記載の窒化物半導体。

【請求項3】

第１窒化物領域、第２窒化物領域及び第３窒化物領域を含む窒化物部材を備え、
前記第２窒化物領域は、第１方向において、前記第１窒化物領域と前記第３窒化物領域との間にあり、
前記第１窒化物領域は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、
前記第２窒化物領域は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含み、
前記第３窒化物領域は、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含み、
前記窒化物部材のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）像は、複数の明点と、前記複数の明点の間の暗領域と、を含み、前記暗領域は、前記複数の明点よりも暗く、
前記第３窒化物領域に対応する第３像領域における前記暗領域の第３明るさは、前記第１窒化物領域に対応する第１像領域における前記暗領域の第１明るさよりも低く、前記第２窒化物領域に対応する第２像領域における前記暗領域の第２明るさは、前記第３明るさよりも低く、
前記ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の界面位置における前記暗領域は、第５明るさを有し、
前記第２明るさは、前記第２像領域における前記暗領域における明るさの最小値であり、
前記第２窒化物領域は、前記最小値に対応する最小値位置を有し、
前記界面位置と前記最小値位置との間の前記第１方向に沿う距離の、前記第２窒化物領域の前記第１方向に沿う第１厚さに対する比は、第１比であり、
前記第１明るさと前記第２明るさとの差の絶対値の、前記第１明るさと前記第３明るさとの差の絶対値に対する比は、第２比であり、
前記第１比の前記第２比に対する第３比は、１以上である、窒化物半導体。

【請求項4】

前記第１窒化物領域は、ＧａＮを含み、
前記第２窒化物領域は、ＡｌＮを含み、
前記第３窒化物領域は、ＡｌＩｎＮを含む、請求項１～３のいずれか１つ記載の窒化物半導体。

【請求項5】

第１窒化物領域、第２窒化物領域及び第３窒化物領域を含む窒化物部材を備え、
前記第２窒化物領域は、第１方向において、前記第１窒化物領域と前記第３窒化物領域との間にあり、
前記第１窒化物領域は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、
前記第２窒化物領域は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含み、
前記第３窒化物領域は、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含み、
前記窒化物部材のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）像は、複数の明点と、前記複数の明点の間の暗領域と、を含み、前記暗領域は、前記複数の明点よりも暗く、
前記第３窒化物領域に対応する第３像領域における前記暗領域の第３明るさは、前記第１窒化物領域に対応する第１像領域における前記暗領域の第１明るさよりも低く、前記第２窒化物領域に対応する第２像領域における前記暗領域の第２明るさは、前記第３明るさよりも低く、
前記第１窒化物領域は、ＧａＮを含み、
前記第２窒化物領域は、ＡｌＮを含み、
前記第３窒化物領域は、ＡｌＩｎＮを含む、窒化物半導体。

【請求項6】

前記第３窒化物領域におけるＩｎの組成比は、０．１５以上０．２以下である、請求項４または５に記載の窒化物半導体。

【請求項7】

前記第２窒化物領域の前記第１方向に沿う厚さは、０．５ｎｍ以上１．５ｎｍ以下である、請求項１～６のいずれか１つに記載の窒化物半導体。

【請求項8】

前記第３窒化物領域は、第１面及び第２面を含み、前記第２面は、前記第２窒化物領域と対向し、前記第１方向において、前記第２面は、前記第２窒化物領域と前記第１面との間にあり、
前記第１面の二乗平均粗さは、０．６ｎｍ以下である、請求項１記載の窒化物半導体。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１つに記載の窒化物半導体と、
基板と、
を備え、
前記基板と前記第３窒化物領域との間に前記第２窒化物領域があり、
前記基板と前記第２窒化物領域との間に前記第１窒化物領域がある、ウェーハ。

【請求項10】

前記基板は、シリコンを含む、請求項９に記載のウェーハ。

【請求項11】

前記窒化物部材は、
ＡｌＮを含む第４窒化物領域と、
ＡｌＧａＮを含む第５窒化物領域と、
をさらに含み、
前記基板と前記第１窒化物領域との間に前記第５窒化物領域があり、
前記基板と前記第５窒化物領域との間に前記第４窒化物領域がある、請求項９または１０に記載のウェーハ。

【請求項12】

請求項１～８のいずれか１つに記載の窒化物半導体と、
第１電極と、
第２電極と、
第３電極と、
絶縁部材と、
をさらに備え、
前記第１電極から前記第２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方向における位置と、の間にあり、
前記第１窒化物領域は、第１部分領域、第２部分領域、第３部分領域、第４部分領域、及び、第５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１方向に沿い、
前記第３部分領域は、前記第２方向において前記第１部分領域と前記第２部分領域との間にあり、前記第３部分領域から前記第３電極への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第４部分領域は、前記第２方向において前記第１部分領域と前記第３部分領域との間にあり、
前記第５部分領域は、前記第２方向において前記第３部分領域と前記第２部分領域との間にあり、
前記第３窒化物領域は、第６部分領域及び第７部分領域を含み、
前記第４部分領域から前記第６部分領域への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第５部分領域から前記第７部分領域への方向は、前記第１方向に沿い、
前記絶縁部材は、前記第１方向において前記第３部分領域と前記第３電極との間に設けられた第１絶縁領域を含む、半導体装置。

【請求項13】

Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１窒化物領域の上に、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む第２窒化物領域を形成し、
前記第２窒化物領域の上に、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含む第３窒化物領域を形成し、
前記第２窒化物領域の前記形成は、Ａｌを含む第１ガスと、アンモニアを含む第２ガスと、水素及び窒素を含む第３ガスと、を含む処理ガスを用いて前記第２窒化物領域を形成することを含み、
前記第３ガスにおける前記窒素の体積比は、２０％以上５０％以下である、窒化物半導体の製造方法。

【請求項14】

前記第１窒化物領域、前記第２窒化物領域及び前記第３窒化物領域を含む窒化物部材のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）像において、前記第３窒化物領域に対応する第３像領域の第３明るさは、前記第１窒化物領域に対応する第１像領域の第１明るさと、前記第２窒化物領域に対応する第２像領域の第２明るさと、の間である、請求項１３に記載の窒化物半導体の製造方法。

【請求項15】

前記第１窒化物領域は、ＧａＮを含み、
前記第２窒化物領域は、ＡｌＮを含み、
前記第３窒化物領域は、ＡｌＩｎＮを含む、請求項１４に記載の窒化物半導体の製造方法。

【請求項16】

前記第３窒化物領域は、第１面及び第２面を含み、前記第２面は、前記第２窒化物領域と対向し、前記第１窒化物領域から前記第２窒化物領域への第１方向において、前記第２面は、前記第２窒化物領域と前記第１面との間にあり、
前記第１面の二乗平均粗さは、０．６ｎｍ以下である、請求項１４または１５に記載の窒化物半導体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ＧａＮなどの窒化物半導体を用いた半導体装置がある。半導体装置の特性の向上が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２２５５７８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窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法を提供する。

【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、窒化物半導体は、第１窒化物領域、第２窒化物領域及び第３窒化物領域を含む窒化物部材を含む。前記第２窒化物領域は、第１方向において、前記第１窒化物領域と前記第３窒化物領域との間にある。前記第１窒化物領域は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。前記第２窒化物領域は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む。前記第３窒化物領域は、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含む。前記窒化物部材のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）像は、複数の明点と、前記複数の明点の間の暗領域と、を含む。前記暗領域は、前記複数の明点よりも暗い。前記第３窒化物領域に対応する第３像領域における前記暗領域の第３明るさは、前記第１窒化物領域に対応する第１像領域における前記暗領域の第１明るさよりも低い。前記第２窒化物領域に対応する第２像領域における前記暗領域の第２明るさは、前記第３明るさよりも低い。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１実施形態に係る窒化物半導体を例示する模式的断面図である。

【図2】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、窒化物半導体を例示する原子間力顕微鏡像である。

【図3】図３は、窒化物半導体の特性を例示するグラフ図である。

【図4】図４（ａ）～図４（ｃ）は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。

【図5】図５（ａ）～図５（ｃ）は、窒化物半導体のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像である。

【図6】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、窒化物半導体のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像中の明るさの分布を例示するグラフ図である。

【図7】図７は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。

【図8】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】図９は、第３実施形態に係る窒化物半導体の製造方法を例示するフローチャート図である。

【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実施形態に係る窒化物半導体を例示する模式的断面図である。
図１に示すように、実施形態に係る窒化物半導体１１０は、窒化物部材１０Ｍを含む。窒化物部材１０Ｍは、第１窒化物領域１０、第２窒化物領域２０及び第３窒化物領域３０を含む。第２窒化物領域２０は、第１方向において、第１窒化物領域１０と第３窒化物領域３０との間にある。

【0009】

第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。第１窒化物領域１０、第２窒化物領域２０及び第３窒化物領域３０のそれぞれは、Ｘ－Ｙ平面に沿って広がる層状である。

【0010】

第１窒化物領域１０は、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む。第１窒化物領域１０は、例えば、ＧａＮである。第１窒化物領域１０におけるＡｌの組成比は、例えば、０以上０．１以下である。

【0011】

第２窒化物領域２０は、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む。第２窒化物領域２０は、例えば、ＡｌＮである。第２窒化物領域２０におけるＡｌの組成比は、例えば、０．９以上１以下である。

【0012】

第３窒化物領域３０は、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含む。第３窒化物領域３０は、例えばＡｌＩｎＮを含む。第３窒化物領域３０がＡｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎを含む場合において、第３窒化物領域３０におけるＩｎの組成比は、０．１５以上０．２５以下である。第３窒化物領域３０は、例えばＡｌＧａＮを含んでも良い。第３窒化物領域３０がＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎを含む場合において、Ａｌの組成比は、０．１以上０．３以下である。以下では、第３窒化物領域３０がＡｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（ＡｌＩｎＮ）を含む場合の例について説明する。

【0013】

例えば、第１窒化物領域１０の厚さｔ１は、例えば、０．５μｍ以上３μｍ以下である。第２窒化物領域２０の厚さｔ２は、例えば、０．５ｎｍ以上１．５ｎｍ以下である。第３窒化物領域３０の厚さｔ３は、例えば、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。これらの厚さは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さである。

【0014】

図１に示すように、窒化物半導体１１０は、ウェーハ２１０に含まれても良い。ウェーハ２１０は、例えば、上記の窒化物半導体１１０と、基板１８ｓと、を含む。基板１８ｓと第３窒化物領域３０との間に第２窒化物領域２０がある。基板１８ｓと第２窒化物領域２０との間に第１窒化物領域１０がある。基板１８ｓは、例えば、シリコンを含む。基板１８ｓは、例えば、シリコン基板である。

【0015】

図１に示すように、窒化物部材１０Ｍは、第４窒化物領域１４及び第５窒化物領域１５を含んでも良い。基板１８ｓと第１窒化物領域１０との間に第５窒化物領域１５がある。基板１８ｓと第５窒化物領域１５との間に第４窒化物領域１４がある。第４窒化物領域１４は、例えば、ＡｌＮを含む。第４窒化物領域１４は、例えば、バッファ層として機能する。第５窒化物領域１５は、ＡｌＧａＮを含む。第５窒化物領域１５は、Ｚ軸方向に沿ってＡｌ組成比が異なる複数の領域を含んでも良い。第５窒化物領域１５により、例えば、歪が緩和される。

【0016】

第３窒化物領域３０の表面は平坦であることが好ましい。これにより、例えば、窒化物半導体１１０を用いた半導体装置において安定した特性が得やすい。例えば、高い信頼性が得られる。

【0017】

図１に示すように、第３窒化物領域３０は、第１面３０ａ及び第２面３０ｂを含む。第２面３０ｂは、第２窒化物領域２０と対向する。第１方向（Ｚ軸方向）において、第２面３０ｂは、第２窒化物領域２０と第１面３０ａとの間にある。第１面３０ａは、第３窒化物領域３０の表面に対応する。第１面３０ａは、平坦であることが好ましい。

【0018】

後述するように、窒化物部材１０Ｍは、基板１８ｓの上に窒化物結晶を成長させることにより形成できる。例えば、第１窒化物領域１０の上に第２窒化物領域２０が形成される。第２窒化物領域２０の上に第３窒化物領域３０が形成される。

【0019】

第２窒化物領域２０（例えば、ＡｌＮ）の形成において、キャリアガスにより、第２窒化物領域２０及び第３窒化物領域３０の特性が変化することが分かった。例えば、キャリアガスの成分によって、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の凹凸が変化する。以下、本願発明者が行った実験の結果の例について説明する。

【0020】

実験において、窒化物半導体の試料は、第１窒化物領域１０の上に第２窒化物領域２０を形成し、第２窒化物領域２０の上に第３窒化物領域３０を形成することで得られる。試料において、第１窒化物領域１０はＧａＮである。第２窒化物領域２０はＡｌＮである。第３窒化物領域３０は、ＡｌＩｎＮである。第３窒化物領域３０におけるＩｎの組成比は０．２である。試料は、以下のようにして作製される。

【0021】

基板１８ｓ（シリコン基板）を反応炉に導入して加熱し、表面の酸化膜を除去する。その後、基板１８ｓの上に第４窒化物領域１４が形成される。第４窒化物領域１４の形成においては、水素のキャリアガスと、ＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）を含むガスと、アンモニアガスと、が供給される。

【0022】

第４窒化物領域１４の上に、第５窒化物領域１５が形成される。第５窒化物領域１５の形成においては、水素のキャリアガスと、ＴＭＡｌ及びＴＭＧａ（トリメチルガリウム）を含むガスと、アンモニアガスと、が供給される。ＴＭＡｌ及びＴＭＧａの比率が変更されることで、Ａｌ組成比が異なる領域が形成される。

【0023】

第５窒化物領域１５の上に、第１窒化物領域１０が形成される。第１窒化物領域１０の形成においては、水素のキャリアガスと、ＴＭＧａを含むガスと、アンモニアガスと、が供給される。第１窒化物領域１０の厚さｔ１は、２μｍである。

【0024】

第１窒化物領域１０の上に、第２窒化物領域２０が形成される。実験の試料において、第２窒化物領域２０の形成においては、キャリアガスに含まれる水素と窒素との比が変更される。このようなキャリアガスと、ＴＭＡｌを含むガスと、アンモニアガスと、が供給されて、第２窒化物領域２０が形成される。第２窒化物領域２０の厚さｔ２は、１ｎｍである。第２窒化物領域２０は、ＡｌＮである。

【0025】

第２窒化物領域２０の上に、第３窒化物領域３０が形成される。第３窒化物領域３０の形成において、キャリアガスは窒素を含み、水素を実質的に含まない。このようなキャリアガスと、ＴＭＡｌ及びＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）を含むガスと、アンモニアガスと、が供給されて、第３窒化物領域３０が形成される。第３窒化物領域３０は、ＡｌＩｎＮである。第３窒化物領域３０が形成における温度は、第１窒化物領域１０及び第２窒化物領域２０の形成における温度よりも低い。これにより、品質が高い第３窒化物領域３０が得られる。

【0026】

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、窒化物半導体を例示する原子間力顕微鏡像である。
これらの図は、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）像である。図２（ａ）は、第１試料ＳＰ１に対応する。第１試料ＳＰ１において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスは水素である。図２（ｂ）は、第２試料ＳＰ２に対応する。第２試料ＳＰ２において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比率（体積比）は、３３％である。

【0027】

図２（ａ）に示すように、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスが水素である第１試料ＳＰ１においては、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）のＡＦＭ像において、複数の暗点が観察される。一方、図２（ｂ）に示すように、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスに含まれる窒素の比が３３％の第２試料ＳＰ２においては、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）のＡＦＭ像において、暗点は極めて少ない。

【0028】

試料の表面の観察により、図２（ａ）に例示した暗点は、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）に形成された凹部に対応することが分かった。

【0029】

第３窒化物領域３０の形成の条件が同じでも、第３窒化物領域３０の下地である第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスの条件により、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の凹凸が変化する。

【0030】

第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスが水素の場合は、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の凹凸が大きい。第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスが窒素を含む場合は、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の凹凸が小さい。

【0031】

図３は、窒化物半導体の特性を例示するグラフ図である。
図３の横軸は、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮ（体積比）である。縦軸は、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の二乗平均粗さＲｑである。図３に示すように、比ＲＮが０％である場合（キャリアガスが水素の場合）、二乗平均粗さＲｑは大きい。図３に示すように、比ＲＮが２５％以上になると、二乗平均粗さＲｑは顕著に小さくなる。比ＲＮが１００％の場合、二乗平均粗さＲｑは若干大きくなる。

【0032】

第２窒化物領域２０の形成の条件により、第２窒化物領域２０の上の第３窒化物領域３０の表面の凹凸が変化することが分かった。第３窒化物領域３０の表面の凹凸が大きいと、安定した特性を得ることが困難である。例えば、信頼性が低くなり易い。

【0033】

実施形態においては、第２窒化物領域２０の形成は、水素及び窒素を含むキャリアガス（例えば第３ガス）を含む処理ガスを用いることを含む。第３ガスにおける窒素の体積比（すなわち、比ＲＮ）は、２０％以上であることが好ましい。これにより、例えば、二乗平均粗さＲｑは、例えば、０．４ｎｍ以下に小さくできる。第３ガスにおける窒素の体積比（すなわち、比ＲＮ）は、３０％以上５０％以下でも良い。これにより、例えば、二乗平均粗さＲｑは、例えば、０．３８ｎｍ以下に、より小さくできる。

【0034】

以下、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスを変更した試料に基づく半導体装置の特性の例について説明する。半導体装置は、後述するようにトランジスタである。トランジスタにおいて、第１窒化物領域１０の第２窒化物領域２０と対向する部分に、キャリア領域（例えば２次元電子ガス）が形成される。第１窒化物領域１０は、例えば、電子走行層に対応する。

【0035】

図４（ａ）～図４（ｃ）は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
これらの図の横軸は、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮ（体積比）である。図４（ａ）の縦軸は、第１窒化物領域１０のシート抵抗Ｒｓである。図４（ｂ）の縦軸は、移動度μである。図４（ｃ）の縦軸は、キャリア領域のキャリア密度ＣＤである。

【0036】

図４（ａ）に示すように、キャリアガスにおける窒素の比ＲＮが１００％のときは、シート抵抗Ｒｓが高い。比ＲＮが０％～５０％のときに低いシート抵抗Ｒｓが得られる。比ＲＮが３０％のときに特に低いシート抵抗Ｒｓが得られる。

【0037】

図４（ｂ）に示すように、キャリアガスにおける窒素の比ＲＮが１００％のときは、移動度μは低い。比ＲＮが０％～５０％のときに高い移動度μが得られる。比ＲＮが３０％のときに特に高い移動度μが得られる。

【0038】

図４（ｃ）に示すように、キャリアガスにおける窒素の比ＲＮが１００％のときは、キャリア密度ＣＤが低い。比ＲＮが０％～５０％のときに高いキャリア密度ＣＤが得られる。比ＲＮが３０％のときに特に高いキャリア密度ＣＤが得られる。

【0039】

一方、図３に関して既に説明したように、比ＲＮが０％のときは、第３窒化物領域３０の表面（第１面３０ａ）の二乗平均粗さＲｑが大きい。以上の結果から、比ＲＮは０％を越え、５０％以下であることが好ましい。これにより、小さい二乗平均粗さＲｑ、低いシート抵抗Ｒｓ、高い移動度μ、及び、高いキャリア密度ＣＤが得られる。

【0040】

上記のように、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮが０％を越える場合に、小さい二乗平均粗さＲｑが得られ、安定した特性が得やすい。実用的な比ＲＮの範囲は、０％よりも高い。一方、実用的な範囲において、比ＲＮが１００％の場合は、電気的特性（シート抵抗Ｒｓ、移動度μ、及び、キャリア密度ＣＤ）が悪化する。これは、比ＲＮにより第２窒化物領域２０及びその界面の近傍の状態が変化することが原因であると考えられる。以下、比ＲＮを代えたときの試料の窒化物部材１０ＭのＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（High Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy）分析の結果の例について説明する。

【0041】

図５（ａ）～図５（ｃ）は、窒化物半導体のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像である。
図５（ａ）は、第２試料ＳＰ２に対応する。上記のように第２試料ＳＰ２において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮは３３％である。図５（ｂ）は、第３試料ＳＰ３に対応する。第３試料ＳＰ３において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮは５０％である。図５（ｃ）は、第４試料ＳＰ４に対応する。第４試料ＳＰ４において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮは１００％である。

【0042】

図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、窒化物部材１０ＭのＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、第１窒化物領域１０に対応する第１像領域ｒ１、第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２、及び、第３窒化物領域３０に対応する第３像領域ｒ３がある。これらの像領域において、窒化物部材１０Ｍ内の組成の差異に応じて、明暗の差がある。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第２試料ＳＰ２及び第３試料ＳＰ３においては、これらの像領域の間の界面における明暗の差が明瞭である。一方、図５（ｃ）に示すように、第４試料ＳＰ４においては、これらの像領域の間の界面における明暗の差が不明瞭である。このような差が、第４試料ＳＰ４において、電気的特性（シート抵抗Ｒｓ、移動度μ、及び、キャリア密度ＣＤ）が悪化することと関係していると考えられる。

【0043】

図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像は、複数の明点Ｐｂ１と、暗領域Ｐｄ１と、を含む。暗領域Ｐｄ１は、複数の明点Ｐｂ１の間の領域である。暗領域Ｐｄ１の明るさは、複数の明点Ｐｂ１の明るさよりも低い。明点Ｐｂ１は、III族原子（ＧａまたはＡｌ）の位置に対応する。暗領域Ｐｄ１は、III族原子どうしの間の領域に対応する。

【0044】

第１窒化物領域１０に対応する第１像領域ｒ１において、明点Ｐｂ１の位置は、Ｇａの位置に対応する。第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２において、明点Ｐｂ１の位置は、Ａｌの位置に対応する。第３窒化物領域３０に対応する第３像領域ｒ３において、明点Ｐｂ１の位置は、ＡｌまたはＩｎの位置に対応する。

【0045】

ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、第２像領域ｒ２における明点Ｐｂ１（Ａｌに対応する点）は、第１像領域ｒ１における明点Ｐｂ１（Ｇａに対応する点）よりも暗い。これは、Ａｌの原子量がＧａの原子量よりも小さいことに起因すると考えられる。第３像領域ｒ３における明点Ｐｂ１（ＡｌまたはＩｎに対応する点）の明るさは、Ｉｎ及びＡｌの組成比に依存する。

【0046】

上記のように、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、暗領域Ｐｄ１は、III族原子どうしの間の領域に対応する。結晶性が非常に高く、結晶における原子の位置の揺らぎが小さい場合は、暗領域Ｐｄ１の明るさは、低く、III族原子の種類（Ａｌ、ＧａまたはＩｎ）に実質的に依存しないと考えられる。結晶性が低い場合、暗領域Ｐｄ１の明るさは、結晶性（原子の位置の揺らぎ）に応じて明るくなる。従って、結晶性が低い場合は、暗領域Ｐｄ１の明るさは、結晶性及び原子量の影響を受ける。暗領域Ｐｄ１の明るさは、結晶性に対応する指標となり得る。

【0047】

以下、暗領域Ｐｄ１の明るさのＸ軸方向での平均値の、Ｚ軸方向に沿う変化（分布）の例について説明する。

【0048】

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、窒化物半導体のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像中の明るさの分布を例示するグラフ図である。
図６（ａ）は、第２試料ＳＰ２に対応する。第２試料ＳＰ２において、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮは３３％である。図６（ｂ）は、第４試料ＳＰ４に対応する。第４試料ＳＰ４において、比ＲＮは１００％である。これらの図の横軸は、Ｚ軸方向に沿う位置ｐＺである。縦軸は、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像中の暗領域Ｐｄ１における明るさＰＢ（相対値）である。

【0049】

図６（ａ）に示すように、比ＲＮが３３％の第２試料ＳＰ２においては、第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２において、暗領域Ｐｄ１における明るさＰＢは、急激に変化している。これに対して、図６（ｂ）に示すように、比ＲＮが１００％の第４試料ＳＰ４においては、暗領域Ｐｄ１における明るさＰＢの変化は急激ではない。第４試料ＳＰ４においては、第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２の暗領域Ｐｄ１における明るさＰＢは十分に低くなっていない。

【0050】

例えば、図６（ａ）に示すように、第３窒化物領域３０に対応する第３像領域ｒ３における暗領域Ｐｄ１の第３明るさＰ３は、第１窒化物領域１０に対応する第１像領域ｒ１における暗領域Ｐｄ１の第１明るさＰ１よりも低い。第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２における暗領域Ｐｄ１の第２明るさＰ２は、第３明るさＰ３よりも低い。

【0051】

第３窒化物領域３０は、III族元素として、Ａｌ及びＩｎを含む。一方、第１窒化物領域２０は、III族元素としてＧａを含む。一般に、元素の種類が多くなると、結晶性（元素の位置の揺らぎ）が大きくなり易い。実施形態において、第３明るさＰ３は、第１明るさＰ１よりも低い。このことは、第１窒化物領域１０及び第３窒化物領域３０の両方の結晶性が高いことに対応する。

【0052】

実施形態において、原子量が小さい元素を含む第２窒化物領域２０における第２明るさＰ２は、第３明るさＰ３よりも低い。このことは、第２窒化物領域２０の結晶性が十分に高いことに対応する。例えば、他の領域から第２結晶領域２０への元素の拡散が抑制されている。第２窒化物領域２０において十分に結晶性が高いので、像はぼやけることなく、像の明るさは低い。第１窒化物領域１０と第２窒化物領域２０との間において、高い結晶性を維持しつつ組成が急峻に変化するときに、図６（ａ）に例示するプロファイルが得られる。このような場合に、高い電気的特性が得られる。

【0053】

これに対して、図６（ｂ）に例示する第４試料ＳＰ４においては、第２明るさＰ２は、第３明るさＰ３よりも高い。このことは、第２窒化物領域２０の結晶性が低いことに対応する。このような場合は、電気的特性が低い。

【0054】

図６（ａ）に示すように、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、第２像領域ｒ２と第３像領域ｒ３との間の第４像領域ｒ４における暗領域Ｐｄ１の第４明るさＰ４は、第１明るさＰ１と第３明るさＰ３との間である。第４像領域ｒ４は、第２窒化物領域２０と第３窒化物領域３０との間の領域に対応する。高い第４明るさＰ４は、第２窒化物領域２０と第３窒化物領域３０との間の領域において、第３窒化物領域３０に含まれる元素（例えばＩｎ）が偏析していることに対応すると考えられる。例えば、ＡｌＮの第２窒化物領域２０からＡｌＩｎＮの第３窒化物領域３０への組成の変化が緩やかではなく、Ｉｎが偏析する程度に急峻な組成の変化が生じていると考えられる。このような第４像領域ｒ４よりも第２像領域ｒ２において、暗領域Ｐｄ１が十分に低いことは、第２窒化物領域２０の結晶性が十分に高いことに対応する。

【0055】

図６（ａ）に示すように、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、第１窒化物領域１０と第２窒化物領域２０との間の界面位置Ｐｚ１における暗領域Ｐｄ１は、第５明るさＰ５を有する。

【0056】

第２明るさＰ２は、第２像領域ｒ１における暗領域Ｐｄ１における明るさＰＢの最小値である。第２窒化物領域２０は、この最小値（第２明るさＰ２）に対応する最小値位置Ｐｚ２を有する。

【0057】

界面位置Ｐｚ１と最小値位置Ｐｚ２との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離の、第２窒化物領域２０の第１方向に沿う厚さｔ２に対する比を第１比とする。図６（ａ）の例では、界面位置Ｐｚ１と最小値位置Ｐｚ２との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離は、０．５ｎｍである。厚さｔ２は、１ｎｍである。第１比は、０．５である。

【0058】

第１明るさＰ１と第２明るさＰ２との差の、第１明るさＰ１と第３明るさＰ３との差に対する比を、第２比とする。図６（ａ）の例では、第２比は、１．２である。

【0059】

実施形態において、第１比の第２比に対する第３比は、１以上であることが好ましい。第３比は、第１窒化物領域１０と第２窒化物領域２０との間の界面位置Ｐｚ１を含む領域における明るさＰＢの変化率に対応する。第３比が高い場合に、第１方向（Ｚ軸方向）の変化に対して急峻に変化する。図６（ａ）の例では、第３比は、２．４である。

【0060】

図６（ｂ）の例では、上記の第１比は、約０．６であり、上記の第２比は、０．７８である。従って、第３比は、１．３である。

【0061】

図７は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
図７の横軸は、第２窒化物領域２０の形成におけるキャリアガスにおける窒素の比ＲＮ（体積比）である。縦軸は、第３比Ｒ３である。図７に示すように、比ＲＮが高くなると、第３比Ｒ３が低下する。上記のように、比ＲＮが０％～５０％のときに高い電気的特性が得られる。図７から第３比Ｒ３は、２以上であることが好ましい。窒化物部材１０Ｍにおける急峻な組成の変化が急峻であるときに、高い電気的特性が得られる。実施形態において、第３比Ｒ３は２以上であることがさらに好ましい。高い電気的特性が安定して得られる。

【0062】

（第２実施形態）
第２実施形態は、半導体装置に係る。
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８に示すように、実施形態に係る半導体装置１２０は、第１実施形態に係る窒化物半導体１１０と、第１電極５１と、第２電極５２と、第３電極５３と、絶縁部材６１と、を含む。

【0063】

第１電極５１から第２電極５２への方向は、第１方向と交差する第２方向に沿う。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第３電極５３の第２方向における位置は、第１電極５１の第２方向における位置と、第２電極５２の第２方向における位置と、の間にある。

【0064】

第１窒化物領域１０は、例えば、第１部分領域１０ａ、第２部分領域１０ｂ、第３部分領域１０ｃ、第４部分領域１０ｄ、及び、第５部分領域１０ｅを含む。第１部分領域１０ａから第１電極５１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２部分領域１０ｂから第２電極５２への方向は、第１方向に沿う。第３部分領域１０ｃは、第２方向（例えば、Ｘ軸方向）において第１部分領域１０ａと第２部分領域１０ｂとの間にある。第３部分領域１０ｃから第３電極５３への方向は、第１方向に沿う。第４部分領域１０ｄは、第２方向において第１部分領域１０ａと第３部分領域１０ｃとの間にある。第５部分領域１０ｅは、第２方向において第３部分領域１０ｃと第２部分領域１０ｂとの間にある。

【0065】

第３窒化物領域３０は、第６部分領域３０ｆ及び第７部分領域３０ｇを含む。第４部分領域１０ｄから第６部分領域３０ｆへの方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第５部分領域１０ｅから第７部分領域３０ｇへの方向は、第１方向に沿う。

【0066】

絶縁部材６１は、第１絶縁領域６１ｐを含む。第１絶縁領域６１ｐは、第１方向（Ｚ軸方向）において第３部分領域１０ｃと第３電極５３との間に設けられる。

【0067】

半導体装置１２０において、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の電位を基準として電位である。第１電極５１は、例えば、ソース電極である。第２電極５２は、例えば、ドレイン電極である。第３電極５３は、例えば、ゲート電極である。半導体装置１２０は、例えば、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）である。実施形態において、特性の向上が可能な半導体装置が提供できる。

【0068】

（第３実施形態）
第３実施形態は、窒化物半導体の製造方法に係る。
図９は、第３実施形態に係る窒化物半導体の製造方法を例示するフローチャート図である。
図９に示すように、実施形態に係る窒化物半導体の製造方法は、第２窒化物領域２０の形成（ステップＳ１１０）、及び、第３窒化物領域３０の形成（ステップＳ１２０）を含む。

【0069】

ステップＳ１１０において、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_１－ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含む第１窒化物領域１０の上に、Ａｌ_ｘ２Ｇａ_１－ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む第２窒化物領域２０を形成する。ステップＳ１２０において、第２窒化物領域２０の上に、Ａｌ_ｘ３Ｉｎ_１－ｘ３Ｎ（０＜ｘ３＜１、ｘ３＜ｘ２）またはＡｌ_ｙ３Ｇａ_１－ｙ３Ｎ（０＜ｙ３＜１、ｘ１＜ｙ３＜ｘ２）を含む第３窒化物領域３０を形成する。

【0070】

第２窒化物領域２０の形成は、Ａｌを含む第１ガスと、アンモニアを含む第２ガスと、水素及び窒素を含む第３ガスと、を含む処理ガスを用いて第２窒化物領域２０を形成することを含む。第３ガスにおける窒素の体積比（比ＲＮ）は、２０％以上５０％以下である。これにより、小さい二乗平均粗さＲｑ、低いシート抵抗Ｒｓ、高い移動度μ、及び、高いキャリア密度ＣＤが得られる。体積比（比ＲＮ）は、３０％以上５０％以下でも良い。

【0071】

第１窒化物領域１０、第２窒化物領域２０及び第３窒化物領域３０を含む窒化物部材１０ＭのＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ像において、第３窒化物領域３０に対応する第３像領域ｒ３の第３明るさＰ３は、第１窒化物領域１０に対応する第１像領域ｒ１の第１明るさＰ１と、第２窒化物領域２０に対応する第２像領域ｒ２の第２明るさＰ２と、の間である。

【0072】

例えば、第１窒化物領域１０は、ＧａＮを含む。第２窒化物領域２０は、ＡｌＮを含む。第３窒化物領域３０は、ＡｌＩｎＮを含む。

【0073】

第３窒化物領域３０は、第１面３０ａ及び第２面３０ｂを含む。第２面３０ｂは、第２窒化物領域２０と対向する。第１窒化物領域１０から第２窒化物領域２０への第１方向（Ｚ軸方向）において、第２面３０ｂは、第２窒化物領域２０と第１面３０ａとの間にある。第１面３０ａの二乗平均粗さＲｑは、例えば、０．６ｎｍ以下である。

【0074】

実施形態によれば、特性の向上が可能な窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法を提供することができる。

【0075】

本願明細書において、「電気的に接続される状態」は、複数の導電体が物理的に接してこれら複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。「電気的に接続される状態」は、複数の導電体の間に、別の導電体が挿入されて、これらの複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。

【0076】

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、窒化物半導体に含まれる、窒化物領域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。

【0077】

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。

【0078】

その他、本発明の実施の形態として上述した窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての窒化物半導体、ウェーハ、半導体装置、及び、窒化物半導体の製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0079】

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解される。

【0080】

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】

【0081】

１０…第１窒化物領域、 １０Ｍ…窒化物部材、 １０ａ～１０ｅ…第１～第５部分領域、 １４…第４窒化物領域、 １５…第５窒化物領域、 １８ｓ…基板、 ２０…第２窒化物領域、 ３０…第３窒化物領域、 ３０ａ、３０ｂ…第１、第２面、 ３０ｆ…第６部分領域、 ３０ｇ…第７部分領域、 ５１～５３…第１～第３電極、 ６１…絶縁部材、 ６１ｐ…第１絶縁領域、 μ…移動度、 １１０…窒化物半導体、 １２０…半導体装置、 ２１０…ウェーハ、 ＣＤ…キャリア密度、 Ｐ１～Ｐ５…第１～第５明るさ、 Ｐｂ１…明点、 Ｐｄ１…暗領域、 Ｐｚ１…界面位置、 Ｐｚ２…最小値位置、 ＰＢ…明るさ、 Ｒ３…第３比、 ＲＮ…比、 Ｒｑ…二乗平均粗さ、 Ｒｓ…シート抵抗、 ＳＰ１～ＳＰ４…第１～第４試料、 ｐＺ…位置、 ｒ１～ｒ４…第１～第４像領域、 ｔ１～ｔ３…厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】