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公開番号2025079555
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192301
出願日2023-11-10
発明の名称窒化物構造体、及び、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 30/47 20250101AFI20250515BHJP()
要約【課題】特性の向上が可能な、窒化物構造体、及び、半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、窒化物構造体は、積層体を含む。前記積層体は、シリコンを含む基体と、AlNを含む第1窒化物領域と、Al_z2Ga_1-z2N(0≦z2<1)を含む第2窒化物領域と、を含む。前記第1窒化物領域は、第1方向において、前記基体と前記第2窒化物領域との間に設けられる。前記積層体は、前記基体と前記第1窒化物領域との間の第1界面を含む第1界面領域を含む。第1界面領域は、前記第1方向における第1ピーク位置を含む。前記積層体における前記第1方向に沿う塩素濃度プロファイルは、前記第1ピーク位置において塩素ピーク値を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
シリコンを含む基体と、
ＡｌＮを含む第１窒化物領域と、
Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ２
Ｎ（０≦ｚ２＜１）を含む第２窒化物領域と、
を含む積層体を備え、
前記第１窒化物領域は、第１方向において、前記基体と前記第２窒化物領域との間に設けられ、
前記積層体は、前記基体と前記第１窒化物領域との間の第１界面を含む第１界面領域を含み、
前記第１界面領域は、前記第１方向における第１ピーク位置を含み、
前記積層体における前記第１方向に沿う塩素濃度プロファイルは、前記第１ピーク位置おいて塩素ピーク値を有する、窒化物構造体。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記塩素ピーク値は、２×１０
１７
／ｃｍ
３
以上、２×１０
１８
／ｃｍ
３
以下である、請求項１に記載の窒化物構造体。
【請求項３】
前記積層体は、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の第２界面を含み、
前記第１窒化物領域は、第１位置を含み、
前記第１位置は、前記第１方向において、前記第１界面と前記第２界面との間の中央であり、
前記第１位置における塩素の濃度は、前記塩素ピーク値の１／１０００倍以上１／１００倍以下である、請求項１に記載の窒化物構造体。
【請求項４】
前記第１位置における塩素の前記濃度は、１×１０
１４
／ｃｍ
３
以上２×１０
１５
／ｃｍ
３
以下である、請求項３に記載の窒化物構造体。
【請求項５】
前記積層体は、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の第２界面を含み、
前記第１窒化物領域は、第１位置を含み、
前記第１位置は、前記第１方向において、前記第１界面と前記第２界面との間の中央であり、
前記基体は、第２位置を含み、
前記第２位置から前記第１位置への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２位置と前記第１ピーク位置との間の前記第１方向に沿う距離は、前記第１ピーク位置と前記第１位置との間の前記第１方向に沿う距離と同じであり、
前記第１位置における塩素の濃度は、前記第２位置における塩素の濃度よりも低い、請求項１に記載の窒化物構造体。
【請求項６】
前記第１界面領域は、前記第１方向における第２ピーク位置を含み、
前記積層体における前記第１方向に沿う炭素濃度プロファイルは、前記第２ピーク位置おいて炭素ピーク値を有する、請求項１または２に記載の窒化物構造体。
【請求項７】
前記炭素ピーク値は、２×１０
２０
／ｃｍ
３
以上、３×１０
２０
／ｃｍ
３
以下である、請求項６に記載の窒化物構造体。
【請求項８】
前記積層体は、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の第２界面を含み、
前記第１窒化物領域は、第１位置を含み、
前記第１位置は、前記第１方向において、前記第１界面と前記第２界面との間の中央であり、
前記第１位置における炭素の濃度は、前記炭素ピーク値の１／１０００倍以上１／１００倍以下である、請求項６に記載の窒化物構造体。
【請求項９】
前記積層体は、前記第１窒化物領域と前記第２窒化物領域との間の第２界面を含み、
前記第１窒化物領域は、第１位置を含み、
前記第１位置は、前記第１方向において、前記第１界面と前記第２界面との間の中央であり、
前記基体は、第２位置を含み、
前記第２位置から前記第１位置への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２位置と前記第１ピーク位置との間の前記第１方向に沿う距離は、前記第１ピーク位置と前記第１位置との間の前記第１方向に沿う距離と同じであり、
前記第１位置における炭素の濃度は、前記第２位置における炭素の濃度よりも低い、請求項６に記載の窒化物構造体。
【請求項１０】
請求項１に記載の窒化物構造体と、
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、前記積層体と前記第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方向における位置と、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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、窒化物構造体、及び、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、窒化物半導体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２０２２－５６６５４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、窒化物構造体、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、窒化物構造体は、積層体を含む。前記積層体は、シリコンを含む基体と、ＡｌＮを含む第１窒化物領域と、Ａｌ
ｚ２
Ｇａ
１－ｚ２
Ｎ（０≦ｚ２＜１）を含む第２窒化物領域と、を含む。前記第１窒化物領域は、第１方向において、前記基体と前記第２窒化物領域との間に設けられる。前記積層体は、前記基体と前記第１窒化物領域との間の第１界面を含む第１界面領域を含む。前記第１界面領域は、前記方向における第１ピーク位置を含む。前記積層体における前記第１方向に沿う塩素濃度プロファイルは、前記第１ピーク位置第１界面において塩素ピーク値を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る窒化物構造体を例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係る窒化物構造体を例示するグラフである。
図３は、第１実施形態に係る窒化物構造体を例示する模式的断面図である。
図４は、窒化物構造体の特性を例示するグラフである。
図５は、窒化物構造体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実施形態に係る窒化物構造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構造体２１０は、積層体６０Ｓを含む。積層体６０Ｓは、基体６０、第１窒化物領域６１、及び、第２窒化物領域６２を含む。
【０００９】
基体６０は、シリコンを含む。基体６０は、例えば、シリコン基板である。
【００１０】
第１窒化物領域６１は、ＡｌＮを含む。第１窒化物領域６１は、たとえば、ＡｌＮ層である。
（【００１１】以降は省略されています）

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