半导体装置的制作方法

半导体装置
1.本技术以日本专利申请2021-095641(申请日2021年6月8日)以及日本专利申请2021-192774(申请日2021年11月29日)为基础，从该申请享受优先的利益。本技术通过参照该申请，包含该申请的全部内容。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及半导体装置。


背景技术：

3.在半导体装置中，期望稳定的特性。


技术实现要素：

4.本发明的实施方式提供能够使特性稳定化的半导体装置。
5.根据本发明的实施方式，半导体装置包括第1电极、第2电极、第3电极、第1半导体区域、第2半导体区域、第1导电部件以及绝缘部件。从所述第1电极向所述第2电极的方向沿着第1方向。所述第3电极的所述第1方向上的位置处于所述第1电极的所述第1方向上的位置与所述第2电极的所述第1方向上的位置之间。所述第1半导体区域包含al
x1
ga
1-x1
n(0≤x1《1)。所述第1半导体区域包括第1部分区域、第2部分区域、第3部分区域、第4部分区域、第5部分区域以及第6部分区域。从所述第1部分区域向所述第1电极的方向、从所述第2部分区域向所述第2电极的方向及从所述第3部分区域向所述第3电极的方向沿着与所述第1方向交叉的第2方向。所述第4部分区域在所述第1方向上处于所述第1部分区域与所述第3部分区域之间。所述第5部分区域在所述第1方向上处于所述第3部分区域与所述第2部分区域之间。所述第6部分区域在所述第1方向上处于所述第5部分区域与所述第2部分区域之间。所述第2半导体区域包含al
x2
ga
1-x2
n(0《x2≤1、x1《x2)。所述第2半导体区域包括第1半导体部分、第2半导体部分及第3半导体部分。从所述第4部分区域向所述第1半导体部分的方向沿着所述第2方向。所述第1导电部件与所述第1电极及所述第3电极中的第1的一个电极电连接。或者，能够与所述第1的一个电极电连接。所述第1导电部件包括所述第1方向上的第1导电端部。所述第1导电端部的所述第1方向上的位置处于所述第3电极的所述第1方向上的所述位置与所述第2电极的所述第1方向上的位置之间。所述绝缘部件包括第1氮化物区域及第2氮化物区域。所述第2半导体部分在所述第2方向上处于所述第5部分区域与所述第1氮化物区域之间。所述第3半导体部分在所述第2方向上处于所述第6部分区域与所述第2氮化物区域之间。所述第1氮化物区域包含硅及氮。所述第2氮化物区域包含硅及氮。所述第1氮化物区域中的硅的浓度相对氮的浓度的第1比低于所述第2氮化物区域中的硅的浓度相对氮的浓度的第2比。所述第1氮化物区域包括第1氮化物端部。所述第1氮化物端部与所述第2半导体区域相接，在所述第1方向上与所述第2氮化物区域对置。所述第1氮化物端部的所述第1方向上的位置处于所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置与所述第2电极的所述第1方向上的所述位置之间。
6.根据上述结构的构造体，能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
附图说明
7.图1是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
8.图2是例示半导体装置的特性的图表。
9.图3是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
10.图4是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
11.图5是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
12.图6是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
13.图7是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
14.图8是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
15.图9是例示第2实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
16.图10是例示第3实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
17.图11是例示第3实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
18.图12是例示第4实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
19.图13是例示第4实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
20.(符号说明)
21.10：第1半导体区域；10c：载流子区域；10a～10f：第1～第6部分区域；10s：基体；11b：氮化物层；20：第2半导体区域；21～24：第1～第4半导体部分；30：第3半导体区域；40：绝缘部件；40p：一部分；41～43：第1～第3氮化物区域；41e：第1氮化物端部；45：第1绝缘膜；45a～45e：第1～第5绝缘区域；51～53：第1～第3电极；52e：第2电极端部；53a：一部分；61～63：第1～第3导电部件；61e～63e：第1～第3导电端部；61g、61s、62g、63d：连接部件；110、110a～110c、111～113、120、130、131、140、141：半导体装置；cc1：电阻增加率；l1、l2：第1、第2距离；rl：比；t1、t2：厚度
具体实施方式
22.以下，参照附图，说明本发明的各实施方式。
23.附图是示意或者概念性图，各部分的厚度和宽度的关系、部分之间的大小的比率等未必与现实相同。即使在表示相同的部分的情况下，根据附图，也有时相互的尺寸、比率被表现为不同。
24.在本技术说明书和各图中，关于既出的图，对与前述的要素同样的要素附加同一符号而适当地省略详细的说明。
25.(第1实施方式)
26.图1是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
27.如图1所示，实施方式所涉及的半导体装置110包括第1电极51、第2电极52、第3电极53、第1半导体区域10、第2半导体区域20、第1导电部件61以及绝缘部件40。
28.从第1电极51向第2电极52的方向沿着第1方向。将第1方向设为x轴方向。将相对x轴方向垂直的1个方向设为z轴方向。将相对x轴方向以及z轴方向垂直的方向设为y轴方向。
29.第3电极53的第1方向(x轴方向)上的位置处于第1电极51的第1方向上的位置与第
2电极52的第1方向上的位置之间。在1个例子中，第3电极53的至少一部分在第1方向上处于第1电极51与第2电极52之间。
30.第1半导体区域10包含al
x1
ga
1-x1
n(0≤x1《1)。组成比x1是例如0以上且小于0.2。在1个例子中，第1半导体区域10是gan层。或者，第1半导体区域10也可以是al组成比低(例如小于0.2)的algan层。
31.第1半导体区域10包括第1部分区域10a、第2部分区域10b、第3部分区域10c、第4部分区域10d、第5部分区域10e以及第6部分区域10f。从第1部分区域10a向第1电极51的方向、从第2部分区域10b向第2电极52的方向以及从第3部分区域10c向第3电极53的方向沿着第2方向。第2方向例如是z轴方向。例如，第1部分区域10a是在第2方向上与第1电极51重叠的部分。例如，第2部分区域10b是在第2方向上与第2电极52重叠的部分。例如，第3部分区域10c是在第2方向上与第3电极53重叠的部分。
32.第4部分区域10d在第1方向(x轴方向)上处于第1部分区域10a与第3部分区域10c之间。第5部分区域10e在第1方向上处于第3部分区域10c与第2部分区域10b之间。第6部分区域10f在第1方向上处于第5部分区域10e与第2部分区域10b之间。第1～第6部分区域10a～10f的相互的边界也可以不明确。这些部分区域各自也可以是第1半导体区域10中的“部分性位置”。
33.第2半导体区域20包含al
x2
ga
1-x2
n(0《x2≤1、x1《x2)。组成比x2例如是0.05以上且1以下。第2半导体区域20是algan层。第2半导体区域20中的al的组成比高于第1半导体区域10中的al的组成比。
34.第2半导体区域20包括第1半导体部分21、第2半导体部分22以及第3半导体部分23。从第4部分区域10d向第1半导体部分21的方向沿着第2方向(z轴方向)。从第5部分区域10e向第2半导体部分22的方向沿着第2方向(z轴方向)。从第6部分区域10f向第3半导体部分23的方向沿着第2方向(z轴方向)。如图1所示，第2半导体区域20也可以包括第4半导体部分24。第4半导体部分24在第2方向上处于第3部分区域10c与第3电极53之间。第1～第4半导体部分21～24的相互的边界也可以不明确。
35.第1导电部件61与第1电极51以及第3电极53中的第1的一个电极电连接。或者，第1导电部件61能够与上述第1的一个电极电连接。在该例子中，第1导电部件61通过连接部件61s与第1电极51电连接。连接部件61s也可以设置于与图1所示的剖面不同的位置。连接部件61s也可以与半导体装置110独立地设置。
36.第1导电部件61包括第1方向(x轴方向)上的端部(第1导电端部61e)。第1导电端部61e的第1方向上的位置处于第3电极53的第1方向上的位置与第2电极52的第1方向上的位置之间。第1导电端部61e是第1导电部件61中的、第2电极52侧的端部。
37.绝缘部件40包括第1氮化物区域41以及第2氮化物区域42。第2半导体部分22在第2方向(z轴方向)上处于第5部分区域10e与第1氮化物区域41之间。第3半导体部分23在第2方向上处于第6部分区域10f与第2氮化物区域42之间。
38.第1氮化物区域41包含硅以及氮。第2氮化物区域42包含硅以及氮。这些氮化物区域例如是氮化硅层。
39.将第1氮化物区域41中的硅的浓度相对氮的浓度的比设为第1比(si/ni)。将第2氮化物区域42中的硅的浓度相对氮的浓度的比设为第2比(si/n)。这些浓度的比对应于硅的
组成比相对氮的组成比。在实施方式中，第1比低于第2比。第1氮化物区域41例如是相对地富n的氮化硅层。第2氮化物区域42例如是相对地富si的氮化硅层。si以及氮的组成比能够通过变更形成氮化物区域时的条件(例如si的原料气体的流量以及氮的原料气体的流量)来变更。
40.第1氮化物区域41包括第1氮化物端部41e。第1氮化物端部41e与第2半导体区域20相接，在第1方向(x轴方向)上与第2氮化物区域42对置。第1氮化物端部41e是第1氮化物区域41中的、第2电极52侧的端部。第1氮化物端部41e可以与第2氮化物区域42相接。
41.第1氮化物端部41e的第1方向(x轴方向)上的位置处于第1导电端部61e的第1方向上的位置与第2电极52的第1方向上的位置之间。例如，第1氮化物端部41e与第2电极52之间的距离比第1导电端部61e与第2电极52之间的距离短。
42.例如，在第1半导体区域10的与第2半导体区域20对置的区域，形成载流子区域10c。载流子区域10c例如是二维电子气。第1电极51与第3电极53之间的距离比第2电极52与第3电极53之间的距离短。
43.在第1电极51与第2电极52之间流过的电流能够通过第3电极53的电位控制。第3电极53的电位例如是以第1电极51的电位为基准的电位。第1电极51例如作为源极电极发挥功能。第2电极52例如作为漏极电极发挥功能。第3电极53例如作为栅极电极发挥功能。半导体装置110例如是hemt(high electron mobility transistor，高电子迁移率晶体管)。第1导电部件61例如作为场板发挥功能。通过设置第1导电部件61，电场的集中被抑制。
44.如上所述，在实施方式所涉及的半导体装置110中，设置组成不同的氮化物区域。第1氮化物区域41的端(第1氮化物端部41e)设置于第1导电端部61e与第2电极52之间。由此，例如，能够抑制电流崩塌。例如，能够维持高的耐压。根据实施方式，能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
45.例如，有代替组成相互不同的第1氮化物区域41以及第2氮化物区域42，而将组成均匀的氮化物区域设置到第2半导体区域20之上的参考例。在该参考例中，在氮化物区域的整体是富n的情况下，电流崩塌变大。另一方面，在参考例中，在氮化物区域的整体是富si的情况下，存在耐压变低的倾向。
46.可知电流崩塌存在依赖于第2电极52(例如漏极电极)的附近的特性的倾向。另一方面，可知耐压存在依赖于第3电极53(例如栅极电极)以及第1导电部件61(例如场板)的附近的特性的倾向。在实施方式中，在第3电极53与第2电极52之间的区域，使氮化物区域的组成比变化。由此，抑制电流崩塌并且能够得到高的耐压。根据实施方式，能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
47.例如，在栅极电极的附近应用富si的氮化物区域时，耐压易于降低。认为其原因如下。
48.在氮化物区域中的组成比si/n高、氮化物区域成为富si时，例如，载流子区域10c(二维电子气)的耗尽化电压上升。因此，在栅极电极的附近应用富si的氮化物区域时，伴随耗尽化电压的上升，耗尽层难以向漏极电极侧扩展。因此，在栅极电极的附近应用富si的氮化物区域时，电场易于集中到栅极电极的附近。因此，耐压易于降低。
49.在耗尽层到达漏极电极时，电场在漏极电极的附近集中，电流崩塌易于增大。通过在漏极电极的附近应用富si的氮化物区域，能够使耗尽层到达漏极电极的电压上升。由此，
能够抑制电流崩塌。
50.例如，通过使第3电极53的附近的氮化物区域中的si/n的比变低(富n)，使第2电极52的附近的氮化物区域中的si/n的比变高(富si)，能够维持高的耐压并且抑制电流崩塌。
51.如图1所示，第2电极52包括第2电极端部52e。第2电极端部52e与第3半导体部分23(第2半导体区域20)以及第2氮化物区域42相接。第2电极端部52e与第2电极52和第2半导体区域20相互相接的部分的、第3电极53侧的端部对应。
52.将第1导电端部61e的第1方向(x轴方向)上的位置与第1氮化物端部41e的第1方向上的位置之间的沿着第1方向的距离设为第1距离l1。将第1导电端部61e的第1方向上的位置与第2电极端部52e的第1方向上的位置之间的沿着第1方向的距离设为第2距离l2。在实施方式中，第1距离l1超过0。第1距离l1小于第2距离l2。
53.图2是例示半导体装置的特性的图表。
54.图2例示在第2半导体区域20之上设置有上述第1氮化物区域41以及第2氮化物区域42时的特性。图2的横轴是第1距离l1相对第2距离l2的比rl。在比rl为0时，第1氮化物端部41e与第1导电端部61e在z轴方向上重叠。在比rl为1时，第1氮化物端部41e与第2电极端部52e在z轴方向上重叠。图2的纵轴是施加漏极电压应力时的电阻增加率cc1。电阻增加率cc1的高低与电流崩塌的大小对应。在该例子中，第1氮化物区域41中的si/n的比是0.69，第2氮化物区域42中的si/n的比是0.80。在图2中，关于1个比rl，示出3个黑圆。3个黑圆与关于1个比rl的条件取得的3个数据对应。白圆与3个数据的中央值对应。
55.如图2所示，在该条件的情况下，在比rl低于0.15的情况下(比图中的虚线低)，产生绝缘破坏。在比rl为0.15以上、电阻增加率cc1低时，能够得到小的电流崩塌。在实施方式中，比rl优选为0.43以上。由此，易于得到高的耐压。比rl更优选为0.7以上。由此，能够稳定地得到高的耐压，能够有效地抑制电流崩塌。比rl优选小于1。比rl例如优选为0.96以下。
56.在实施方式中，第1氮化物区域41中的第1比(si/n)例如优选低于0.75。第1比也可以是0.72以下。
57.在实施方式中，第2氮化物区域42中的第2比(si/n)例如优选为0.75以上。第2比也可以是0.75以上且0.96以下。第2比也可以是0.78以上且0.96以下。第2比也可以是0.78以上且0.93以下。第2比也可以是0.78以上且0.85以下。
58.如图1所示，半导体装置110也可以包括基体10s以及氮化物层11b。在基体10s之上设置氮化物层11b。在氮化物层11b之上设置第1半导体区域10。在第1半导体区域10之上设置第2半导体区域20。基体10s例如是基板。基体10s例如也可以是硅基板或者sic基板等。氮化物层11b例如也可以包含氮化物半导体。氮化物层11b例如包含al、ga以及n。氮化物层11b例如是缓冲层。
59.如图1所示，将第1氮化物区域41的沿着第2方向(z轴方向)的厚度设为厚度t1。厚度t1例如是0.5nm以上且300nm以下。将第2氮化物区域42的沿着第2方向的厚度设为厚度t2。厚度t2例如优选为0.5nm以上且300nm以下。通过这样的厚度，例如，易于得到期望的阈值电压。通过这样的厚度，例如，易于得到高的栅极可靠性。例如，厚度t1也可以是10nm以上且100nm以下。
60.如图1所示，绝缘部件40的一部分40p也可以设置于第3电极53与第1导电部件61之间。绝缘部件40的一部分40p例如包含硅和第1元素。第1元素包含氧以及氮的至少任意一
个。在1个例子中，绝缘部件40的一部分40p包含氧化硅。在该情况下，绝缘部件40的一部分40p也可以不包含氮。或者，第1氮化物区域41以及第2氮化物区域42中的氮的浓度也可以高于绝缘部件40的一部分40p中的氮的浓度。绝缘部件40的一部分40p使第3电极53与第1导电部件61之间电气地绝缘。绝缘部件40的一部分40p也可以是氮化硅。
61.如图1所示，第2氮化物区域42的至少一部分与第3半导体部分23相接。第1氮化物区域41的至少一部分与第2半导体部分22相接。在该例子中，从第1氮化物区域41向第2氮化物区域42的方向沿着第1方向(x轴方向)。
62.以下，说明关于实施方式所涉及的半导体装置的几个例子。
63.图3是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
64.如图3所示，在实施方式所涉及的半导体装置110a中，第2氮化物区域42的至少一部分在第2方向(z轴方向)上处于第3半导体部分23与第1氮化物区域41的一部分之间。例如，第1氮化物区域41的一部分设置于第2氮化物区域42之上。半导体装置110a中的其以外的结构可以与半导体装置110的结构相同。
65.图4是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
66.如图4所示，在实施方式所涉及的半导体装置110b中，第1氮化物区域41的至少一部分在第2方向(z轴方向)上处于第2半导体部分22与第2氮化物区域42的一部分之间。例如，第2氮化物区域42的一部分设置于第1氮化物区域41之上。半导体装置110b中的其以外的结构可以与半导体装置110的结构相同。
67.图5是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
68.如图5所示，在实施方式所涉及的半导体装置110c中，第3电极53在第2方向(z轴方向)上处于第1氮化物区域41的一部分与第2氮化物区域42的一部分之间。半导体装置110c中的其以外的结构可以与半导体装置110b的结构相同。
69.在半导体装置110a～110c中，例如，也能够抑制电流崩塌。例如，能够维持高的耐压。能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
70.在半导体装置110以及110a～110c中，第1氮化物区域41的一部分在第2方向(z轴方向)上处于第2半导体区域20与第3电极53之间。第1氮化物区域41的一部分处于第3部分区域10c与第3电极53之间。
71.图6是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
72.如图6所示，在实施方式所涉及的半导体装置111中，第1导电部件61通过连接部件61g与第3电极53电连接。半导体装置111中的其以外的结构可以与半导体装置110的结构相同。
73.图7是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
74.如图7所示，在实施方式所涉及的半导体装置112中，设置第1导电部件61以及第2导电部件62。半导体装置112中的其以外的结构可以与半导体装置110的结构相同。
75.如以上说明，第1导电部件61与第1电极51以及第3电极53中的第1的一个电极电连接。或者，第1导电部件61能够与上述第1的一个电极电连接。在该例子中，第1导电部件61通过连接部件61s与第1电极51电连接。
76.第2导电部件62与第1电极51以及第3电极53中的第2的一个电极电连接。或者，第2导电部件62能够与上述第2的一个电极电连接。上述第2的一个电极也可以是第1电极51以
及第3电极53中的另一方。在该例子中，第2导电部件62通过连接部件62g与第3电极53电连接。
77.第2导电部件62包括第1方向(x轴方向)上的第2导电端部62e。第2导电端部62e的第1方向上的位置处于第3电极53的第1方向上的位置与第1导电端部61e的第1方向上的位置之间。第2导电部件62作为第2场板发挥功能。通过设置第2导电部件62，电场的集中被进一步抑制。
78.第2导电部件62的第2方向(z轴方向)上的位置处于第3电极53的第2方向上的位置与第1导电部件61的第2方向上的位置之间。
79.图8是例示第1实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
80.如图8所示，在实施方式所涉及的半导体装置113中，设置第1导电部件61、第2导电部件62以及第3导电部件63。半导体装置113中的其以外的结构可以与半导体装置110～112的结构相同。
81.第3导电部件63与第2电极52电连接。或者，第3导电部件63能够与第2电极52电连接。在该例子中，第3导电部件63通过连接部件63d与第2电极52电连接。
82.第3导电部件63包括第1方向(第1方向)上的第3导电端部63e。第3导电端部63e例如是第3导电部件63的第3电极53侧的端部。第1氮化物端部41e的第1方向(第1方向)上的位置处于第1导电端部61e的第1方向上的位置与第3导电端部63e的第1方向上的位置之间。
83.在半导体装置111～113中，例如也能够抑制电流崩塌。例如，能够维持高的耐压。能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
84.(第2实施方式)
85.图9是例示第2实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
86.如图9所示，实施方式所涉及的半导体装置120也包括第1～第3电极51～53、第1半导体区域10、第2半导体区域20、第1导电部件61以及绝缘部件40。绝缘部件40包括第1绝缘膜45。在半导体装置120中，对第1～第3电极51～53、第1半导体区域10、第2半导体区域20以及第1导电部件61能够应用关于第1实施方式说明的结构。
87.第1绝缘膜45包括第1绝缘区域45a。第1绝缘区域45a设置于第3部分区域10c与第3电极53之间。第1绝缘区域45a例如作为栅极绝缘膜发挥功能。
88.第1绝缘膜45包含硅和氧。第1绝缘膜45不包含氮。或者，第1绝缘膜45中的氮的浓度低于第2氮化物区域42中的氮的浓度。第1绝缘膜45例如是氧化硅膜(例如二氧化硅膜)。通过设置第1绝缘膜45，能够进一步抑制阈值电压的变化。
89.在半导体装置120中，也设置第1氮化物区域41以及第2氮化物区域42。第1氮化物区域41中的硅的浓度相对氮的浓度的第1比(si/n)低于第2氮化物区域42中的硅的浓度相对氮的浓度的第2比(si/n)。第1氮化物端部41e的第1方向(x轴方向)上的位置处于第1导电端部61e的第1方向上的位置与第2电极52的第1方向上的位置之间。例如，能够抑制电流崩塌。例如，能够维持高的耐压。能够提供能够使特性稳定化的半导体装置。
90.如图9所示，在该例子中，第3电极53的至少一部分在第1方向(x轴方向)上处于第1半导体部分21与第2半导体部分22之间。第3电极53是凹陷型的栅极。通过这样的结构，例如，易于得到高的阈值。例如，能够得到常闭的特性。
91.如图9所示，第1绝缘膜45也可以包括第2绝缘区域45b以及第3绝缘区域45c。第2绝
缘区域45b在第1方向(x轴方向)上处于第1半导体部分21与第3电极53之间。第3绝缘区域45c在第1方向上处于第3电极53与第2半导体部分22之间。
92.如图9所示，第1绝缘膜45也可以包括第4绝缘区域45d以及第5绝缘区域45e。第1半导体部分21在第2方向(z轴方向)上处于第4部分区域10d与第4绝缘区域45d之间。第2半导体部分22在第2方向上处于第5部分区域10e与第5绝缘区域45e之间。例如，第1氮化物区域41处于第2半导体部分22与第5绝缘区域45e的一部分之间。
93.(第3实施方式)
94.图10是例示第3实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
95.如图10所示，实施方式所涉及的半导体装置130也包括第1～第3电极51～53、第1半导体区域10、第2半导体区域20、第1导电部件61以及绝缘部件40。在半导体装置130中，从第3电极53的一部分53a向第1氮化物区域41的方向与第2方向(例如z轴方向)交叉。对半导体装置130中的其以外的结构能够应用关于第1实施方式说明的结构。
96.例如，在第1方向(x轴方向)上，第3电极53的一部分53a处于第1氮化物区域41的多个部分之间。例如，第3电极53的一部分53a可以与第2半导体区域20(第4半导体部分24)相接。半导体装置130例如是高频用晶体管。
97.图11是例示第3实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
98.如图11所示，实施方式所涉及的半导体装置131包括第1～第3电极51～53、第1半导体区域10、第2半导体区域20、第3半导体区域30、第1导电部件61以及绝缘部件40。对半导体装置131中的其以外的结构能够应用关于第1实施方式说明的结构。
99.第3半导体区域30设置于第4半导体部分24与第3电极53之间。第3半导体区域30包含al
x3
ga
1-x3
n(0≤x3《1)和第2元素。第2元素包含从由mg以及zn构成的群选择的至少1个。第3半导体区域30例如是p形的gan层。第3半导体区域30例如是p形的algan层。在第3半导体区域30是p形的algan层的情况下，组成比x3例如超过0(例如0.05以上)且0.5以下。半导体装置131例如是jfet型的晶体管。
100.在第3实施方式中，也提供能够使特性稳定的半导体装置。第3实施方式所涉及的半导体装置(半导体装置130或者131)的结构也可以应用于第2实施方式。
101.在实施方式中，第1电极51以及第2电极52的至少任意一个例如包含从由ti、al、cu以及au构成的群选择的至少1个。例如，第3电极53(例如栅极电极)包含从由tin、wn、ni、tan、ni、au、al、ru、w以及tasin构成的群选择的至少1个。第1～第3导电部件61～63的至少任意一个包含从由al、cu以及ti构成群选择的至少1个。
102.在实施方式中，si以及氮的组成比(例如浓度)例如能够通过rbs(rutherford backscattering spectrometry，卢瑟福背散射谱)等得到。
103.在第1～第3实施方式中，第2电极52的第2电极端部52e与第3半导体部分23(第2半导体区域20)以及绝缘部件40(例如第2氮化物区域42)相接。第2电极端部52e与第2电极52和第2半导体区域20相互相接的部分的、第3电极53侧的端部对应。
104.(第4实施方式)
105.图12是例示第4实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
106.如图12所示，实施方式所涉及的半导体装置140也包括第1～第3电极51～53、第1半导体区域10、第2半导体区域20、第1导电部件61以及绝缘部件40。在半导体装置140中，绝
缘部件40包括第3氮化物区域43。对半导体装置140中的其以外的结构能够应用关于第1实施方式说明的结构。
107.第2氮化物区域42的至少一部分在第1方向(x轴方向)上处于第1氮化物区域41的至少一部分与第3氮化物区域43的至少一部分之间。在该例子中，第2氮化物区域42在第1方向(x轴方向)上处于第1氮化物区域41与第3氮化物区域43之间。
108.第3氮化物区域43包含硅以及氮。第3氮化物区域43中的硅的浓度相对氮的浓度的第3比(si/n)高于第2比。第3氮化物区域43是相比于第2氮化物区域42更富硅的区域。
109.这样的硅浓度高的第3氮化物区域43设置于第2电极52(例如漏极电极)的附近。由此，在第2电极52的附近，耗尽化被进一步抑制。例如，更有效地抑制电流崩塌。
110.第3比也可以高于0.96。第3比可以应用比第2比高的任意的值。
111.将第2氮化物区域42的沿着第2方向(z轴方向)的厚度设为厚度t3。在1个例子中，厚度t3例如是0.5nm以上且300nm以下。例如，易于得到期望的阈值电压。例如，易于得到高的栅极可靠性。厚度t3也可以与厚度t1以及厚度t2实质上相同。
112.也可以第2氮化物区域42的至少一部分与第3氮化物区域43的一部分重叠。例如，也可以在z轴方向上，第2氮化物区域42的一部分处于第2半导体区域20与第3氮化物区域43的一部分之间。例如，也可以在z轴方向上，第3氮化物区域43的一部分处于第2半导体区域20与第2氮化物区域42的一部分之间。
113.在半导体装置140的例子中，第2电极52的第2电极端部52e与第3半导体部分23(第2半导体区域20)以及绝缘部件40(例如第3氮化物区域43)相接。
114.图13是例示第4实施方式所涉及的半导体装置的示意性剖面图。
115.如图13所示，实施方式所涉及的半导体装置141包括第3导电部件63。半导体装置141中的其以外的结构可以与半导体装置140相同。
116.第3导电部件63与第2电极52电连接。或者，第3导电部件63能够与第2电极52电连接。第2电极52的第2方向(z轴方向)上的位置处于第1半导体区域10的第2方向上的位置与第3导电部件63的第2方向上的位置之间。第3氮化物区域43的至少一部分在第2方向上与第3导电部件63重叠。例如，更有效地抑制电流崩塌。
117.实施方式可以包括以下的技术方案。
118.(技术方案1)
119.一种半导体装置，具备：
120.第1电极；
121.第2电极，从所述第1电极向所述第2电极的方向沿着第1方向；
122.第3电极，所述第3电极的所述第1方向上的位置处于所述第1电极的所述第1方向上的位置与所述第2电极的所述第1方向上的位置之间；
123.第1半导体区域，包含al
x1
ga
1-x1
n(0≤x1《1)，所述第1半导体区域包括第1部分区域、第2部分区域、第3部分区域、第4部分区域、第5部分区域及第6部分区域，从所述第1部分区域向所述第1电极的方向、从所述第2部分区域向所述第2电极的方向及从所述第3部分区域向所述第3电极的方向沿着与所述第1方向交叉的第2方向，所述第4部分区域在所述第1方向上处于所述第1部分区域与所述第3部分区域之间，所述第5部分区域在所述第1方向上处于所述第3部分区域与所述第2部分区域之间，所述第6部分区域在所述第1方向上处于所
述第5部分区域与所述第2部分区域之间；
124.第2半导体区域，包含al
x2
ga
1-x2
n(0《x2≤1、x1《x2)，所述第2半导体区域包括第1半导体部分、第2半导体部分及第3半导体部分，从所述第4部分区域向所述第1半导体部分的方向沿着所述第2方向；
125.第1导电部件，所述第1导电部件与所述第1电极及所述第3电极中的第1的一个电极电连接或者能够与所述第1的一个电极电连接，所述第1导电部件包括所述第1方向上的第1导电端部，所述第1导电端部的所述第1方向上的位置处于所述第3电极的所述第1方向上的所述位置与所述第2电极的所述第1方向上的位置之间；以及
126.绝缘部件，所述绝缘部件包括第1氮化物区域及第2氮化物区域，所述第2半导体部分在所述第2方向上处于所述第5部分区域与所述第1氮化物区域之间，所述第3半导体部分在所述第2方向上处于所述第6部分区域与所述第2氮化物区域之间，所述第1氮化物区域包含硅及氮，所述第2氮化物区域包含硅及氮，所述第1氮化物区域中的硅的浓度相对氮的浓度的第1比低于所述第2氮化物区域中的硅的浓度相对氮的浓度的第2比，所述第1氮化物区域包括第1氮化物端部，所述第1氮化物端部与所述第2半导体区域相接，在所述第1方向上与所述第2氮化物区域对置，所述第1氮化物端部的所述第1方向上的位置处于所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置与所述第2电极的所述第1方向上的所述位置之间。
127.(技术方案2)
128.根据技术方案1所述的半导体装置，其中，
129.所述第1比低于0.75。
130.(技术方案3)
131.根据技术方案2所述的半导体装置，其中，
132.所述第2比是0.75以上且0.96以下。
133.(技术方案4)
134.根据技术方案3所述的半导体装置，其中，
135.所述第2比是0.78以上。
136.(技术方案5)
137.根据技术方案1～4中的任意1个所述的半导体装置，其中，
138.所述第2氮化物区域的至少一部分与所述第3半导体部分相接。
139.(技术方案6)
140.根据技术方案1～5中的任意1个所述的半导体装置，其中，
141.所述第2氮化物区域的至少一部分在所述第2方向上处于所述第3半导体部分与所述第1氮化物区域的一部分之间。
142.(技术方案7)
143.根据技术方案1～5中的任意1个所述的半导体装置，其中，
144.所述第1氮化物区域的至少一部分在所述第2方向上处于所述第2半导体部分与所述第2氮化物区域的一部分之间。
145.(技术方案8)
146.根据技术方案1～7中的任意1个所述的半导体装置，其中，
147.所述第1氮化物区域的一部分在所述第2方向上处于所述第2半导体区域与所述第
3电极之间。
148.(技术方案9)
149.根据技术方案1～7中的任意1个所述的半导体装置，其中，
150.所述第1氮化物区域的一部分处于所述第3部分区域与所述第3电极之间。
151.(技术方案10)
152.根据技术方案9所述的半导体装置，其中，
153.所述第3电极在所述第2方向上处于所述第1氮化物区域的所述一部分与所述第2氮化物区域的一部分之间。
154.(技术方案11)
155.根据技术方案1～8中的任意1个所述的半导体装置，其中，
156.所述绝缘部件包括包含第1绝缘区域的第1绝缘膜，
157.所述第1绝缘区域设置于所述第3部分区域与所述第3电极之间，
158.所述第1绝缘膜包含硅和氧，
159.所述第1绝缘膜不包含氮或者所述第1绝缘膜中的氮的浓度低于所述第2氮化物区域中的氮的浓度。
160.(技术方案12)
161.根据技术方案10所述的半导体装置，其中，
162.所述第3电极的至少一部分在所述第1方向上处于所述第1半导体部分与所述第2半导体部分之间。
163.(技术方案13)
164.根据技术方案12所述的半导体装置，其中，
165.所述第1绝缘膜还包括第2绝缘区域以及第3绝缘区域，
166.所述第2绝缘区域在所述第1方向上处于所述第1半导体部分与所述第3电极之间，
167.所述第3绝缘区域在所述第1方向上处于所述第3电极与所述第2半导体部分之间。
168.(技术方案14)
169.根据技术方案13所述的半导体装置，其中，
170.所述第1绝缘膜还包括第4绝缘区域以及第5绝缘区域，
171.所述第1半导体部分在所述第2方向上处于所述第4部分区域与所述第4绝缘区域之间，
172.所述第2半导体部分在所述第2方向上处于所述第5部分区域与所述第5绝缘区域之间。
173.(技术方案15)
174.根据技术方案14所述的半导体装置，其中，
175.所述第1氮化物区域处于所述第2半导体部分与所述第5绝缘区域的一部分之间。
176.(技术方案16)
177.根据技术方案1～15中的任意1个所述的半导体装置，其中，
178.还具备第2导电部件，
179.所述第2导电部件与所述第1电极以及所述第3电极中的第2的一个电极电连接或者所述第2导电部件能够与所述第2的一个电极电连接，
180.所述第2导电部件包括所述第1方向上的第2导电端部，
181.所述第2导电端部的所述第1方向上的位置处于所述第3电极的所述第1方向上的所述位置与所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置之间。
182.(技术方案17)
183.根据技术方案16所述的半导体装置，其中，
184.所述第2导电部件的所述第2方向上的位置处于所述第3电极的所述第2方向上的位置与所述第1导电部件的所述第2方向上的位置之间。
185.(技术方案18)
186.根据技术方案1～17中的任意1个所述的半导体装置，其中，
187.还具备第3导电部件，
188.所述第3导电部件与所述第2电极电连接或者所述第3导电部件能够与所述第2电极电连接，
189.所述第3导电部件包括所述第1方向上的第3导电端部，
190.所述第1氮化物端部的所述第1方向上的位置处于所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置与所述第3导电端部的所述第1方向上的所述位置之间。
191.(技术方案19)
192.根据技术方案1～18中的任意1个所述的半导体装置，其中，
193.所述第2电极包括第2电极端部，
194.所述第2电极端部与所述第3半导体部分以及所述绝缘部件相接，
195.所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置与所述第1氮化物端部的所述第1方向上的所述位置之间的沿着所述第1方向的第1距离是所述第1导电端部的所述第1方向上的所述位置与所述第2电极端部的所述第1方向上的所述位置之间的沿着所述第1方向的第2距离的0.43倍以上。
196.(技术方案20)
197.根据技术方案1～19中的任意1个所述的半导体装置，其中，
198.所述第1氮化物区域的沿着所述第2方向的厚度是0.5nm以上且300nm以下，
199.所述第2氮化物区域的沿着所述第2方向的厚度是0.5nm以上且300nm以下。
200.(技术方案21)
201.根据技术方案1～4中的任意1个所述的半导体装置，其中，
202.所述绝缘部件还具备第3氮化物区域，
203.所述第2氮化物区域的至少一部分在所述第1方向上处于所述第1氮化物区域的至少一部分与所述第3氮化物区域的至少一部分之间，
204.所述第3氮化物区域包含硅以及氮，
205.所述第3氮化物区域中的硅的浓度相对氮的浓度的第3比高于所述第2比。
206.(技术方案22)
207.根据技术方案21所述的半导体装置，其中，
208.所述第3比高于0.96。
209.(技术方案23)
210.根据技术方案21或者22所述的半导体装置，其中，
211.还具备第3导电部件，
212.所述第3导电部件与所述第2电极电连接或者所述第3导电部件能够与所述第2电极电连接，
213.所述第2电极的所述第2方向上的位置处于所述第1半导体区域的所述第2方向上的位置与所述第3导电部件的所述第2方向上的位置之间，
214.所述第3氮化物区域的至少一部分在所述第2方向上与所述第3导电部件重叠。
215.根据实施方式，能够提供能够使特性稳定的半导体装置。
216.在本技术说明书中，“电连接的状态”包括多个导电体在物理上相接而在这些多个导电体之间流过电流的状态。“电连接的状态”包括在多个导电体之间插入其他导电体而在这些多个导电体之间流过电流的状态。
217.在本技术说明书中，“垂直”以及“平行”不仅是严密的垂直以及严密的平行，例如还包括制造工序中的偏差等，实质上垂直以及实质上平行即可。
218.以上，参照具体例，说明了本发明的实施方式。但是，本发明不限定于这些具体例。例如，关于包含于半导体装置的电极、半导体区域、导电部件、绝缘部件以及基体等各要素的具体的结构，只要通过本领域技术人员从公知的范围适当选择而能够同样地实施本发明，得到同样的效果，则包含于本发明的范围。
219.另外，将各具体例的任意2个以上的要素在技术上可能的范围内组合而得到的例子也只要包含本发明的要旨就包含于本发明的范围。
220.另外，本领域技术人员以作为本发明的实施方式上述的半导体装置为基础适当地变更设计而能够实施的所有半导体装置也只要包含本发明的要旨就属于本发明的范围。
221.另外，应理解在本发明的思想的范畴中，本领域技术人员能够想到各种变更例以及修正例，这些变更例以及修正例也属于本发明的范围。
222.虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式作为例子呈现，未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于权利要求书记载的发明和其均等的范围。