本发明的实施方式涉及半导体装置的制造方法。
例如，在半导体装置中，期望提高性能。
技术实现要素：
本发明的实施方式提供能够提高性能的半导体装置的制造方法。
根据实施方式，半导体装置的制造方法包括如下工序：通过使用了包含第1元素的气体的干蚀刻来去除设置在包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜之上的包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜的一部分，形成槽，使所述第1膜的一部分在所述槽的底部露出。所述制造方法包括使所述露出的所述第1膜的所述一部分与包含nh3的气氛接触来进行热处理的工序。所述制造方法包括在所述热处理之后在所述第1膜的所述一部分之上形成绝缘膜的工序。所述制造方法包括在所述绝缘膜之上形成电极的工序。所述绝缘膜具有从所述第1膜的所述一部分朝向所述电极的第1方向上的中央的第1位置，所述第1位置处的所述第1元素的浓度为1×1018cm-3以下。
根据上述半导体装置的制造方法，能够提供能够提高性能的半导体装置的制造方法。
附图说明
图1是例示通过第1实施方式的半导体装置的制造方法制造的半导体装置的示意剖面图。
图2是例示第1实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图3的(a)～(d)是例示第1实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
图4的(a)～(d)是例示第1实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
图5是例示半导体装置的特性的曲线图。
图6的(a)～(d)是例示半导体装置的示意图。
图7是例示通过第2实施方式的半导体装置的制造方法制造的半导体装置的示意剖面图。
图8是例示第2实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图9的(a)～(d)是例示第2实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
图10的(a)～(c)是例示第2实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
图11的(a)～(d)是示出半导体装置的评价结果的原子力显微镜(afm)像。
图12的(a)以及(b)是示出半导体装置的特性的曲线图。
图13是示出半导体装置的特性的曲线图。
符号说明
10：第1层；10a～10c：第1～第3部分区域；10s：基板；10f：第1膜；10p：一部分；15：二维电子气；20：第2层；20a、20b：第1、第2部分；20f：第2膜；20s：侧面；20t：上表面；21：绝缘膜；21b：下端部；21t：上端部；30：第3层；33c：一部分；30f：第3膜；30h：开口部；31：第1导电部；32：第2导电部；33：电极；41：硬掩模；45：抗蚀剂膜；50：气氛；θ：角度；μ：移动度；110、119、120：半导体装置；cb：浓度；h1、h2：槽；if：界面；p1、p2：第1、第2位置；px：位置；rms：表面粗糙度；t：温度；t21：厚度。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
附图是示意性的或者概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比例等未必与现实的情况相同。即使在表示相同的部分的情况下，有时根据附图而相互的尺寸、比例也被不同地表示。
在本申请说明书和各图中，关于出现过的图，对与前述要素相同的要素附加相同的符号，适当地省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1是例示通过第1实施方式的半导体装置的制造方法制造的半导体装置的示意剖面图。
如图1所示，半导体装置110包括第1层10、第2层20、绝缘膜21、第1导电部31(第1电极)、第2导电部32(第2电极)以及电极33。
第1层10包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)。在第1层10，组成比x1例如为0.05以下。例如，第1层10是不进行有意的杂质的掺杂的ud－gan。第1层10中的杂质浓度例如为1×1017cm-3以下。第1层10例如为i－gan。在第1层10例如不包含有意的杂质。
第2层20设置在第1层10之上。第2层20包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)。在第2层20，组成比x2例如为0.1以上且0.4以下。组成比x2例如也可以是0.15以上且0.35以下。第2层20例如为al0.25ga0.75n。
第1导电部31设置在第2层20的一部分之上。第2导电部32设置在第2层20的另一部分之上。在第1导电部31与第2导电部32之间设置电极33。第2层20设置有槽，在槽的底部的第1层10与电极33之间设置有绝缘膜21。
第1层10在第1方向上从第1导电部31以及第2导电部32离开。第2导电部32在第2方向上从第1导电部31离开。第1方向与第2方向交叉。
将第2方向设为x轴方向。将与x轴方向垂直的方向设为z轴方向。将与x轴方向以及z轴方向垂直的方向设为y轴方向。第1方向例如为z轴方向。第2方向例如为x轴方向。
在z轴方向，在第1导电部31与第1层10的第1部分区域10a之间设置第2层20的第1部分20a。在z轴方向，在第2导电部32与第1层10的第2部分区域10b之间设置第2层20的第2部分20b。
第1导电部31与第2层20的第1部分20a电连接。第2导电部32与第2层20的第2部分20b电连接。
第1层10包括第3部分区域10c。第3部分区域10c在x轴方向上处于第1层10的第1部分区域10a与第1层10的第2部分区域10b之间。
电极33在z轴方向上与第3部分区域10c相离。绝缘膜21的至少一部分在z轴方向上处于电极33与第3部分区域10c之间。
电极33的一部分33c在x轴方向上与第2层20的第1部分20a重叠。电极33的一部分33c在x轴方向上与第2层20的第2部分20b重叠。
绝缘膜21的一部分设置在电极33的一部分33c与第2层20的第1部分20a之间。绝缘膜21的另一部分设置在电极33的一部分33c与第2层20的第2部分20b之间。
在该例子中，在第2层20的上表面20t之上也设置有绝缘膜21。在z轴方向，第2层20的第1部分20a位于绝缘膜21的一部分与第1层10的第1部分区域10a之间。在z轴方向，第2层20的第2部分20b位于绝缘膜21的另一部分与第1层10的第2部分区域10b之间。
例如，在z轴方向上与电极33重叠的区域，绝缘膜21的下端部21b与第1层10的第3部分区域10c相接。例如，在z轴方向上与电极33重叠的区域，绝缘膜21的上端部21t与电极33相接。在z轴方向上与电极33重叠的区域，绝缘膜21的厚度t21例如为5nm以上且100nm以下。厚度t21例如为30nm。
电极33例如作为凹陷构造的栅极电极发挥功能。绝缘膜21作为栅极绝缘膜发挥功能。第1导电部31例如作为源极电极发挥功能。第2导电部32例如作为漏极电极发挥功能。
绝缘膜21例如使用氧化硅。电极33例如使用包含从由al、ni、au、tin、wn以及多晶硅构成的群选择出的至少一种的材料。第1导电部31以及第2导电部32例如使用包含从由al、ti、ni以及au构成的群选择出的至少一种的材料。
例如，第1层10具有第2层20侧的部分。在该部分形成二维电子气15(2deg)。二维电子气15作为电流路径发挥功能。在设置第1导电部31的源极侧的第1部分区域10a以及设置第2导电部32的漏极侧的第2部分区域10b设置二维电子气15。二维电子气15不形成于与电极33对应的部分(第3部分区域10c)。
半导体装置110例如为常截止(normally-off)的mis(metalinsulatorsemiconductor，金属绝缘体半导体)型的晶体管。
在该例子中，设置基板10s。在基板10s之上设置上述第1层10、第2层20、绝缘膜21、电极33、第1导电部31以及第2导电部32。
如后所述，在作为第2层20的膜通过干蚀刻来设置槽。在槽之中形成绝缘膜21，将导电材料埋入到残余的空间，形成电极33。在该干蚀刻中，例如，当使用包含第1元素(例如硼)的气体时，存在该第1元素残留于槽的底部的第1层10(第3部分区域10c)的情况。此时，可知存在如下情况：该第1元素扩散到绝缘膜21中，产生特性劣化(例如阈值电压的变动)。在实施方式中，通过进行特殊的热处理，能够抑制绝缘膜21中的所述第1元素的浓度。由此，例如能够抑制阈值电压的变动。
如后所述，在通过实施方式的制造方法制造出的半导体装置110中，绝缘膜21中(例如，第1位置p1)的第1元素(例如硼)的浓度为1×1018cm-3以下。
以下，说明实施方式的半导体装置110的制造方法的例子。
图2是例示第1实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图3(a)～图3(d)以及图4(a)～图4(d)是例示第1实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
如图3(a)所示，在基板10s之上形成包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜10f。在第1膜10f之上形成包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜20f。第1膜10f成为第1层10。第2膜20f成为第2层20。
如图3(b)所示，在第2膜20f之上形成硬掩模41(例如sin)。例如，能够通过ecr溅射形成硬掩模41。
如图3(c)所示，在硬掩模41之上形成具有规定的开口部的抗蚀剂膜45。抗蚀剂膜45的厚度例如为约1μm～约2μm。
如图3(d)所示，将抗蚀剂膜45用作掩模，去除硬掩模41的一部分。在该去除中，例如使用将sf6作为蚀刻气体的干蚀刻。或者，在该去除中，例如使用利用氢氟酸进行的湿蚀刻。
如图4(a)所示，将抗蚀剂膜45以及硬掩模41用作掩模，去除第2膜20f的一部分，形成槽h1。由此，形成第1部分20a以及第2部分20b。通过使用了包含第1元素的气体的干蚀刻进行第2膜20f的一部分的去除(槽h1的形成)。第1元素例如为硼。例如，包含bcl3以及cl2的气体被用作蚀刻气体。由此，第1膜10f的一部分10p在槽h1的底部露出。
这样，通过使用了包含第1元素的气体的干蚀刻来去除设置在第1膜10f之上的第2膜20f的一部分，形成槽h1(图2的步骤s110)。由此，使第1膜10f的一部分10p在槽h1的底部露出。
如图4(b)所示，去除抗蚀剂膜45。例如能够通过有机清洗以及sh清洗(利用包含硫酸以及过氧化氢的液体进行的清洗)进行去除。
如图4(c)所示，去除硬掩模41。在该去除中，例如使用将sf6作为蚀刻气体的干蚀刻。或者，在该去除中，例如使用利用氢氟酸进行的湿蚀刻。
之后，进行热处理(图2的步骤s120)。
如图4(d)所示，使露出的、第1膜10f的上述一部分10p与包含nh3的气氛50接触来进行热处理。气氛50中的nh3的分压例如为3.3帕斯卡(pa)以上且180百帕(hpa)以下。热处理的温度例如为590℃以上且900℃以下。热处理的时间例如为1分钟以上且两小时以下。
在该热处理之后，在第1膜10f的上述一部分10p之上形成绝缘膜21(图2的步骤s130)。在槽h1的侧壁(第2膜20f的侧面)以及第2膜20f(第2层20)的上表面20t也形成该绝缘膜21。绝缘膜21例如为sio2。例如能够通过原子层沉积法(ald)形成绝缘膜21。
之后，在绝缘膜21之上形成电极33(图2的步骤s140)。
去除绝缘膜21的一部分，形成第1导电部31以及第2导电部32，制造半导体装置110。电极33的形成和导电部的形成的顺序是任意的。也可以同时实施这些形成中的至少一部分。
以下，说明这样制造出的半导体装置110的特性。
图5是例示半导体装置的特性的曲线图。
图5示出了半导体装置110以及参考例的半导体装置119的特性。在半导体装置119中不实施上述热处理(步骤s120)。除此以外，按照与半导体装置110同样的方法来制造。
图5例示出在z轴方向上与电极33重叠的位置处的、sims分析结果。图5示出了绝缘膜21以及第1层10中的硼的浓度的测定结果。图5的横轴为z轴方向(深度方向)的位置pz(nm)。纵轴为硼的浓度cb(cm-3)。
如图5所示，在半导体装置119中，绝缘膜21中的硼的浓度cb高。例如，绝缘膜21与第1层10的界面if处的硼的浓度cb约为1×1019cm-3。绝缘膜21的厚度方向(深度方向，z轴方向)的中央位置(第1位置p1)处的硼的浓度cb约为2×1018cm-3。
相对于此，在半导体装置110中，绝缘膜21中的硼的浓度cb低。例如，第1层10的第3部分区域10c与绝缘膜21的界面if(绝缘膜21的下端部21b)处的硼浓度为1×1018cm-3以下。
例如，中央的第1位置p1处的硼的浓度为1×1018cm-3以下(例如3×1017cm-3以下)。该第1位置p1是绝缘膜21的z轴方向上的中央的位置。z轴方向沿着从第1层10的第3部分区域10c(对应于第1膜10f的上述一部分10p)朝向电极33的方向。在绝缘膜21的厚度t21为25nm的情况下，第1层10的第3部分区域10c与绝缘膜21的界面if、与第1位置p1之间的z轴方向的距离为12.5nm。
绝缘膜21中的第2位置p2(参照图5)处的硼的浓度也为1×1018cm-3以下(例如3×1017cm-3以下)。界面if与第2位置p2之间的沿着z轴方向的距离为10纳米(nm)。
这样，在通过实施方式的制造方法制造出的半导体装置110中，绝缘膜21中的硼(第1元素)的浓度比半导体装置119的绝缘膜21中的硼的浓度低。
认为检测到的第1元素(在该例子中，硼)来源于形成槽h1时的干蚀刻中的气体中的第1元素。在进行干蚀刻时，第1元素残留于槽h1的底部。在半导体装置119中，不进行上述热处理，所以该第1元素残留于第1膜10f的一部分10p。认为该第1元素扩散到绝缘膜21中。
另一方面，在半导体装置110中，认为通过上述热处理而槽h1的底部的第1元素的大部分被去除。例如，通过热处理而第1膜10f的一部分10p的表面部分稍微被去除。认为随着该去除，存在于表面部分的第1元素的至少一部分被去除。由此，认为绝缘膜21中的第1元素(在该例子中为硼)的浓度比半导体装置119低。
认为绝缘膜21中的第1元素(在该例子中为硼)作为陷阱发挥功能。因此认为，如果绝缘膜21中的第1元素(在该例子中为硼)的浓度高，则半导体装置的特性易变动。
在半导体装置110以及119中，对源极电极(第1导电部31)与栅极电极(电极33)之间施加规定的时间的规定的电压(加速电压)。评价施加该电压之前(初始状态)与施加电压之后(加速试验后)的阈值电压之差(变化)。半导体装置110中的阈值电压之差(变化)是半导体装置119中的阈值电压之差(变化)的约0.2倍。
这样，在半导体装置110中，阈值电压的变化小。在半导体装置110中，例如能够得到稳定的常截止动作。例如，能够降低开关损耗。在实施方式中，能够通过包含nh3的气氛50中的热处理来提高性能(抑制阈值电压的变化)。
在上述例子中，第1元素为硼。而且，在干蚀刻中使用的气体还包含氯。通过使用了这样的气体的干蚀刻，在槽h1的形成中，例如能够减小槽h1的底面(第1膜10f的一部分10p)的表面的凹凸。
气体所包含的第1元素除了可以是硼之外，还可以是氟或者溴。在该情况下，也通过热处理而去除在干蚀刻中残留的第1元素。由此，降低可能成为陷阱的原因的第1元素在绝缘膜21中的浓度，能够得到稳定的特性。
如上所述，通过热处理而去除在槽h1的底部露出的第1膜10f的表面部分。该热处理还具有提高槽h1的底部的第1膜10f的表面部分的表面的平坦性的效果。由于该平坦性的提高，例如，沟道移动度提高。
热处理的气氛50除了可以包含nh3之外，还可以包含n2以及h2。通过在包含h2的气氛50下进行热处理，例如杂质去除的效果提高。
在实施方式中，当热处理的温度过度高(例如，1000℃)时，例如槽h1的形状过度变化，难以进行槽h1的形状的控制。因此，热处理的温度优选为900℃以下。
进而，能够通过恰当的温度(例如，900℃以下)的热处理来控制槽h1的上部分的侧壁的形状。
图6(a)～图6(d)是例示半导体装置的示意图。
图6(a)以及图6(b)对应于上述半导体装置110。图6(c)以及图6(d)对应于上述半导体装置119。图6(a)以及图6(c)是半导体装置的槽h1的上部分的侧壁部分(第2层20的侧面20s)的剖面的haadf－stem像。图6(b)以及图6(d)分别是以图6(a)以及图6(c)为基础示意地描绘出的第2层20的侧面20s以及上表面20t。
如图6(a)以及图6(b)所示，在进行了热处理的半导体装置110中，侧面20s与上表面20t之间的角度θ比90度大。角度θ约为130度。侧面20s的角度平滑地变化。
如图6(c)以及图6(d)所示，在不进行热处理的半导体装置119中，侧面20s与上表面20t之间的角度θ约为90度。
在半导体装置110以及119中，形成槽h1之前的工序相同。因此，有无热处理是导致这样的角度θ不同的原因。认为槽h1的侧壁(第2层20的侧面20s)由于热处理而倾斜。这认为是因为通过热处理，在槽h1的接近开口部的区域，与槽h1的底部相比更容易去除第2层20(第2膜20f)。
这样，根据本实施方式的制造方法，能够容易地使侧面20s的上部分倾斜。这样，在热处理之后，第2膜20f具有成为槽h1的侧壁的侧面20s。在热处理之后，侧面20s与第2膜20f(第2层20)的上表面20t之间的角度θ为130度以上。
通过这样的侧面20s的倾斜，例如第2层20的上部分的电场集中被缓和。由此，例如能够得到高的耐压。
(第2实施方式)
图7是例示通过第2实施方式的半导体装置的制造方法制造的半导体装置的示意剖面图。
如图7所示，半导体装置120除了包括第1层10、第2层20、绝缘膜21、第1导电部31(第1电极)、第2导电部32(第2电极)以及电极33之外，还包括第3层30。关于第1层10、第2层20、绝缘膜21、第1导电部31、第2导电部32以及电极33，与半导体装置110的第1层10、第2层20、绝缘膜21、第1导电部31、第2导电部32以及电极33相同，所以以下说明第3层30。
在z轴方向，在绝缘膜21的一部分与第1部分区域10a之间设置第3层30的一部分。在z轴方向，在第3层30的该一部分与第1部分区域10a之间设置第2层20的第1部分20a。
在z轴方向，在绝缘膜21的另一部分与第2部分区域10b之间设置第3层30的另一部分。在z轴方向，在第3层30的该另一部分与第2部分区域10b之间设置第2层20的第2部分20b。
例如，在第2层20的上表面20t与绝缘膜21之间设置第3层30。第3层30为绝缘膜。第3层30包含第1材料。第1材料包含从由氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝以及氧化镓构成的群选择出的至少一种。第1材料也可以包含从由氮化硅以及氮氧化硅构成的群选择出的至少一种。
例如，在绝缘膜21为氧化硅的情况下，例如第3层30使用氮化硅。
通过在第2层20的上表面20t之上设置第3层30，在进行后述热处理时，第2层20的上表面20t不暴露于包含nh3的高温的气氛。由此，抑制第2层20的劣化。通过设置多个绝缘膜(第3层30以及绝缘膜21)，例如能够得到高的可靠性。
第3层30也可以当在第2层20形成槽时作为掩模发挥功能。以下，说明半导体装置120的制造方法的例子。
以下，说明实施方式的半导体装置120的制造方法的例子。
图8是例示第2实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图9(a)～图9(d)以及图10(a)～图10(c)是例示第2实施方式的半导体装置的制造方法的工序顺序示意性剖面图。
如图9(a)所示，在基板10s之上形成包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜10f。在第1膜10f之上形成包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜20f。
如图9(b)所示，在第2膜20f之上形成第3膜30f(成为第3层30的膜)(例如sin)。例如，能够通过ecr溅射形成第3膜30f。
如图9(c)所示，在第3膜30f之上形成具有规定的开口部的抗蚀剂膜45。抗蚀剂膜45的厚度例如为约1μm～约2μm。
如图9(d)所示，将抗蚀剂膜45用作掩模，去除第3膜30f的一部分。在该去除中，例如使用利用了sf6的干蚀刻。由此，在第3膜30f形成开口部30h。由此，能够得到第3层30。
这样，在设置在第1膜10f之上的第2膜20f之上，形成具有开口部30h的第3膜30f(图8的步骤s205)。
如图10(a)所示，将抗蚀剂膜45以及第3膜30f(第3层30)用作掩模，去除第2膜20f的一部分，形成槽h2。由此，形成第1部分20a以及第2部分20b。例如，通过使用了包含第1元素的气体的干蚀刻进行第2膜20f的一部分的去除(槽h2的形成)。第1元素例如为硼。例如，包含bcl3以及cl2的气体被作用蚀刻气体。由此，第1膜10f的一部分10p在槽h2的底部露出。
这样，经由第3膜30f(第3层30)的开口部30h去除第2膜20f的一部分，形成槽h2，使第1膜10f的一部分10p在槽h2的底部露出(图8的步骤s210)。
如图10(b)所示，去除抗蚀剂膜45。
如图10(c)所示，使露出的第1膜10f的一部分10p与包含nh3的气氛50接触来进行热处理(图8的步骤s120)。
热处理的温度例如为790℃以下。热处理的温度例如为590℃以上。气氛50中的压力例如为3.3hpa以上且200hpa以下。气氛50中的nh3的分压例如为3.3hpa以上且120hpa以下。气氛50除了可以包含nh3之外，还可以包含n2。在该情况下，气氛50中的nh3的分压为3.3hpa以上且120hpa以下。热处理的时间例如为1分钟以上且2小时以下。如后所述，在这样的条件下，易于得到良好的特性。
在该热处理之后，在第1膜10f的上述一部分10p之上形成绝缘膜21(图8的步骤s230)。在槽h2的侧壁(第2膜20f的侧面)以及第2膜20f的上表面20t也形成该绝缘膜21。之后，在绝缘膜21之上形成电极33(图8的步骤s240)。
去除绝缘膜21的一部分，形成第1导电部31以及第2导电部32，制造半导体装置120。电极33的形成和导电部的形成的顺序是任意的。也可以同时实施这些形成中的至少一部分。
以下，说明改变了热处理的温度的实验结果。在实验中，气氛50包含nh3和n2。在实验中，气氛50中的压力为200hpa。气氛50中的nh3的分压为33hpa。在实验中，热处理的时间为20分钟。
在实验中，在热处理的温度不同的多个试料中，评价槽h2的底部(第1膜10f的一部分10p)的表面粗糙度。进而，在形成槽h2之后，形成上述绝缘膜21、电极33、第1导电部31以及第2导电部32，评价所得到的半导体装置中的移动度。
图11(a)～图11(d)是示出半导体装置的评价结果的原子力显微镜(afm)像。
图11(a)对应于不进行热处理的试料(半导体装置119)。图11(b)、图11(c)以及图11(d)的热处理的温度t分别对应于590℃、790℃以及840℃。图11(a)对应于图10(b)的10p部分(不进行热处理的部分)。图11(b)～图11(d)对应于图10(c)的部分10p(在规定的温度下进行了热处理之后的部分)。
如图11(a)所示，在不进行热处理的试料(半导体装置119)中，表面的凹凸大。如图11(b)所示，在热处理的温度t为590℃的试料中，凹凸被减轻。如图11(c)所示，在热处理的温度t为790℃的试料中，凹凸被显著减轻。在该试料中，观察原子台阶(atomicstep)。如图11(d)所示，在热处理的温度t为840℃的试料中，凹凸显著变大。
以下，说明表面的凹凸(表面粗糙度rms)的评价结果。
图12(a)以及图12(b)是示出半导体装置的特性的曲线图。
这些图的横轴为热处理的温度t(℃)。这些图的纵轴为槽h2的底部(第1膜10f的一部分10p)的表面粗糙度rms(nm)。表面粗糙度rms是根据通过afm测定1μm×1μm的范围的表面凹凸而得到的结果计算得到的值。图12(b)中的纵轴是将图12(a)的纵轴放大而得到的。在这些图中，还示出了不进行热处理的试料(半导体装置119)的值。
如图12(a)所示，在热处理的温度t过度高的情况(840℃)下，表面粗糙度rms显著变大。在温度t为440℃～790℃的范围，能够得到小的表面粗糙度rms。
如图12(b)所示，在温度t为440℃～790℃的范围，当温度t上升时，表面粗糙度rms变小。特别是，当温度t为590℃以上时，表面粗糙度rms的降低效果大。
图13是示出半导体装置的特性的曲线图。
图13的横轴为表面粗糙度rms(nm)。纵轴为移动度μ(cm2/vs)。
从图13可知，当表面粗糙度rms变大时，移动度μ下降。通过减小表面粗糙度rms，能够得到高的移动度μ。槽h2的底部(第1膜10f的一部分10p，即第1层10的第3部分区域10c)作为沟道发挥功能。认为由于该部分的表面粗糙度rms减小，从而电子能够更高效地移动。由于高的移动度μ，例如能够得到低的导通电阻ron。
在实施方式中，在热处理后，第1膜10f的上述一部分10p(槽h2的底部)的表面的表面粗糙度rms为0.21nm以下。
这样，在实施方式中，能够通过包含nh3的气氛50中的热处理提高性能(使移动度μ上升，降低导通电阻ron)。
实施方式也可以包括以下的技术方案。
(技术方案1)
一种半导体装置的制造方法，
通过使用了包含第1元素的气体的干蚀刻来去除设置在包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜之上的包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜的一部分来形成槽，使所述第1膜的一部分在所述槽的底部露出，
使所述露出的所述第1膜的所述一部分与包含nh3的气氛接触来进行热处理，
在所述热处理之后在所述第1膜的所述一部分之上形成绝缘膜，
在所述绝缘膜之上形成电极，
所述绝缘膜具有从所述第1膜的所述一部分朝向所述电极的第1方向上的中央的第1位置，
所述第1位置处的所述第1元素的浓度为1×1018cm-3以下。
(技术方案2)
根据技术方案1所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述第1元素为硼。
(技术方案3)
根据技术方案1或者2所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述绝缘膜具有第2位置，
所述第1膜的所述一部分与所述绝缘膜的界面、与所述第2位置之间的沿着所述第1方向的距离为10纳米，
在所述电极的所述形成之后，所述第2位置处的所述第1元素的浓度为1×1018cm-3以下。
(技术方案4)
根据技术方案1或者2所记载的半导体装置的制造方法，其中，
在所述电极的所述形成之后，所述第1膜的所述一部分与所述绝缘膜的界面处的所述第1元素的浓度为1×1018cm-3以下。
(技术方案5)
根据技术方案1～4中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述气氛中的nh3的分压为3.3帕斯卡以上且180百帕以下。
(技术方案6)
根据技术方案1～5中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述热处理的温度为590℃以上且900℃以下。
(技术方案7)
根据技术方案1～6中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述气体还包含氯。
(技术方案8)
一种半导体装置的制造方法，
去除设置在包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜之上的包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜的一部分来形成槽，使所述第1膜的一部分在所述槽的底部露出，
使所述露出的所述第1膜的所述一部分与包含nh3的气氛接触，在790℃以下的温度下进行热处理。
(技术方案9)
根据技术方案8所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述温度为590℃以上。
(技术方案10)
根据技术方案8或者9所记载的半导体装置的制造方法，其中，
在所述槽的所述形成之前，在所述第2膜之上形成第3膜，该第3膜具有开口部，该第3膜包含从由氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝以及氧化镓构成的群选择出的至少一种第1材料，
所述槽的形成包括经由所述开口部去除所述第2膜的所述一部分的工序。
(技术方案11)
根据技术方案10所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述第1材料包含从由氮化硅以及氮氧化硅构成的群选择出的至少一种。
(技术方案12)
根据技术方案8～11中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述气氛中的压力为3.3百帕以上且200百帕以下。
(技术方案13)
根据技术方案8～12中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述气氛中的nh3的分压为3.3百帕以上且120百帕以下。
(技术方案14)
根据技术方案8～12中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述气氛还包含n2，所述气氛中的nh3的分压为3.3百帕以上且120百帕以下。
(技术方案15)
根据技术方案8～14中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述第2膜的所述一部分的所述去除包括使用了包含硼以及氯的气体的干蚀刻的实施。
(技术方案16)
根据技术方案8～15中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
在所述热处理之后在所述第1膜的所述一部分之上进一步形成绝缘膜，
在所述绝缘膜之上进一步形成电极。
(技术方案17)
根据技术方案1～16中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
在所述热处理之后，所述第2膜具有成为所述槽的侧壁的侧面，
所述侧面与所述第2膜的上表面之间的角度为130度以上。
(技术方案18)
根据技术方案1～17中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
进一步形成与所述第2膜的第1部分电连接的第1导电部以及与所述第2膜的第2部分电连接的第2导电部，
所述电极的至少一部分位于所述第1部分与所述第2部分之间。
(技术方案19)
根据技术方案1～18中的任意一项所记载的半导体装置的制造方法，其中，
在所述热处理之后，所述第1膜的所述一部分的表面的表面粗糙度rms为0.21nm以下。
(技术方案20)
一种半导体装置的制造方法，
去除设置在包含alx1ga1－x1n(0≤x1<1)的第1膜之上的包含alx2ga1－x2n(0<x2<1，x1<x2)的第2膜的一部分来形成槽，使所述第1膜的一部分在所述槽的底部露出，
使所述露出的所述第1膜的所述一部分与包含nh3的气氛接触，在900℃以下的温度下进行热处理。
(技术方案21)
根据技术方案20所记载的半导体装置的制造方法，其中，
所述热处理包括使所述第2膜的上表面与所述气氛接触地进行的工序。
根据实施方式，能够提供能够提高性能的半导体装置的制造方法。
此外，在本申请说明书中，“垂直”以及“平行”不仅包括严格的垂直以及严格的平行，例如还包括制造工序中的偏差等，只要实质上垂直以及实质上平行即可。
以上，参照具体例，说明了本发明的实施方式。但是，本发明并不限定于这些具体例。例如，关于半导体装置所包含的层、膜、电极、导电区域、绝缘膜以及基板等各要素的具体的结构，只要本领域技术人员能够从公知的范围适当地选择而同样地实施本发明并得到同样的效果，就包含于本发明的范围。
在能够在技术上实现的范围内组合各具体例中的任意两个以上的要素而成的例子也只要包含本发明的要旨就包含于本发明的范围。
除此之外，作为本发明的实施方式，以上述半导体装置的制造方法为基础，本领域技术人员能够适当地设计变更来实施的所有的半导体装置的制造方法也只要包含本发明的要旨，就属于本发明的范围。
除此之外，在本发明的思想的范畴，对于本领域技术人员而言，能够想到各种变更例以及修正例，关于这些变更例以及修正例也理解为属于本发明的范围。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于权利要求书所记载的发明和与其均等的范围。