[發(fā)明專利]碳化硅半導體器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280023455.4
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103548144A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 穗永美紗子;增田健良
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336;H01L29/12;H01L29/423;H01L29/49
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

1.一種碳化硅半導體器件（101-103），包括：

碳化硅襯底（30,30V）；

柵極絕緣膜（41），所述柵極絕緣膜（41）被設置在所述碳化硅襯底上；以及

柵電極（50），所述柵電極（50）被設置在所述柵極絕緣膜上，所述柵電極包括與所述柵極絕緣膜接觸的多晶硅膜（51）、設置在所述多晶硅膜上的阻擋膜（52）以及設置在所述阻擋膜上且由難熔金屬制成的金屬膜（53）；

層間絕緣膜（42），所述層間絕緣膜（42）被布置為覆蓋所述柵極絕緣膜以及設置在所述柵極絕緣膜上的所述柵電極，并且具有襯底接觸孔（SH），所述襯底接觸孔（SH）在與所述柵極絕緣膜接觸的區(qū)域中部分地暴露所述碳化硅襯底；以及

互連（71），所述互連（71）通過所述襯底接觸孔電連接到所述碳化硅襯底，并且通過所述層間絕緣膜與所述柵電極電絕緣。

2.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件，其中，所述層間絕緣膜具有部分地暴露所述柵電極的柵極接觸孔（GH），并且

所述碳化硅半導體器件進一步包括：

柵極焊盤（72），所述柵極焊盤（72）通過所述柵極接觸孔電連接到所述柵電極。

3.根據權利要求2所述的碳化硅半導體器件，其中，所述互連和所述柵極焊盤由相同材料制成。

4.根據權利要求1至3中的任何一項所述的碳化硅半導體器件，其中，所述難熔金屬具有超過1000℃的熔點。

5.根據權利要求1至4中的任何一項所述的碳化硅半導體器件，其中，所述碳化硅襯底（30V）設置有溝槽（TU，TV），并且所述柵電極的至少一部分被布置在所述溝槽中。

6.一種制造碳化硅半導體器件（101-103）的方法，包括以下步驟：

在碳化硅襯底（30，30V）上形成柵極絕緣膜（41）；

在所述柵極絕緣膜上形成柵電極（50），形成柵電極的所述步驟包括形成與所述柵極絕緣膜接觸的多晶硅膜（51）、在所述多晶硅膜上形成阻擋膜（52）以及在所述阻擋膜上形成由難熔金屬制成的金屬膜（53）的步驟；

形成層間絕緣膜（42），所述層間絕緣膜（42）被布置為覆蓋所述柵極絕緣膜以及設置在所述柵極絕緣膜上的所述柵電極，并且具有在與所述柵極絕緣膜接觸的區(qū)域中部分地暴露所述碳化硅襯底的襯底接觸孔（SH）；以及

形成互連（71），所述互連（71）通過所述襯底接觸孔電連接到所述碳化硅襯底，并且通過所述層間絕緣膜與所述柵電極電絕緣。

7.根據權利要求6所述的制造碳化硅半導體器件的方法，進一步包括對所述碳化硅襯底施加熱處理以使在所述互連和所述碳化硅襯底之間的電連接更具歐姆性的步驟。

8.根據權利要求7所述的制造碳化硅半導體器件的方法，其中，對所述碳化硅襯底施加熱處理的所述步驟包括將所述碳化硅襯底加熱至高于1000℃的溫度的步驟。

9.根據權利要求6至8中的任何一項所述的制造碳化硅半導體器件的方法，其中，形成互連的所述步驟包括：形成與所述柵電極和所述碳化硅襯底中的每一個接觸的導體膜（70）的步驟，以及圖案化所述導體膜的步驟，所述圖案化步驟形成所述互連以及設置在所述柵電極的一部分上的柵極焊盤（72）。

10.根據權利要求6至9中的任何一項所述的制造碳化硅半導體器件（102，103）的方法，進一步包括在所述碳化硅襯底（30V）中形成溝槽（TU，TV）的步驟，其中，所述柵電極的至少一部分被布置在所述溝槽中。