[發明專利]用于制造溝道遷移率增強的半導體器件的濕法化學法

有效

• 申請號: 201280041907.1
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103930973B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: S.達;L.程;S-H.劉;A.K.阿加瓦爾;J.W.帕爾穆爾;E.馬基;J.古爾加努斯;D.J.利希滕瓦爾納
• 申請（專利權）人: 科銳
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/51;H01L21/314;H01L21/331;H01L21/336;H01L29/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 林毅斌,楊思捷

1.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

提供包含溝道區的碳化硅基底；和

提供在溝道區上方碳化硅基底上的柵堆棧，所述柵堆棧包含第一堿土金屬層，在所述第一堿土金屬層上的無定形寬帶隙介電層，和在所述無定形寬帶隙介電層上的第二堿土金屬層；

其中提供在所述溝道區上方碳化硅基底上的柵堆棧包括采用濕法化學法直接在溝道區上方碳化硅基底上提供第一堿土金屬層，使得第一堿土金屬層位于碳化硅基底和無定形寬帶隙介電層之間，從而提高半導體器件的溝道遷移率。

2.權利要求1的方法，其中所述第一堿土金屬層和所述第二堿土金屬層之一為鋇(Ba)。

3.權利要求1的方法，其中所述第一堿土金屬層和所述第二堿土金屬層之一為鍶(Sr)。

4.權利要求1的方法，其中所述第一堿土金屬層和所述第二堿土金屬層之一為含有堿土金屬的氧化物。

5.權利要求4的方法，其中所述含有堿土金屬的氧化物為氧化鋇。

6.權利要求4的方法，其中所述含有堿土金屬的氧化物為Ba_XSi_YO_Z。

7.權利要求1的方法，其中所述第一堿土金屬層為含有堿土金屬的氧氮化物。

8.權利要求7的方法，其中所述氧氮化物為BaO_XN_Y。

9.權利要求1的方法，其中所述無定形寬帶隙介電層由以下之一形成：二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)和氧化鉿(HfO)。

10.權利要求1的方法，其中所述碳化硅基底為以下之一：4H碳化硅(SiC)基底、6H SiC基底、3C SiC基底和15R SiC基底。

11.權利要求1的方法，其中所述半導體器件為橫向金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)，所述方法還包括：

提供在碳化硅基底中形成的源區；和

提供在碳化硅基底中形成的漏區；

其中提供柵堆棧包括提供源區和漏區之間的碳化硅基底上的柵堆棧。

12.權利要求11的方法，其中所述碳化硅基底為以下之一：4H碳化硅(SiC)基底、6H SiC基底、3C SiC基底和15R SiC基底。

13.權利要求1的方法，其中所述半導體器件為垂直金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)，且所述方法還包括：

提供在碳化硅基底中形成的第一導電型的阱，所述碳化硅基底具有第二導電型；

提供在碳化硅基底中形成的第二導電型的源區，其中所述柵堆棧在碳化硅基底上，并在阱和源區的至少一部分上延伸；和

提供在柵堆棧對面的碳化硅基底上的漏極接點。

14.權利要求13的方法，其中所述碳化硅基底為以下之一：4H碳化硅(SiC)基底、6H SiC基底、3C SiC基底和15R SiC基底。

15.權利要求1的方法，其中所述半導體器件為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，且所述方法還包括：

提供在碳化硅基底中形成的發射極區域，其中所述柵堆棧在碳化硅基底上，并在發射極區域的至少一部分上延伸；和

提供在柵堆棧對面的碳化硅基底上的集電極接點。

16.權利要求15的方法，其中所述碳化硅基底為以下之一：4H碳化硅(SiC)基底、6H SiC基底、3C SiC基底和15R SiC基底。

17.權利要求1的方法，其中采用濕法化學提供在溝道區上方碳化硅基底上的第一堿土金屬層包括：

將碳化硅基底浸泡在含有堿土金屬的流體中；和

將碳化硅基底干燥，使得在碳化硅基底上提供含有堿土金屬的層。

18.權利要求1的方法，其中采用濕法化學提供在溝道區上方碳化硅基底上的第一堿土金屬層包括：

將碳化硅基底浸泡在含有堿土金屬的流體中；

將碳化硅基底干燥，使得在碳化硅基底上提供包含堿土金屬的殘留物；和

氧化殘留物以提供含有堿土金屬的層。