[發明專利]半導體器件以及制造半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201410241729.8
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104218079B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 井上隆;中山達峰;岡本康宏;川口宏;竹脅利至;名倉延宏;永井隆行;三浦喜直;宮本廣信
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本發明涉及半導體器件以及制造半導體器件的方法。提供一種具有改善特性的半導體器件。該半導體器件具有襯底以及其上的緩沖層，溝道層，勢壘層，貫穿其間并到達溝道層內部的溝槽，經由柵絕緣膜配置在溝槽中的柵電極以及柵電極兩側上的勢壘層上的漏和源電極。柵絕緣膜具有由第一絕緣膜制成并從溝槽的端部延伸至漏電極側的第一部分以及由第一和第二絕緣膜制成并配置在漏電極相對于第一部分側上的第二部分。能夠通過減小漏電極側上的溝槽的端部處的第一部分的厚度來降低導通電阻。

相關申請交叉引用

將2013年6月3日提交的日本專利申請No.2013-116659的公開內容，包括說明書，附圖和摘要，通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件以及制造半導體器件的方法，其例如能夠優選用于采用氮化物半導體的半導體器件以及制造該器件的方法。

背景技術

近年來，采用具有帶隙大于硅的帶隙的III-V族化合物的半導體器件已經引起關注。在它們之中，采用具有以下優點的氮化鎵(GaN)的半導體器件正在研制中：1)具有大介電擊穿場，2)具有大電子飽和速度，3)具有大熱導率，4)能在AlGaN和GaN之間形成良好的異質結，以及5)它們是無毒且高安全性的材料。

而且，從高擊穿電壓和快速的開關特性的觀點來看，正在研發采用氮化鎵并能實現常關操作的作為功率MISFET(金屬絕緣體半導體場效應晶體管)的半導體器件。

例如，以下非專利文獻1公開了一種MISFET，其采用AlGaN和GaN之間的異質結并具有其中柵凹槽制作在相對于異質結的背側上以便實現常關操作的結構。

以下非專利文獻2公開了一種通過在相對于異質結的背側上制造柵凹槽時，使用具有圖案化的開口的絕緣膜作為掩模并在器件中留下該絕緣膜而制成的MISFET。

以下非專利文獻3包括當氮化膜用作AlGaN/GaN異質結型外延層的表面保護膜時降低了AlGaN的表面電勢的效應的說明。其例如公開了在使用Cat-CVD(催化化學氣相沉積)形成氮化膜時表面電勢降低效應明顯大。

以下非專利文獻4包括關于當通過ECR濺射形成的各種保護膜用作AlGaN/GaN異質結型外延層的表面保護膜時，在表面保護膜和AlGaN之間的界面處的表面勢壘高度和界面層電荷密度的說明。

以下專利文獻1公開了一種異質結場效應晶體管，其不是具有柵凹槽的晶體管而是具有其厚度顯示逐步變化的場板層的晶體管。

以下專利文獻2和3公開了一種半導體器件，其不是具有柵凹槽的晶體管而是具有與柵電極集成的第一場板電極和與源電極集成的第二場板電極的晶體管。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利No.4888115

[專利文獻2]日本專利No.4417677

[專利文獻3]美國專利No.7075125

[非專利文獻]

[非專利文獻1]N.Ikeda等人，“Over1.7kV normally-off GaN hybrid MOS-HFETswith a lower on-resistance on a Si substrate(Si襯底上具有較低導通電阻的1.7kV以上常關GaN混合MOS-HFET)”，關于功率半導體器件和IC(ISPSD)的IE3國際研討會，pp.284-287，2011。