專(zhuān)利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
日本特開(kāi)2003-318398(JP2003318398)號(hào)公報(bào)公開(kāi)了 一種傳 統(tǒng)的作為j吏用異質(zhì)界面(hetero interface)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的碳 化硅半導(dǎo)體裝置。在JP2003318398中，施加到柵電極40的電壓 控制異質(zhì)界面的勢(shì)壘厚度(barrier thickness),從而當(dāng)元件導(dǎo)通 (ON)時(shí)，通過(guò)隧道電流(tunnel current)傳送載流子(carrier)u JP2003318398的特征在于 一種諸如MOSFET的沒(méi)有溝道區(qū)域 (channel area)且不可能受高溝道電阻影響的裝置結(jié)構(gòu)，從而實(shí) 現(xiàn)了特征為高電壓性能(voltage capability)和低導(dǎo)通電阻(ON i-esistancc)的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述半
導(dǎo)體裝置的特征在于低導(dǎo)通電阻和低反向泄漏電流的高電壓性
臺(tái)匕 fi匕。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述半導(dǎo)體裝置包括l)半導(dǎo)體襯底；2)異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域，其 被配置為與所述半導(dǎo)體襯底的第一主面接觸，并且在帶隙(band gap)上與所述半導(dǎo)體襯底不同；3)柵電極，其通過(guò)柵極絕緣膜 與所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域和所述半導(dǎo)體襯底之間的接合部的 一 部 分接觸；4)源電極，其被配置為連接到所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域； 以及5)漏電極，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行歐姆連接；所述半導(dǎo)體裝置的制造方法包括以下連續(xù)工序i)形成柵極絕 緣膜；ii)氮化所述柵極絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo) 體裝置包括l)半導(dǎo)體襯底；2)異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域，其被配置為 與所述半導(dǎo)體襯底的第一主面接觸，并且在帶隙上與所述半導(dǎo) 體襯底不同；3)通過(guò)以下連續(xù)工序制造的柵極絕緣膜i)形成所 述柵極絕緣膜；ii)氮化所述柵極絕緣膜；4)柵電極，其通過(guò)所 述柵極絕緣膜與所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域和所述半導(dǎo)體村底之間的 接合部的一部分接觸；5)源電極，其被配置為連接到所述異質(zhì) 半導(dǎo)體區(qū)域；以及6)漏電極，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底進(jìn) 行歐姆連接。
通過(guò)下面結(jié)合附圖的說(shuō)明，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的特征、 優(yōu)點(diǎn)和益處將變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖2是示出了柵極絕緣膜和N- SiC漏極區(qū)域之間的界面、柵 極絕緣膜和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域之間的界面、以及異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域 和N- SiC漏4及區(qū)域之間的界面的放大圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工序；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖3中工序的后續(xù)工
序；
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的工序； 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖6中工序的后續(xù)工
序；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖7中工序的進(jìn)一步的后續(xù)工序。
具體實(shí)施例方式
下面，'才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。 第一實(shí)施例
將參考圖1 圖4說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例。 結(jié)構(gòu)
圖l示出了由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置20的制 造方法制造的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的剖面結(jié)構(gòu)，其中，使兩個(gè)單位單 元(unh cell)相對(duì)。實(shí)際上，并行連接多個(gè)單位單元以形成元件。 然而，下面將以上述剖面結(jié)構(gòu)為代表進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在結(jié)構(gòu)上，N+高濃度SiC襯底區(qū)域l具有第一主面， 在該第一主面上，形成N—低濃度SiC漏極區(qū)域2。 N- SiC漏極區(qū) 域2包括生長(zhǎng)在N"" SiC襯底區(qū)域l上的外延層。SiC包括幾種多晶 型(晶體多態(tài))。然而，以下以4H-SiC作為典型說(shuō)明SiC。當(dāng)然， 可以用6H-SiC和3C-SiC等其它類(lèi)型的SiC代替4H-SiC。圖l省略 了NT SiC襯底區(qū)域l和N- SiC漏極區(qū)域2的厚度的詳細(xì)概念。具 體地，N+SiC襯底區(qū)域l具有幾百孩i米的厚度，而N-SiC漏極區(qū) 域2具有幾微米到十幾微米的厚度。N+ SiC襯底區(qū)域l和NT SiC 漏極區(qū)域2結(jié)合形成半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu)元件。
N- SiC漏極區(qū)域2的第一主面2A形成有由多晶硅制成的異 質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3，其中，接觸第一主面2A的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3在 帶隙上與半導(dǎo)體襯底l、 2不同。SiC和多晶硅在帶隙和電子親和 力(electron affinity)上彼此不同。(N- SiC漏極區(qū)域2的)SiC和(異 質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的)多晶硅之間的界面形成異質(zhì)結(jié)13(這就是將 多晶硅稱為異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域的原因)。此外，柵電極7通過(guò)柵極 絕緣膜6接觸]Sr SiC漏極區(qū)域2和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3之間的接合部(或者異質(zhì)結(jié)13)。異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3連接到源電極8;而N+SiC 襯底區(qū)域1具有與漏電極9進(jìn)行歐姆連接的底面1B,其特征為低 電阻。通過(guò)層間絕緣膜16，使柵電極7與源電極8絕緣。圖2是示出了柵極絕緣膜6和lSr SiC漏極區(qū)域2之間的界面 11(Si02和SiC之間的界面)、柵極絕緣膜6和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3之 間的界面12(Si02和poly-Si之間的界面)、以及N- SiC漏極區(qū)域2 和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3之間的界面13(或者異質(zhì)結(jié)13)(SiC和 poly-Si之間的界面)的放大圖。以上，"poly-Si，，表示polysilicon, 換言之即多晶硅。這三個(gè)不同的界面ll、 12和13結(jié)合限定驅(qū)動(dòng) 點(diǎn)10。當(dāng)元件導(dǎo)通時(shí)，隧道電流在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10附近流動(dòng)。至此所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與根據(jù)傳統(tǒng)技 術(shù)的結(jié)構(gòu)基本上相同。根據(jù)第一實(shí)施例的基本通斷操作與根據(jù) 傳統(tǒng)技術(shù)的通斷操作基本上相同。本發(fā)明的第 一實(shí)施例的特征 在于一種半導(dǎo)體裝置20的制造方法，具體地說(shuō)是在形成柵極絕 緣膜6后氮化(nitriding)柵極絕緣膜6。根據(jù)第一實(shí)施例，所迷氮 化包括在包含N20的大氣中進(jìn)行的高溫?zé)崽幚?高溫退火)。此 外，對(duì)于在包含氮化物的大氣中進(jìn)行的高溫退火，上述氮化可 以使用從由N20、 NO和NOx構(gòu)成的組中選擇出的至少一種氮化 物。方法以下，參考圖3和圖4說(shuō)明根椐本發(fā)明第 一 實(shí)施例的場(chǎng)效應(yīng) 晶體管的制造方法。圖3-(l)示出了形成N-低濃度SiC漏極區(qū)域2，其具有生長(zhǎng)在 N'高濃度SiC襯底區(qū)域l的第一主面lA上的外延層。圖3-(2)示出了通過(guò)預(yù)處理等清潔N- SiC漏極區(qū)域2的表面 (包括第一主面2A)，隨后沉積由多晶硅制成的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域 3。在此，通過(guò)離子注入等方法，將雜質(zhì)引入異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3，從而形成N+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3。圖3-(3)示出了蝕刻異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的一部分以形成柵電 才及7。如此蝕刻的凹痕(dent)-陂稱為蝕刻部14。在圖3-(3)中，與 如此蝕刻的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3結(jié)合，NT SiC漏極區(qū)域2的表面被 部分蝕刻。然而，可以忽略該N-SiC漏極區(qū)域2表面的部分蝕刻。圖3-(4)示出了沉積厚度從幾百埃到幾千埃的、由氧化硅膜 (二氧化硅膜)制成的柵極絕緣膜6。由氧化硅膜(二氧化硅膜)制 成的柵極絕緣膜6的沉積不用對(duì)半導(dǎo)體襯底1、 2等進(jìn)行熱氧化， 上述沉積方法的示例包^"化學(xué)氣相沉積。然后，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在例如900。C到1300°C 的溫度下，在包含N20的大氣中進(jìn)行高溫退火幾十分鐘到幾小 時(shí)。圖4-(5)示出了沉積多晶硅層15以在柵極絕緣膜6上形成柵 電極7。多晶硅層15的厚度隨著異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的厚度而改變。 然而，根據(jù)第一實(shí)施例，調(diào)整多晶硅層15的厚度以便柵電極7 可以充分地填充蝕刻部14。圖4-(6)示出了將柵電極7形成為期望形狀的圖案。 圖4-(7)示出了形成層間絕緣膜16以覆蓋所述元件。 圖4-(8)示出了使層間絕緣膜16部分地具有接觸孔，從而允 許由金屬等制成的源電極8以低電阻與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3連接。 此外，在N+SiC襯底區(qū)域l的整個(gè)底面lB上，形成由金屬等制成 的漏電極9以建立特征為低電阻的歐姆連接。利用上述工序，從而完成根據(jù)第一實(shí)施例的場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的制造。操作和效果以下說(shuō)明由4艮據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的方法制造的場(chǎng)效應(yīng)晶 體管的操作和效果。當(dāng)基于源電極8施加到柵電極7的電壓小于或者等于閾值時(shí)，元件截止(OFF)。當(dāng)向漏電極9施加小于或者 等于元件耐壓的高電壓時(shí)，N+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3和N-SiC漏極區(qū) 域2之間的具有勢(shì)壘的異質(zhì)界面阻止漏電極9和源電極8之間的 電流，從而保持了電壓性能。施加在漏電極9和源電極8兩端的 電壓可以將耗盡層擴(kuò)展到N- SiC漏極區(qū)域2。勢(shì)壘的高度依據(jù)多 晶硅的費(fèi)米能級(jí)(Fermi level)即異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的雜質(zhì)濃度， 隨著異質(zhì)結(jié)13的帶結(jié)構(gòu)而改變。根據(jù)第一實(shí)施例，可以原樣實(shí) 現(xiàn)根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)選截止特性。當(dāng)基于源電極8施加到柵電極7的電壓大于或者等于閾值 時(shí)，元件導(dǎo)通。當(dāng)來(lái)自柵電極7的電場(chǎng)降低了驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10處的勢(shì)壘 厚度，從而通過(guò)隧道電流傳送栽流子時(shí)，電流經(jīng)由驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10在 漏電極9和源電極8之間流動(dòng)。然后，在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10附近，電流沿 著柵極絕緣膜6和N- SiC漏極區(qū)域2之間的界面ll以及柵極絕緣 膜6和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3之間的界面12流動(dòng)。在包含N20的大氣中進(jìn)行的高溫退火可以顯著地降低界面 11、界面12和界面13中每個(gè)界面的界面能級(jí)(interfacc level), 由此提高了驅(qū)動(dòng)點(diǎn)IO附近的界面11、 12和13上的電子遷移率 (electron mobility),從而實(shí)現(xiàn)特征為4氐導(dǎo)通電阻的場(chǎng)效應(yīng)晶體 管。此外，作為本發(fā)明的獨(dú)特效果，在包含N20的大氣中進(jìn)行 的高溫退火可以降低異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3(多晶硅)和N- SiC漏極區(qū) 域2之間的異質(zhì)結(jié)13的界面能級(jí)，從而提高電子遷移率。本發(fā)明認(rèn)真研究和試驗(yàn)的結(jié)果表明，在包含N2()的大氣中 進(jìn)行的高溫退火可以大大地提高驅(qū)動(dòng)力(換句話說(shuō)，可以降低導(dǎo) 通電阻)。如上所述，才艮據(jù)第一實(shí)施例，在形成柵極絕緣膜6后，對(duì)柵 極絕緣膜6在包含N20的大氣中進(jìn)行高溫退火，可以提高在驅(qū)動(dòng) 點(diǎn)IO附近的三個(gè)界面11、 12和13上的電子遷移率，這是本發(fā)明的獨(dú)特效果，由此制造出特征為低導(dǎo)通電阻的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。 第二實(shí)施例參考圖5 圖8說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。 結(jié)構(gòu)圖5示出了由根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置20的制 造方法制造的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的剖面結(jié)構(gòu)。與圖l中根據(jù)第一實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)相同，#>據(jù)第二實(shí)施例，在圖5中兩個(gè)單位單元相對(duì)。 圖5中的基本結(jié)構(gòu)元件與圖l中的基本上相同，因此i說(shuō)明不同 的結(jié)構(gòu)元件。N-SiC漏極區(qū)域2的第一主面2A形成有由多晶硅制 成的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3。在此，將雜質(zhì)引入異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3， 從而形成P+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3，并且形成與源電極8有接觸表面 的N"原極繪制區(qū)域17。與柵極絕緣膜6接觸的部分形成有N卜異 質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域18,從而經(jīng)由N +源極繪制區(qū)域17與源電極8連接。方法以下，參考圖6 圖8說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的場(chǎng)效應(yīng) 晶體管的制造方法。圖6-(l)示出了形成N 氐濃度SiC漏極區(qū)域2，其具有生長(zhǎng)在 Nh高濃度SiC襯底區(qū)域l的第一主面lA上的外延層。圖6-(2)示出了通過(guò)預(yù)處理等清潔N- SiC漏極區(qū)域2的表面 (包括第一主面2A)，隨后沉積由多晶硅制成的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域 3。在此，通過(guò)離子注入等方法，將硼(B+)等雜質(zhì)引入異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)域3，以形成P+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3。此外，圖6-(3)示出了通過(guò)光刻法(photolithography)等在異 質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3表面的淺區(qū)域上形成圖案，然后，將砷(As + )等 雜質(zhì)引入源極繪制區(qū)域17以產(chǎn)生N +源極繪制區(qū)域17 。圖6-(4)示出了蝕刻異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的一部分以形成柵電 極7。如此蝕刻的凹痕被稱為蝕刻部14。在圖6-(4)中，與如此蝕刻的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3結(jié)合，N- SiC漏極區(qū)域2的表面被部分 蝕刻。然而，可以忽略該N-SiC漏極區(qū)域2表面的部分蝕刻。圖7-(5)示出了沿著蝕刻部14,通過(guò)As+等的雜質(zhì)擴(kuò)散等橫 向形成N+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域18。圖7-(6)示出了沉積厚度從幾百埃到幾千埃的、由氧化硅膜 (二氧化硅膜)制成的柵極絕緣膜6。然后，根據(jù)第二實(shí)施例，在 例如900。C到1300。C的溫度下，在包含NzO的大氣中進(jìn)行高溫退 火幾十分鐘。圖7-(7)示出了沉積多晶硅層15以在柵極絕緣膜6上形成柵 電極7。多晶硅層15的厚度隨著異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的厚度而改變。然 而，根據(jù)第二實(shí)施例，調(diào)整多晶硅層15的厚度以便柵電極7可以 充分地填充蝕刻部14。圖7-(8)示出了將柵電極7形成為期望形狀的圖案。 圖8-(9)示出了形成層間絕緣膜16以覆蓋所述元件。 圖8-(10)示出了使層間絕緣膜16部分地具有接觸孔，從而 允許由金屬等制成的源電極8以低電阻與異質(zhì)半導(dǎo)體.區(qū)域3和 N'源極繪制區(qū)域17連接。此外，在!^+SiC襯底區(qū)域l的整個(gè)底面 1B上，形成由金屬等制成的漏電極9以建立特征為低電阻的歐 姆連接。利用上述工序，從而完成根據(jù)第二實(shí)施例的場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的制造。操作和效果以下說(shuō)明由#4居本發(fā)明第二實(shí)施例的方法制造的場(chǎng)效應(yīng)晶 體管的操作和效果。根據(jù)第二實(shí)施例的基本效果與根據(jù)第一實(shí) 施例所述的效果的基本相同。當(dāng)基于源電極8施加到柵電極7的 電壓小于或者等于閾值時(shí)，元件截止。當(dāng)向漏電極9施加小于或者等于元件耐壓的高電壓時(shí)，p+異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3和isr sic漏極區(qū)域2之間的異質(zhì)界面具有比根據(jù)第一實(shí)施例的由N+異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)域3和1ST SiC漏極區(qū)域2產(chǎn)生的勢(shì)壘高的勢(shì)壘。電流不在漏 電極9和源電極8之間流動(dòng)，從而保持了高電壓性能。當(dāng)基于源電極8施加到柵電極7的電壓大于或者等于閾值 時(shí)，元件導(dǎo)通。當(dāng)來(lái)自柵電極7的電場(chǎng)降低了驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10處的勢(shì)壘 厚度，從而通過(guò)隧道電流傳送載流子時(shí)，電流通過(guò)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)IO、 N +異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域18和N+源極繪制區(qū)域17在漏電極9和源電極 8之間流動(dòng)。然后，在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)10附近，電流沿著柵極絕緣膜6和 N- SiC漏極區(qū)域2之間的界面11及柵極絕緣膜6和N+異質(zhì)半導(dǎo)體 區(qū)域18之間的界面12流動(dòng)。在包含N20的大氣中進(jìn)行的高溫退火可以顯著地降低界面 1、界面12和界面13中每個(gè)界面的界面能級(jí)，從而提高驅(qū)動(dòng)點(diǎn) lO附近的界面ll、 12和13上的電子遷移率，實(shí)現(xiàn)特征為低導(dǎo)通 電阻的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。此外，作為本發(fā)明的獨(dú)特效果，在包含N20的大氣中進(jìn)行 的高溫退火可以降低異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)城3(多晶硅)和N- SiC漏極區(qū) 域2之間的異質(zhì)結(jié)13的界面能級(jí)，從而提高電子遷移率。本發(fā)明認(rèn)真研究和試驗(yàn)的結(jié)果表明，在包含N20的大氣中 進(jìn)行的高溫退火可以大大地提高驅(qū)動(dòng)力(換句話說(shuō)，可以降低導(dǎo) 通電阻)。如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例，在形成柵極絕緣膜6后，對(duì)柵 極絕緣膜6在包含N20的大氣中進(jìn)行高溫退火，可以提高驅(qū)動(dòng)點(diǎn) lO附近的三個(gè)界面ll、 12和13上的電子遷移率，這是本發(fā)明的 獨(dú)特效果，由此制造出特征為高電壓性能和低導(dǎo)通電阻的場(chǎng)效 應(yīng)晶體管。2005年7月5日在日本提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2005-196533的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。盡管以上參考兩個(gè)實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不 限于上述兩個(gè)實(shí)施例。根據(jù)上述示教，本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到 對(duì)上述兩個(gè)實(shí)施例的修改和變形。具體地，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例，將碳化硅(SiC)用作半導(dǎo)體襯底的半導(dǎo)體。然而，本發(fā)明并不限于此。 氮化鎵(gallium nitride)和金剛石中的任何一個(gè)都可以代替-友化 硅。此外，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例，將多晶硅 用作異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域3的半導(dǎo)體。然而，本發(fā)明并不限于此。單 晶硅、非晶硅、鍺和砷化鎵中的任何一種都可以代替多晶硅。工業(yè)上的應(yīng)用性本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法可以大大地降低柵極絕緣 膜和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域之間的界面以及柵極絕緣膜和半導(dǎo)體襯底 之間的界面的界面能級(jí)，從而制造出特征為低導(dǎo)通電阻和低反 向泄漏電流的高電壓性能的半導(dǎo)體裝置20。本發(fā)明的范圍參考所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述半導(dǎo)體裝置包括1)半導(dǎo)體襯底；2)異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底的第一主面接觸，并且在帶隙上與所述半導(dǎo)體襯底不同；3)柵電極，其通過(guò)柵極絕緣膜與所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域和所述半導(dǎo)體襯底之間的接合部的一部分接觸；4)源電極，其被配置為連接到所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域；以及5)漏電極，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行歐姆連接，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法包括以下連續(xù)工序i)形成所述柵極絕緣膜；以及ii)氮化所述柵極絕緣膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，通過(guò)不進(jìn)行熱氧化的沉積來(lái)形成所述柵極絕緣膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，所述氮化是在包含從由N20、 NO和NOx構(gòu)成的組中選擇 出的至少一種的大氣中進(jìn)行的高溫退火。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，所述半導(dǎo)體襯底由從碳化硅、氮化鎵和金剛石所構(gòu)成的組 中選擇出的至少一個(gè)制成；以及所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域由從單晶硅、多晶硅、非晶硅、鍺和 砷化鎵所構(gòu)成的組中選擇出的至少一個(gè)制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，在900。C到1300。C的溫度下，在所述大氣中進(jìn)行所述高 溫退火幾十分鐘到幾小時(shí)。
6. —種半導(dǎo)體裝置，包括 l)半導(dǎo)體襯底；2) 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底的第一 主面接觸，并且在帶隙上與所述半導(dǎo)體村底不同； 3) 通過(guò)以下連續(xù)工序制造的柵極絕緣膜i) 形成所述柵極絕緣膜，以及ii) 氮化所述柵極絕緣膜； 4) 柵電極，其通過(guò)所述柵極絕緣膜與所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域 和所述半導(dǎo)體村底之間的接合部的一部分相接觸； 5) 源電極，其被配置為連接到所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域；以及 6) 漏電極，其被配置為與所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行歐姆連接。
全文摘要
公開(kāi)了一種半導(dǎo)體裝置(20)的制造方法。所述半導(dǎo)體裝置(20)包括1)半導(dǎo)體襯底(1，2)；2)異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域(3)，其被配置為與半導(dǎo)體襯底(1，2)的第一主面(1A)接觸，并且在帶隙上與半導(dǎo)體襯底(1，2)不同；3)柵電極(7)，其通過(guò)柵極絕緣膜(6)與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域(3)和半導(dǎo)體襯底(1，2)之間的接合部(13)的一部分接觸；4)源電極(8)，其被配置為連接到異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域(3)；以及5)漏電極(9)，其被配置為與半導(dǎo)體襯底(1，2)進(jìn)行歐姆連接。所述方法包括以下連續(xù)工序i)形成柵極絕緣膜(6)；ii)氮化所述柵極絕緣膜(6)。
文檔編號(hào)H01L29/78GK101218681SQ20068002451
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月5日
發(fā)明者三浦峰生, 下井田良雄, 中村孝, 山上滋春, 川本典明, 星正勝, 林哲也, 田中秀明, 鬼頭孝之 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社;羅姆股份有限公司