公开(公告)号：CN105706221B

公开(公告)日：2019-03-15

申请号：CN201480061004.9

申请日：2014-09-18

申请人： 住友电气工业株式会社 ,  瑞萨电子株式会社

发明人： 久保田良辅 ,  山田俊介 ,  堀井拓 ,  增田健良 ,  滨岛大辅 ,  田中聪 ,  木村真二 ,  小林正幸

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L21/66 ,  H01L29/12 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49 ,  H01L29/78

摘要： 一种碳化硅半导体器件包括碳化硅衬底(10)、栅极绝缘膜(15)和栅电极(27)。碳化硅衬底(10)具有第一主表面(10a)和与所述第一主表面(10a)相反的第二主表面(10b)。所述栅极绝缘膜(15)被设置成接触所述碳化硅衬底(10)的所述第一主表面(10a)。所述栅电极(27)设置在所述栅极绝缘膜(15)上，使得所述栅极绝缘膜(15)位于所述栅电极(27)和所述碳化硅衬底(10)之间。在175℃的温度下向栅电极(27)施加‑5V的栅电压达100小时的第一应力测试中，第一阈值电压和第二阈值电压之差的绝对值不大于0.5V，所述第一应力测试之前的阈值电压被定义为所述第一阈值电压并且所述第一应力测试之后的阈值电压被定义为所述第二阈值电压。因此，提供了阈值电压的波动可减弱的碳化硅半导体器件及其制造方法。

公开(公告)号：CN106716609B

公开(公告)日：2020-09-01

申请号：CN201580051484.5

申请日：2015-08-31

申请人： 住友电气工业株式会社 ,  瑞萨电子株式会社

发明人： 山田俊介 ,  田中聪 ,  滨岛大辅 ,  木村真二 ,  小林正幸 ,  木岛正贵 ,  滨田牧

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L21/283 ,  H01L21/316 ,  H01L21/768 ,  H01L23/532 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

摘要： 一种碳化硅半导体装置(1)，其具有碳化硅基板(10)、栅绝缘膜(15)、栅电极(27)和层间绝缘膜(2)。碳化硅基板(10)具有主面(10a)。栅绝缘膜(15)设置在碳化硅基板(10)的主面(10a)上。栅电极(27)设置在栅绝缘膜(15)上。以覆盖栅电极(27)的方式设置层间绝缘膜(2)。层间绝缘膜(2)包含：第一绝缘膜(2a)，其与栅电极(27)接触、含有硅原子并且既不含磷原子也不含硼原子；第二绝缘膜(2b)，其设置在第一绝缘膜(2a)上并且含有硅原子以及磷原子和硼原子中的至少一种；和第三绝缘膜(2c)，其含有硅原子并且既不含磷原子也不含硼原子。第二绝缘膜(2b)具有与第一绝缘膜(2a)接触的第一面(2b1)、第一面(2b1)相反侧的第二面(2b2)、以及连接第一面(2b1)和第二面(2b2)的第三面(2b3)。第三绝缘膜(2c)与第二面(2b2)和第三面(2b3)中的至少一者接触。

公开(公告)号：CN104603915A

公开(公告)日：2015-05-06

申请号：CN201380044909.0

申请日：2013-09-10

申请人： 住友电气工业株式会社

发明人： 藤本和德 ,  堀井拓 ,  木村真二 ,  木本美津男

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L21/336 ,  H01L21/768 ,  H01L23/522 ,  H01L29/12 ,  H01L29/417 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/1608 ,  H01L21/046 ,  H01L21/0485 ,  H01L21/049 ,  H01L23/53223 ,  H01L29/45 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7802 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00 ,  H01L29/7827

摘要： 一种半导体器件(1)，包括：由碳化硅制成的衬底(10)；形成在衬底(10)的表面(10A)上的绝缘膜(20,40)；不含Al的缓冲膜(51)；以及含Al的电极(52)。衬底(10)具有导电区(12)。在半导体器件中，接触孔(80)形成在导电区(12)上方使其延伸通过绝缘膜(20,40)并且暴露衬底(10)的表面(10A)。缓冲膜(51)从接触孔(80)的底表面(80B)起在接触孔(80)的侧壁表面(80A)上向上延伸。电极(52)形成为与接触孔(80)的底表面(80B)上的导电区(12)接触并且形成在绝缘膜(20,40)上，且缓冲膜(51)插入在其间。

公开(公告)号：CN104170093B

公开(公告)日：2018-06-01

申请号：CN201380015255.9

申请日：2013-03-29

申请人： 住友电气工业株式会社

发明人： 堀井拓 ,  木村真二 ,  木本美津男

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L21/768 ,  H01L29/12 ,  H01L29/417

CPC分类号： H01L21/76841 ,  H01L21/046 ,  H01L21/049 ,  H01L21/28026 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76855 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827

摘要： 一种MOSFET(1)，设置有：衬底(10)；栅极绝缘膜(20)；栅电极(30)；形成在栅极绝缘膜(20)上以围绕栅电极(30)的层间绝缘膜(40)；包含Ti和N且不包含Al的缓冲膜(51)；以及包含Ti、Al和Si的源电极(52)。MOSFET(1)具有其中形成的接触孔(80)，所述接触孔贯穿层间绝缘膜(40)，暴露衬底(10)的主表面(10A)，并且与栅电极(30)隔开。缓冲膜(51)形成为与接触孔(80)的侧壁表面(80A)接触。在衬底(10)的主表面(10A)上，源电极(52)被形成为使得所述源电极与该主表面接触，所述主表面通过形成缓冲膜(51)和接触孔(80)而被暴露。

公开(公告)号：CN104170093A

公开(公告)日：2014-11-26

申请号：CN201380015255.9

申请日：2013-03-29

申请人： 住友电气工业株式会社

发明人： 堀井拓 ,  木村真二 ,  木本美津男

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L21/768 ,  H01L29/12 ,  H01L29/417

CPC分类号： H01L21/76841 ,  H01L21/046 ,  H01L21/049 ,  H01L21/28026 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76855 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827

摘要： 一种MOSFET(1)，设置有：衬底(10)；栅极绝缘膜(20)；栅电极(30)；形成在栅极绝缘膜(20)上以围绕栅电极(30)的层间绝缘膜(40)；包含Ti和N且不包含Al的缓冲膜(51)；以及包含Ti、Al和Si的源电极(52)。MOSFET(1)具有其中形成的接触孔(80)，所述接触孔贯穿层间绝缘膜(40)，暴露衬底(10)的主表面(10A)，并且与栅电极(30)隔开。缓冲膜(51)形成为与接触孔(80)的侧壁表面(80A)接触。在衬底(10)的主表面(10A)上，源电极(52)被形成为使得所述源电极与该主表面接触，所述主表面通过形成缓冲膜(51)和接触孔(80)而被暴露。

公开(公告)号：CN104603915B

公开(公告)日：2017-09-22

申请号：CN201380044909.0

申请日：2013-09-10

申请人： 住友电气工业株式会社

发明人： 藤本和德 ,  堀井拓 ,  木村真二 ,  木本美津男

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L21/336 ,  H01L21/768 ,  H01L23/522 ,  H01L29/12 ,  H01L29/417 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/1608 ,  H01L21/046 ,  H01L21/0485 ,  H01L21/049 ,  H01L23/53223 ,  H01L29/45 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7802 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： 一种半导体器件(1)，包括：由碳化硅制成的衬底(10)；形成在衬底(10)的表面(10A)上的绝缘膜(20,40)；不含Al的缓冲膜(51)；以及含Al的电极(52)。衬底(10)具有导电区(12)。在半导体器件中，接触孔(80)形成在导电区(12)上方使其延伸通过绝缘膜(20,40)并且暴露衬底(10)的表面(10A)。缓冲膜(51)从接触孔(80)的底表面(80B)起在接触孔(80)的侧壁表面(80A)上向上延伸。电极(52)形成为与接触孔(80)的底表面(80B)上的导电区(12)接触并且形成在绝缘膜(20,40)上，且缓冲膜(51)插入在其间。

公开(公告)号：CN106716609A

公开(公告)日：2017-05-24

申请号：CN201580051484.5

申请日：2015-08-31

申请人： 住友电气工业株式会社 ,  瑞萨电子株式会社

发明人： 山田俊介 ,  田中聪 ,  滨岛大辅 ,  木村真二 ,  小林正幸 ,  木岛正贵 ,  滨田牧

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L21/283 ,  H01L21/316 ,  H01L21/768 ,  H01L23/532 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L23/53295 ,  H01L21/043 ,  H01L23/291 ,  H01L23/3171 ,  H01L23/3192 ,  H01L23/53223 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/45 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7802 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： 一种碳化硅半导体装置(1)，其具有碳化硅基板(10)、栅绝缘膜(15)、栅电极(27)和层间绝缘膜(2)。碳化硅基板(10)具有主面(10a)。栅绝缘膜(15)设置在碳化硅基板(10)的主面(10a)上。栅电极(27)设置在栅绝缘膜(15)上。以覆盖栅电极(27)的方式设置层间绝缘膜(2)。层间绝缘膜(2)包含：第一绝缘膜(2a)，其与栅电极(27)接触、含有硅原子并且既不含磷原子也不含硼原子；第二绝缘膜(2b)，其设置在第一绝缘膜(2a)上并且含有硅原子以及磷原子和硼原子中的至少一种；和第三绝缘膜(2c)，其含有硅原子并且既不含磷原子也不含硼原子。第二绝缘膜(2b)具有与第一绝缘膜(2a)接触的第一面(2b1)、第一面(2b1)相反侧的第二面(2b2)、以及连接第一面(2b1)和第二面(2b2)的第三面(2b3)。第三绝缘膜(2c)与第二面(2b2)和第三面(2b3)中的至少一者接触。

公开(公告)号：CN105706221A

公开(公告)日：2016-06-22

申请号：CN201480061004.9

申请日：2014-09-18

申请人： 住友电气工业株式会社 ,  瑞萨电子株式会社

发明人： 久保田良辅 ,  山田俊介 ,  堀井拓 ,  增田健良 ,  滨岛大辅 ,  田中聪 ,  木村真二 ,  小林正幸

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L21/66 ,  H01L29/12 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/1608 ,  G01R31/2621 ,  G01R31/2856 ,  H01L21/0485 ,  H01L21/049 ,  H01L21/28 ,  H01L21/321 ,  H01L21/324 ,  H01L21/326 ,  H01L22/14 ,  H01L29/12 ,  H01L29/423 ,  H01L29/45 ,  H01L29/49 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827

摘要： 一种碳化硅半导体器件包括碳化硅衬底(10)、栅极绝缘膜(15)和栅电极(27)。碳化硅衬底(10)具有第一主表面(10a)和与所述第一主表面(10a)相反的第二主表面(10b)。所述栅极绝缘膜(15)被设置成接触所述碳化硅衬底(10)的所述第一主表面(10a)。所述栅电极(27)设置在所述栅极绝缘膜(15)上，使得所述栅极绝缘膜(15)位于所述栅电极(27)和所述碳化硅衬底(10)之间。在175℃的温度下向栅电极(27)施加-5V的栅电压达100小时的第一应力测试中，第一阈值电压和第二阈值电压之差的绝对值不大于0.5V，所述第一应力测试之前的阈值电压被定义为所述第一阈值电压并且所述第一应力测试之后的阈值电压被定义为所述第二阈值电压。因此，提供了阈值电压的波动可减弱的碳化硅半导体器件及其制造方法。