[发明专利]半导体器件以及制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及半导体器件以及制造半导体器件的方法。改善了半导体器件的特性。形成一种半导体器件以便具有形成在衬底上的沟道层、势垒层、在开口区中贯穿势垒层并到达沟道层的一定点的沟槽、经由栅极绝缘膜布置在沟槽中的栅电极，以及形成在开口区外部的势垒层上的绝缘膜。则，绝缘膜具有富Si氮化硅膜以及位于其下的富N氮化硅膜的叠层结构。因此，绝缘膜的上层设定为富Si氮化硅膜。这能提升击穿电压，并且还能提升蚀刻抗性。而绝缘膜的下层设定为富N氮化硅膜。这可以抑制崩塌。

相关申请交叉引用

将2013年11月28日提交的日本专利申请No.2013-245845的公开内容，包括说明书，附图以及摘要，整体并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，并且例如优选用于采用氮化物半导体的半导体器件以及制造半导体器件的方法。

背景技术

近年来，已经关注采用具有大于硅(Si)的带隙的III-V族化合物的各种半导体器件。在这些器件中，已经对采用氮化镓(GaN)的半导体器件进行了研发，它们具有以下优点(1)大击穿电场，(2)大饱和电子速度，(3)大热导率，(4)能在AlGaN和GaN之间形成良好的异质结，以及(5)是一种无毒且高安全性的材料。

而且，对于高击穿电压和高速开关特性来说，已经对采用氮化镓并作为功率MISFET(金属绝缘体半导体场效应晶体管)的半导体器件进行了研发，并且其能进行常关操作。

例如，在专利文献1(日本未审专利公布No.2010-206110)中，公开了一种具有栅极凹陷结构的氮化物半导体器件。另外，公开了一种表面稳定该氮化物半导体器件并且由此抑制电流崩塌的技术。

而且，在专利文献2(日本未审专利公布No.2008-205392)中，公开了一种化合物半导体器件，其中覆盖化合物半导体区的保护绝缘膜形成在具有不同性质的第一绝缘膜和第二绝缘膜的双层结构中。

而且，专利文献3(日本未审专利公布No.2012-44003)和专利文献4(日本未审专利公布No.2013-77629)公开了氮化物半导体器件，并且分别公开了抑制电流崩塌的技术。

然而，在非专利文献1中，公开了在SiN的理想化学计量成分和崩塌量之间的关系。在非专利文献2中，公开了单层热CVD氮化硅膜的保护膜的折射率和崩塌量之间的关系。而且，非专利文献3公开了以下内容：对于氮化硅膜的保护膜来说，当折射率是2.01时，崩塌量最小。而且，在非专利文献4中，公开了一种采用富氮(N)SiN膜以及通过低温沉积CVD形成的SiN膜作为保护膜的氮化物半导体器件。

专利文献

[专利文献1]日本未审专利公布No.2010-206110

[专利文献2]日本未审专利公布No.2008-205392

[专利文献3]日本未审专利公布No.2012-44003

[专利文献4]日本未审专利公布No.2013-77629

非专利文献

[非专利文献1]WAKI Eiji等人，“ECR sputtered SiN film quality effects onthe characteristics of SiN/AlGaN/GaN MIS-HFETs”，the paper of TechnicalMeeting of the Institute of Electrical Engineers of Japan，Technical Group onElectron Devices，EDD11043，2011年3月2日。