[发明专利]制造包括金属氮化物层的半导体器件的方法和半导体器件

说明书

技术领域

包括金属半导体结的肖特基二极管一般用作整流器件。特别是SiC肖特基二极管越来越多地用在功率电子设备的领域中。

发明内容

本发明的目标是提供用于制造包括金属半导体结的半导体器件的改进的方法。此外，目标是提供包括金属半导体结的这样的半导体器件。

根据实施例，制造半导体器件的方法包括将氮引入到金属氮化物层中或到金属层中，所述金属氮化物层或金属层被形成为与半导体材料接触。

根据实施例，半导体器件包括半导体材料和与半导体材料接触的金属氮化物层。金属氮化物具有大于金属氮化物中的氮的溶解度限制的氮含量。

根据实施例，电部件包括如以上所描述的半导体器件，其中电部件选自由以下组成的组：肖特基二极管、合并肖特基二极管、结势垒肖特基二极管、JFET、集成回扫二极管、整流器、逆变器以及电源。

本领域技术人员在阅读以下的详细描述时和在观看所附附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的实施例的进一步理解，并且被并入该说明书中且构成该说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例，且与描述一起用来解释原理。将容易意识到本发明的其它实施例以及意图的优点中的许多，因为通过参考以下详细描述它们变得更好理解。附图的元件不必相对于彼此按比例。相似的参考数字指定对应的类似部分。

图1A图示根据实施例的方法。

图1B概述根据实施例的方法的步骤。

图2A图示根据另外的实施例的方法。

图2B图示当执行根据另外的实施例的方法时的半导体衬底。

图2C图示当执行根据另外的实施例的方法时的半导体衬底。

图3A图示可以用于执行根据实施例的方法的器件。

图3B图示可以用于执行根据另外的实施例的方法的器件。

图4A图示根据实施例的半导体器件的示例的横截面视图。

图4B示出根据另外的实施例的半导体器件的横截面视图。

图4C示出根据另外的实施例的半导体器件的横截面视图。

图4D示出根据另外的实施例的半导体器件的横截面视图。

图5A图示欧姆接触的电流电压特性的示例。

图5B图示整流接触的横截面视图。

图6图示肖特基接触的能带图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，参考形成其部分的附图，并且在所述附图中作为例证图示在其中本发明可以被实践的特定实施例。在这方面，参考正被描述的图的取向使用方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“背部”、“头部”、“尾部”等等。因为本发明的实施例的部件可以被定位在许多不同的取向上，所以方向性术语用于例证的目的，且决不是限制性的。将理解的是，在不脱离由权利要求限定的范围的情况下可以利用其它实施例并且可以进行结构或逻辑的改变。

实施例的描述不是限制性的。特别是，下文描述的实施例的元件可以与不同实施例的元件组合。

用在以下描述中的术语“晶片”、“衬底”、或“半导体衬底”可以包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构将被理解为包括硅、绝缘体上硅（SOI）、蓝宝石上硅（SOS）、掺杂的和未掺杂的半导体、由基本半导体基础支持的硅的外延层、以及其它半导体结构。半导体不需要是基于硅的。半导体也可以是硅锗、锗、或砷化镓。根据其它实施例，金刚石、碳化硅（SiC）或者氮化镓（GaN）可以形成半导体衬底材料。

图和描述通过指示紧邻掺杂类型“n”或“p”的“-”或“+”来图示相对掺杂浓度。例如，“n^-”意指小于“n”掺杂区的掺杂浓度的掺杂浓度，而“n⁺”掺杂区具有比“n”掺杂区高的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区不必具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的n掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。在图和描述中，为了更好理解起见，掺杂部分经常被指定为是“p”或“n”掺杂的。如清楚地将被理解的，该指定决不意在是限制性的。掺杂类型可以是任意的，只要达到所描述的功能。此外，在所有实施例中，掺杂类型可以被反转。

如在该说明书中采用的，术语“耦合”和/或“电耦合”不意味着意指元件必须直接耦合在一起——中间元件可以被提供在“耦合”或“电耦合”的元件之间。术语“电连接”意在描述在电连接在一起的元件之间的低电阻连接。