[发明专利]半导体器件及其制造方法有效
| 申请号： | 201611094345.3 | 申请日： | 2016-12-02 |
| 公开（公告）号： | CN106992209B | 公开（公告）日： | 2022-02-22 |
| 发明（设计）人： | 中山知士;川口宏 | 申请（专利权）人： | 瑞萨电子株式会社 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/49;H01L21/335;H01L21/285 |
| 代理公司： | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人： | 王茂华;董典红 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体器件，包括：
衬底；
第一氮化物半导体层，所述第一氮化物半导体层形成在所述衬底之上；
第二氮化物半导体层，所述第二氮化物半导体层形成在所述第一氮化物半导体层之上，并且具有比所述第一氮化物半导体层的带隙宽的带隙；
绝缘膜，所述绝缘膜形成在所述第二氮化物半导体层之上；
沟槽，所述沟槽贯穿所述绝缘膜和所述第二氮化物半导体层并到达所述第一氮化物半导体层的中间；和
栅极电极，所述栅极电极经由栅极绝缘膜形成在所述沟槽中以及所述绝缘膜之上，
其中，所述栅极电极具有导电膜和形成在所述导电膜之上的钨膜，
其中，构成所述钨膜的第一晶粒的晶粒尺寸小于构成所述导电膜的第二晶粒的晶粒尺寸，以及
其中所述钨膜不具有拉伸应力。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，
其中，所述第一晶粒具有5nm或更小的晶粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，
其中，所述第二氮化物半导体层具有或更小的间隙距离，所述间隙距离是指作为主晶轴的垂直方向轴中的晶格之间的距离。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，
其中，所述钨膜具有多个所述第一晶粒，以及
其中，所述第一晶粒中的一些既不构成所述钨膜的顶表面，也不构成所述钨膜的底表面。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
源极电极，所述源极电极形成在所述第二氮化物半导体层之上并且耦合到所述第二氮化物半导体层的顶表面；和
漏极电极，所述漏极电极形成在所述第二氮化物半导体层之上并且耦合到所述第二氮化物半导体层的顶表面，
其中，所述栅极电极位于所述源极电极和所述漏极电极之间，以及
其中，所述栅极电极、所述源极电极和所述漏极电极构成场效应晶体管。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，
其中，所述场效应晶体管具有0V或更高的阈值电压。
7.一种半导体器件，包括：
衬底；
第一氮化物半导体层，所述第一氮化物半导体层形成在所述衬底之上；
第二氮化物半导体层，所述第二氮化物半导体层形成在所述第一氮化物半导体层之上，并且具有比所述第一氮化物半导体层的带隙宽的带隙；
绝缘膜，所述绝缘膜形成在所述第二氮化物半导体层之上；
沟槽，所述沟槽贯穿所述绝缘膜和所述第二氮化物半导体层并到达所述第一氮化物半导体层的中间；和
栅极电极，所述栅极电极经由栅极绝缘膜形成在所述沟槽中以及所述绝缘膜之上，
其中，所述栅极电极具有钨膜，
其中，构成所述钨膜的第一晶粒具有5nm或更小的晶粒尺寸，以及
其中所述钨膜不具有拉伸应力。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，
其中，所述第二氮化物半导体层具有或更小的间隙距离，所述间隙距离是指作为主晶轴的垂直方向轴中的晶格之间的距离。
9.根据权利要求7所述的半导体器件，还包括：
源极电极，所述源极电极形成在所述第二氮化物半导体层之上，并且耦合到所述第二氮化物半导体层的顶表面；和
漏极电极，所述漏极电极形成在所述第二氮化物半导体层之上，并且耦合到所述第二氮化物半导体层的顶表面，
其中，所述栅极电极位于所述源极电极和所述漏极电极之间，以及
其中，所述栅极电极、所述源极电极和所述漏极电极构成场效应晶体管。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，
其中，所述场效应晶体管具有0V或更高的阈值电压。
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