[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 | ||
本申请涉及半导体器件及其制造方法。在使用氮化物半导体的半导体器件中，防止MISFET具有降低的可控性，这在构成MISFET的栅极电极的钨膜具有拉伸应力时会发生。通过具有相对小的晶粒尺寸并且不具有拉伸应力的晶粒的钨膜，形成具有AlGN/GaN异质结的MISFET的栅极电极。钨膜的晶粒的晶粒尺寸小于构成栅极电极并形成在钨膜下方的势垒金属膜的晶粒的晶粒尺寸。
这里通过参考并入2015年12月9日提交的日本专利申请No.2015-240421的全部公开内容，包括说明书，附图和摘要。
技术领域
本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件及其制造方法适合在例如使用氮化物半导体的半导体器件中使用。
背景技术
最近，使用其带隙大于硅(Si)的III-V族化合物的半导体器件已引起关注。其中，从大的电介质击穿场、高的电子饱和速度、高的热导率、在AlGaN和GaN之间形成良好的异质结的能力以及使用无毒且因此高度安全的材料的观点来看，使用氮化镓(GaN)的MISFET(金属绝缘体半导体场效应晶体管)是有利的。
例如，专利文献1(日本未审查专利申请公开No.2006-245564)描述了通过使具有AlGaN/GaN异质结的FET的沟道的长方向平行于六方晶的C轴方向，可以抑制由于栅极电极的形成而将另外发生的沟道区中的压电电荷的产生。
[专利文献]
[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.2006-245564
发明内容
当钨(W)用作具有AlGaN/GaN异质结的FET的栅极电极的材料以降低栅极电极的电阻时，由于钨膜的拉伸应力而产生压电极化电荷，而压电极化电荷使得FET的控制很困难。
其它问题和新颖特征将从这里的描述和附图中显而易见。
下面将简要概述本申请公开的实施例中的典型的实施例。
在本发明的实施例中，提供了一种具有包括氮化物半导体的MISFET的半导体器件，其中，构成栅极电极的钨膜具有其晶粒尺寸小于势垒金属膜的晶粒，该势垒金属膜构成栅极电极但是形成在钨膜下方。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种制造具有包括氮化物半导体的MISFET的半导体器件的方法，该方法包括在不超过300W的直流功率条件下通过溅射形成构成栅极电极的钨膜。
在本申请中公开并且在以下典型实施例中示出的半导体器件可以具有改进的性能。特别地，可以获得具有良好的开/关可控性并且能够以高速操作的MISFET。
在本申请中公开并且在以下典型实施例中示出的制造半导体器件的方法可以提供具有良好性能的半导体器件。特别地，可以提供具有良好的开/关可控性并且能够以高速操作的MISFET。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的半导体器件的横截面视图；
图2是示出根据本发明第一实施例的半导体器件的横截面视图；
图3是示出构成栅极电极的钨膜的应力与AlGaN的间隙距离之间的关系的图；
图4是示出根据本发明第一实施例的半导体器件的制造方法的横截面视图；
图5是示出接着图4的半导体器件的制造方法的横截面视图；
图6是示出接着图5的半导体器件的制造方法的横截面视图；
图7是示出接着图6的半导体器件的制造方法的横截面视图；
图8是在根据本发明第一实施例的半导体器件的制造步骤中使用的溅射装置的横截面视图；
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