半导体装置以及半导体装置的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106252416A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610674419.4(51)Int.Cl.(22)申请日2012.03.07H01L29/78(2006.01)H01L21/28(2006.01)(30)优先权数据H01L21/336(2006.01)2011-1392512011.06.23JPH01L21/768(2006.01)(62)分案原申请数据H01L23/522(2006.01)201280024635.42012.03.07H01L29/12(2006.01)(71)申请人三菱电机株式会社H01L29/41(2006.01)地址日本东京H01L29/417(2006.01)(72)发明人日野史郎三浦成久古川彰彦中尾之泰渡边友胜多留谷政良海老池勇史今泉昌之绫淳(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人于丽权利要求书2页说明书13页附图11页(54)发明名称半导体装置以及半导体装置的制造方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种能够抑制阈值电压随时间变化的半导体装置以及半导体装置的制造方法。本发明的半导体装置具备在半导体基板20上形成的漂移层21、在漂移层21表层中相互离开地形成的第1阱区域41、在漂移层21以及各第1阱区域41上跨越地形成的栅绝缘膜30、在栅绝缘膜30上选择性地形成的栅电极50、贯通栅绝缘膜30而到达至各第1阱区域41内部的源极接触孔61、和在源极接触孔61的至少侧面中形成的、压缩应力残留的压缩应力残留层90。CN106252416ACN106252416A权利要求书1/2页1.一种半导体装置，其特征在于，具备：第1导电类型的碳化硅漂移层；第2导电类型的第1阱区域，在所述碳化硅漂移层表层相互离开地形成而构成多个元件单元；第1导电类型的源极区域，选择性地形成于各所述第1阱区域表层；栅绝缘膜，至少在所述碳化硅漂移层、各所述第1阱区域和所述源极区域上形成；栅电极，选择性地形成于所述栅绝缘膜上；源极接触孔，贯通所述栅绝缘膜，到达至各所述源极区域内部；以及压缩应力残留层，形成于所述源极接触孔的至少侧面，且残留压缩应力。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述源极接触孔在所述源极区域内部的距所述碳化硅漂移层表面的深度深于5nm、且比所述源极区域浅。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层在所述源极接触孔的侧面，被配置于所述栅绝缘膜与所述源极区域的接触面的下层以及上层范围。4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备第2导电类型的阱接触区域，该第2导电类型的阱接触区域被选择性地形成于各所述第1阱区域表层，俯视时被所述源极区域包围，所述源极接触孔到达至所述阱接触区域内部的距所述碳化硅漂移层表面的深度深于5nm的深度。5.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层形成于所述源极接触孔的底面。6.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备层间绝缘膜，该层间绝缘膜是覆盖所述栅绝缘膜以及所述栅电极而形成的，所述压缩应力残留层还形成于所述层间绝缘膜上表面。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层形成于所述源极接触孔的底面，在所述压缩应力残留层上，层叠了与所述压缩应力残留层不同的电极材料。8.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备：单元区域，配置有多个所述元件单元；以及第2导电类型的第2阱区域，在所述碳化硅漂移层表层中，俯视时包围所述单元区域地形成，所述栅绝缘膜是在所述第2阱区域上延伸地形成的。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，还具备场绝缘膜，该场绝缘膜是在所述碳化硅漂移层上、俯视时包围所述栅绝缘膜而形成的，所述栅电极是在所述场绝缘膜上延伸地形成的，该半导体装置还具备栅极接触孔，该栅极接触孔到达所述场绝缘膜上的所述栅电极，所述压缩应力残留层与在所述源极接触孔中形成的形态对应地，在所述栅极接触孔中2CN106252416A权利要求书2/2页也被形成。10.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在所述压缩应力残留层中，残留32MPa以上的压缩应力。11.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层为金属材料。12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层由包含Ti的1层以上的层叠膜构成。13.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，所述压缩应力残留层由具备包含Al的层以及包含Ti的层的层叠膜构成。14.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置