[发明专利]半导体器件和制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。该半导体器件包括：氮化物半导体层；绝缘层，其设置在氮化物半导体层的表面上；以及金属电极，其通过穿透绝缘层的开口与该表面接触。绝缘层包括第一SiN膜和第二SiN膜，第一SiN膜具有1×10²⁰[原子/cm³]或更大的氯(Cl)的浓度以及30nm或更小的厚度，并且第二SiN膜具有1×10¹⁹[原子/cm³]或更小的氯(Cl)的浓度。

相关申请的交叉引用

本申请是基于在2020年1月10日提交的日本专利申请No.2020-002772并且要求其优先权权益，其的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。

背景技术

日本未经审查的专利公开No.2009-200306公开了一种半导体器件的制造方法。在该制造方法中，在衬底上顺序地生长GaN行进层、GaN电子供应层和GaN覆盖层，并且使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在GaN覆盖层上顺序地形成第一氮化硅膜和第二氮化硅膜。然后，使用曝光方法和蚀刻方法暴露GaN覆盖层，在被暴露的GaN覆盖层上形成源电极和漏电极，并且在GaN覆盖层上的源电极和漏电极之间形成栅电极。

发明内容

本公开的一种半导体器件包括：氮化物半导体层；绝缘层，其设置在氮化物半导体层的表面上；以及金属电极，其通过穿透绝缘层的开口与该表面接触。绝缘层包括第一SiN膜和第二SiN膜，第一SiN膜具有1×10²⁰[原子/cm³]或更大的氯(Cl)的浓度以及30nm或更小的厚度，并且第二SiN膜具有1×10¹⁹[原子/cm³]或更小的氯(Cl)的浓度。

本公开的一种制造半导体器件的方法包括：使用CVD方法在氮化物半导体层的表面上形成包括第一SiN膜和第二SiN膜的绝缘层，该第二SiN膜在第一SiN膜上；通过使用基于氯的气体的反应离子蚀刻，在绝缘层中形成用于暴露表面的开口；以及形成通过开口与表面接触的金属电极。在表面上形成绝缘层时，使用包含复合气体和氨气(NH₃)的原料气体来形成第一SiN膜和第二SiN膜，该复合气体包含硅(Si)和氯(Cl)，当形成第一SiN膜时，将复合气体的流量(F1)与氨气的流量(F2)的流量比率(F1/F2)设置为1/4或更大且10或更小，并且当形成第二SiN膜时，将流量比率(F1/F2)设置为1/10或更小。

附图说明

图1是示出了作为根据实施例的半导体器件的示例的场效应晶体管的剖视图。

图2A、图2B和图2C是各自示出了图1中示出的场效应晶体管的制造工艺的剖视图。

图3A、图3B和图3C是各自示出了图1中示出的场效应晶体管的制造工艺的剖视图。

图4是示出了使用LPCVD方法形成绝缘层的方法的示例的流程图。

图5A是示出了当形成绝缘层时的炉内温度和供应气体过程的示图。图5B是示出了当形成绝缘层时的炉内压强的示图。

图6是示出了当形成绝缘层时的原料气体中的流量比率的示图。

图7是示出了原料气体中的流量比率与氯浓度之间的关系的示图。

图8A是图1中示出的场效应晶体管中的氮化物半导体层的表面图像。图8B是现有技术的场效应晶体管中的氮化物半导体层的表面图像。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]