一种高介电常数栅介质‑金属栅极的IGBT制造技术
【技术实现步骤摘要】
所属
本技术涉及一种高介电常数栅介质-金属栅极的IGBT，属于半导体IGBT器件新型材料结构的技术应用。
技术介绍
目前IGBT（绝缘栅双极型晶体管）半导体器件的栅极通常采用传统的SiO2栅氧化层介质和多晶硅栅极的材料和结构，存在栅极漏电流大、杂质扩散、及多晶硅耗尽效应等缺点，影响IGBT器件的工作性能。采用高介电常数的材料作为器件的栅介质，因介质的物理厚度增加，可以限制栅与沟道间的隧穿效应的影响，减少漏电流和杂质扩散，从而降低IGBT器件的功耗，提高器件的开关速度，增加器件的可靠性。采用金属栅极和高介电常数栅介质相结合，可以消除多晶硅耗尽效应和费米能级钉扎效应，提升IGBT器件的整体性能。
技术实现思路
本技术设计的高介电常数栅介质-金属栅极的IGBT，采用铪硅氧氮化物(HfSiON)作为器件栅极介质；在栅极介质和外延层之间引入一层薄的SiON界面层；在栅极介质上沉积TaN作为器件的栅极。传统的IGBT栅极结构由栅极氧化物介质和多晶硅栅极构成。本技术设计的高介电常数栅介质-金属栅极的IGBT相比传统的IGBT栅极结构优点如下：铪硅氧氮化物(HfSiON)栅极介质的介电常数k=15，相比传统的SiO2栅介质(K=3.9)，可以有效增加栅介质层的物理厚度，进而减小栅介质层的直接隧穿效应，降低栅泄漏电流。铪硅氧氮化物(HfSiON)栅极介质有很好的热稳定性，可以避免高温下与其它界面发生反应形成低k材料。HfSiON栅极介质在1000oC的高温下仍能保持非晶态，可以防止因结晶造成杂质和栅漏电流沿着晶粒间界移动，而导致泄漏电流增大的现象。HfSiON栅极介质具有大的带...
【技术保护点】
一种高介电常数栅介质‑金属栅极的IGBT，其特征在于: 器件的栅极介质为铪硅氧氮化物(HfSiON)；HfSiON栅极介质和外延层之间有一层SiON界面层；器件的栅极为TaN金属栅极。
【技术特征摘要】
1.一种高介电常数栅介质-金属栅极的IGBT，其特征在于:器件的栅极介质为铪硅氧氮化物(Hf...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐光，
申请(专利权)人：上海陛通半导体能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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