半导体装置制造方法及图纸

本公开提供一种能提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性的半导体装置。半导体装置具有：基板，具有第一上表面；半导体层，设于所述基板之上；第一绝缘体层，设于所述半导体层之上，具有第二上表面；下部电极，设于所述第一绝缘体层之上；电介质层，设于所述下部电极之上；以及上部电极，设于所述电介质层之上，所述第一上表面与所述第二上表面之间的距离的最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置


[0001]本公开涉及半导体装置。

技术介绍

[0002]例如，有时在单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit：MMIC)这样的半导体集成电路中形成层叠有下部电极、绝缘膜以及上部电极的MIM(metal insulator metal：金属绝缘体金属)型电容器。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018－37497号公报
[0006]专利文献2：日本特开2019－207945号公报
[0007]在以往的MIM型电容器中，有时在下部电极与上部电极之间无法得到充分的耐压。

技术实现思路

[0008]本公开的目的在于提供一种能提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性的半导体装置。
[0009]本公开的半导体装置具有：基板，具有第一上表面；半导体层，设于所述基板之上；第一绝缘体层，设于所述半导体层之上，具有第二上表面；下部电极，设于所述第一绝缘体层之上；电介质层，设于所述下部电极之上；以及上部电极，设于所述电介质层之上，所述第一上表面与所述第二上表面之间的距离的最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。
[0010]专利技术效果
[0011]根据本公开，能提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性。
附图说明
[0012]图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖视图。
[0013]图2是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其一)。
[0014]图3是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其二)。
[0015]图4是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其三)。
[0016]图5是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其四)。
[0017]图6是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其五)。
[0018]图7是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其六)。
[0019]图8是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖视图(其七)。
[0020]图9是表示参考例的半导体装置的剖视图。
[0021]图10是表示第一实施方式的变形例的半导体装置的剖视图。
[0022]图11是表示第二实施方式的半导体装置的剖视图。
[0023]附图标记说明
[0024]1、1A、2、9：半导体装置
[0025]10：基板
[0026]11、41：上表面
[0027]20：半导体层
[0028]21：缺陷
[0029]30：第三绝缘体层
[0030]40：第一绝缘体层
[0031]50：第二绝缘体层
[0032]60：下部电极
[0033]70：电介质层
[0034]80：上部电极。
具体实施方式
[0035][本公开的实施方式的说明][0036]首先，列举本公开的实施方案来进行说明。
[0037]〔1〕本公开的一个方案的半导体装置具有：基板，具有第一上表面；半导体层，设于所述基板之上；第一绝缘体层，设于所述半导体层之上，具有第二上表面；下部电极，设于所述第一绝缘体层之上；电介质层，设于所述下部电极之上；以及上部电极，设于所述电介质层之上，所述第一上表面与所述第二上表面之间的距离的最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。
[0038]在半导体层之上设有第一绝缘体层，基板的第一上表面与第一绝缘体层的第二上表面之间的距离的最大值与最小值之差小于半导体层的厚度。因此，即使在半导体层存在小坑等缺陷，也能使第一绝缘体层之上的下部电极和上部电极的平坦度高于未设置第一绝缘体层的情况下的平坦度。因此，能抑制下部电极与上部电极之间的绝缘击穿，提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性。
[0039]〔2〕也可以是，在〔1〕中，所述第一绝缘体层是聚酰亚胺层。在该情况下，易于在第二上表面得到优异的平坦性。
[0040]〔3〕也可以是，在〔2〕中，具有第二绝缘体层，所述第二绝缘体层设于所述第一绝缘体层与所述下部电极之间，含有硅。在该情况下，易于在第一绝缘体层(聚酰亚胺层)与第二绝缘体层之间得到良好的密合性，易于在第二绝缘体层与下部电极之间得到良好的密合性。因此，相比于第一绝缘体层与下部电极直接相接的情况，能得到良好的密合性。
[0041]〔4〕也可以是，在〔2〕或〔3〕中，具有第三绝缘体层，所述第三绝缘体层设于所述半导体层与所述第一绝缘体层之间，含有硅。在该情况下，易于在半导体层与第三绝缘体层之间得到良好的密合性，易于在第三绝缘体层与第一绝缘体层(聚酰亚胺层)之间得到良好的密合性。因此，相比于半导体层与第一绝缘体层直接相接的情况，能得到良好的密合性。
[0042]〔5〕也可以是，在〔2〕中，具有：第二绝缘体层，设于所述第一绝缘体层与所述下部电极之间，含有硅；以及第三绝缘体层，设于所述半导体层与所述第一绝缘体层之间，含有硅，所述第二绝缘体层与所述第三绝缘体层直接相接。在该情况下，相比于第一绝缘体层(聚酰亚胺层)与下部电极直接相接的情况，能得到良好的密合性，相比于半导体层与第一
绝缘体层直接相接的情况，能得到良好的密合性。而且，从第一绝缘体层观察时在第二绝缘体层和第三绝缘体层产生的应力的方向相同，因此能使第一绝缘体层不易翘曲。
[0043]〔6〕也可以是，在〔1〕～〔5〕中任一项中，所述最大值与所述最小值之差为100nm以下。在该情况下，易于进一步提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性。
[0044]〔7〕也可以是，在〔1〕～〔5〕中任一项中，所述最大值与所述最小值之差为50nm以下。在该情况下，易于进一步提高下部电极与上部电极之间的耐压的稳定性。
[0045]〔8〕也可以是，在〔1〕～〔7〕中任一项中，所述半导体层是氮化物半导体层。在该情况下，能单片集成使用了氮化物半导体层的高电子迁移率晶体管和MIM型电容器。
[0046][本公开的实施方式的详情][0047]以下，对本公开的实施方式详细地进行说明，但本公开并不限定于此。需要说明的是，在本说明书和附图中，有时通过对具有实质上相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记来省略重复的说明。
[0048](第一实施方式)
[0049]首先，对第一实施方式进行说明。第一实施方式涉及包括MIM型电容器的半导体装置。图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖视图。
[0050]如图1所示，第一实施方式的半导体装置1主要具有基板10、半导体层20、第一绝缘体层40、第二绝缘体层50、第三绝缘体层30、下部电极60、电介质层70以及上部电极80。
[0051]基板10例如是多型4H或6H的碳化硅(SiC)基板。碳化硅基板的上表面可以是硅极性面或碳极性面中的任一个。基板10也可以是硅基板。硅基板的上表面例如是(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，具有：基板，具有第一上表面；半导体层，设于所述基板之上；第一绝缘体层，设于所述半导体层之上，具有第二上表面；下部电极，设于所述第一绝缘体层之上；电介质层，设于所述下部电极之上；以及上部电极，设于所述电介质层之上，所述第一上表面与所述第二上表面之间的距离的最大值与最小值之差小于所述半导体层的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘体层是聚酰亚胺层。3.根据权利要求2所述的半导体装置，具有第二绝缘体层，所述第二绝缘体层设于所述第一绝缘体层与所述下部电极之间，含有硅。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，具有第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：野濑幸则，中岛刚志，
申请(专利权)人：住友电工光电子器件创新株式会社，
类型：发明
国别省市：