包括高K栅极电介质多层层叠结构的半导体器件和用于制造该器件的方法技术

公开了包括高K栅极电介质多层层叠结构的半导体器件和用于制造该器件的方法。描述了一种包括SiC主体的半导体器件，其具有栅极结构，栅极结构包括栅极电介质，栅极电介质具有特定的多层层叠结构，多层层叠结构包括具有4或更高的介电常数的第一电介质材料和第二电介质材料的交替的层。进一步描述了用于制造如之前提及的这样的包括SiC主体的半导体器件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。特别是，本描述涉及具有高k栅极电介质多层层叠结构的半导体器件，例如包括碳化硅(sic)主体的那些半导体器件。

技术介绍

1、在半导体的制造中，合期望的是即使随着器件由于不断发展的缩放而变得更小也改进晶体管性能。由于例如短沟道效应，利用常规的栅极电介质的减小的缩放一般除了其它方面之外还产生在mos晶体管的可靠性上的问题。可以利用高k电介质材料来替换sio2电介质材料以改进器件性能，因为可以通过提供相似的等效氧化物厚度(eot)来减小电介质的实际厚度。然而，由于高k栅极材料相比于sio2的更低的能带偏移，描述了显著的电子隧穿效应。

2、鉴于以上，本公开旨在解决以上问题并且在减小半导体器件的缩放的同时改进那些半导体器件的性能，尤其是具有sic主体的那些半导体器件。

技术实现思路

1、根据实施例，半导体器件可以包括碳化硅主体，以下称为sic主体，其包括第一导电类型的漂移区、第二导电类型的主体区、第一导电类型的源极区和栅极结构。栅极结构可以包括栅极电极和将栅极电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包括碳化硅(SiC)主体的半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中第一电介质材料具有高的导带偏移但是低的价带偏移并且第二电介质材料具有低的导带偏移但是高的价带偏移，或者反之亦然，其中偏移是分别对于碳化硅价带和导带计算的。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中栅极结构包括栅极沟槽，栅极沟槽被部署在SiC主体中并且相邻于源极区，栅极沟槽具有比主体区的深度大并且比漂移区的深度小的深度，

4.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，进一步包括电接触源极区的源极金属，其中层间电介质将栅极电极与源极金属隔离，其中栅极电极由...

【技术特征摘要】

1.一种包括碳化硅(sic)主体的半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中第一电介质材料具有高的导带偏移但是低的价带偏移并且第二电介质材料具有低的导带偏移但是高的价带偏移，或者反之亦然，其中偏移是分别对于碳化硅价带和导带计算的。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中栅极结构包括栅极沟槽，栅极沟槽被部署在sic主体中并且相邻于源极区，栅极沟槽具有比主体区的深度大并且比漂移区的深度小的深度，

4.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，进一步包括电接触源极区的源极金属，其中层间电介质将栅极电极与源极金属隔离，其中栅极电极由多晶硅(多晶si)制成或者包括多晶硅(多晶si)，以及

5.根据权利要求1至3中的任何一项所述的半导体器件，进一步包括电接触源极区的源极金属，其中层间电介质将栅极电极与源极金属隔离，其中栅极电极是金属栅极电极或者包括金属栅极电极，以及

6.根据权利要求1至3中的任何一项所述的半导体器件，进一步包括电接触源极区的源极金属，其中层间电介质将栅极电极与源极金属隔离，

7.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，其中栅极电介质包括具有第一电介质材料的层中的至少两个和具有第二电介质材料的层中的至少两个。

8.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，其中栅极电介质或层间电介质多层结构包括第三或进一步的电介质材料层，其包括从基于si、基于al或不同于第一电介质材料和第二电介质材料的高k电介质材料选择的材料。

9.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，其中栅极电介质进一步包括界面电介质层，界面电介质层被部署在sic主体的至少一部分与多层层叠结构的第一层之间。

10.根据前述权利要求所述的半导体器件，其中界面电介质层包括氧化硅。

11.根据前述权利要求中的任何一项所述的半导体器件，其中第一电介质材料和第二电介质材料具有低于7.0ev的带隙。

12.根据前述权利要求中的任何一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·蒂尔克，S·克劳斯，T·艾兴格，W·莱纳特，F·J·桑托斯罗德里格斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：