半导体装置、电气光学装置、电力转换装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制元件特性的降低的半导体装置。所述半导体装置包括：硅基板(11)；形成在硅基板(11)的表面的碳化硅膜(12)；形成在碳化硅膜(12)的表面且具有开口部(13h)的掩膜件(13)；以在开口部(13h)露出的碳化硅膜(12)为基点进行外延生长，而覆盖碳化硅膜(12)及掩膜件(13)的单晶碳化硅膜(14)；形成在单晶碳化硅膜(14)的表面上的半导体元件(20)，在掩膜件(13)上存在单晶碳化硅膜(14)缔合而形成的缔合部(12Sb)，半导体元件(20)具有主体接触区域(21)，主体接触区域(21)配置在从与硅基板(11)的表面正交的方向观察时与缔合部(12Sb)重叠的位置。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置、电气光学装置、电力转换装置及电子设备
本专利技术涉及半导体装置、电气光学装置、电力转换装置及电子设备等。
技术介绍
单晶硅由于大口径、高品质且廉价而能够用作使许多材料的单晶生长的基板。在这些材料中，带隙为2.2eV(300K)这么高的作为宽带隙半导体材料的立方晶碳化硅(3C-SiC)作为次世代的低损耗的功率设备用半导体材料而受到期待，尤其从能够在廉价的硅基板上进行膜生长或单晶生长(异质外延)这一点来说，也非常有用。然而，立方晶碳化硅的晶格常数为0.436nm，比立方晶硅的晶格常数(0.543nm)小20％左右。另外，立方晶碳化硅与立方晶硅在热膨胀系数上存在8％左右的差。因此，在使单晶生长的立方晶碳化硅中容易产生大量的空隙或错配转移，难以获得结晶缺陷少的高品质的外延膜。对用于解决这种问题的技术进行了研究，例如在专利文献1中，在碳化硅的生长用基板的表面形成掩膜层后，在掩膜层形成开口部以使基板表面露出，来进行单晶碳化硅的外延生长，将开口部的高度设为开口部的宽度的21/2以上且超过所形成的单晶碳化硅的厚度的高度。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开平11-181567号公报然而，在掩膜层的正上方，在单晶碳化硅膜缔合而形成的缔合部存在缺陷(缔合缺陷)。因此，在单晶碳化硅膜的表面形成半导体元件的情况下，在半导体元件的源极区域附近或漏极区域附近形成的耗尽层有时会横穿缔合缺陷。其结果是，存在泄漏电流增加且元件特性受损这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的一方式提供一种能够抑制元件特性的降低的半导体装置、电气光学装置及电子设备。本专利技术的一方式涉及的半导体装置的特征在于，包括：含有硅的基体；配置在所述硅的表面的第一碳化硅膜；配置在所述第一碳化硅膜的表面的掩膜件；对所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜及所述掩膜件进行覆盖的第二碳化硅膜，包括所述第二碳化硅膜的至少一部分的半导体元件具备主体接触区域，所述主体接触区域包括所述第二碳化硅膜的缔合缺陷。主体接触区域是指用于对形成在该主体接触区域的下方的主体区域的电位进行固定的杂质区域。主体接触区域是几乎不对元件特性造成影响的区域。根据该结构，半导体元件的主体接触区域配置在俯视观察下与缔合缺陷所在的缔合部重叠的位置，因此半导体元件的源极区域或漏极区域配置在俯视观察下与缔合部不重叠的位置。即，源极区域或漏极区域等对元件特性造成较大影响的区域配置在与缔合部不重叠的位置。由此，在源极区域附近或漏极区域附近形成的耗尽层也配置在俯视观察下与缔合部不重叠的位置。因此，避免耗尽层横穿缔合部的情况。因此，能够抑制泄漏电流的产生。由此，能够抑制元件特性的降低。另外，所述第二碳化硅膜可以通过以所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜为基点进行外延生长而成。另外，在本专利技术的半导体装置中，可以构成为，所述半导体元件还具备包括源极区域、漏极区域、栅极区域的晶体管区域，在所述主体接触区域与所述漏极区域之间配置所述源极区域，在所述晶体管区域没有配置所述缔合缺陷。根据该结构，半导体元件的源极区域或源电极、漏极区域或漏电极及栅极区域或栅电极配置在俯视观察下与具有缔合缺陷的缔合部不重叠的位置，因此在俯视观察下在与源电极、漏电极及栅电极重叠的区域形成的耗尽层也配置在俯视观察下与缔合部不重叠的位置。因此，在大范围内避免耗尽层横穿缔合部的情况。由此，能够在大范围内抑制泄漏电流。另外，在本专利技术的半导体装置中，可以构成为，所述掩膜件在从与所述第一碳化硅膜的表面交叉的方向观察时沿第一方向延伸，所述缔合缺陷沿着所述第一方向配置，所述主体接触区域在从与所述第一碳化硅膜的表面交叉的方向观察时沿第一方向延伸，所述源极区域、所述漏极区域及所述栅极区域沿着所述主体接触区域配置。根据该结构，半导体元件的主体接触区域、源极区域或源电极、漏极区域或漏电极及栅极区域或栅电极在俯视观察下彼此平行地呈线状形成，因此能够实现高密度的元件结构。由此，能够采用多个半导体元件排列配置的结构。这种情况下，各栅电极的活性区域的上部分的长度(以下称作指长)的合计构成通道宽度。由此，多个栅电极在每单位面积排列配置，能够增大每单位面积的通道宽度。由此，能够实现可抑制元件特性的降低且在小的元件面积流过大量的电流的半导体装置。另外，在本专利技术的半导体装置中，优选所述第二碳化硅膜为立方晶碳化硅膜。根据该结构，在立方晶碳化硅膜的表面形成有半导体元件的结构中，能够实现可抑制元件特性的降低的半导体装置。本专利技术的电气光学装置的特征在于具备本专利技术的半导体装置。根据该结构，能够提供抑制了泄漏电流的可靠性优越的电气光学装置。本专利技术的电力转换装置的特征在于具备本专利技术的半导体装置。根据该结构，能够提供抑制了泄漏电流的可靠性优越的电力转换装置。本专利技术的电子设备的特征在于具备本专利技术的电气光学装置。根据该结构，能够提供抑制了元件特性的降低的可靠性优越的电子设备。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的半导体装置的剖视图。图2是该半导体装置的主要部分剖视图。图3是该半导体装置的主要部分俯视图。图4是表示该半导体装置的制造方法的过程图。图5是接着图4表示半导体装置的制造方法的过程图。图6是接着图5表示半导体装置的制造方法的过程图。图7是表示作为电气光学装置的一实施方式的液晶显示装置的示意图。图8是表示电子设备的一例的立体图。【符号说明】1...带单晶碳化硅膜的基板、11…硅基板、12…碳化硅膜、12Sb…缔合部、13…掩膜件、13h…开口部、14…单晶碳化硅膜、20…半导体元件、21...主体接触区域、22…源电极、23…漏电极、24…栅电极、100…液晶显示装置(电气光学装置)、1300…便携式电话(电子设备)具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。下述实施方式表示本专利技术的一方式，但本专利技术并不限定于此，可以在本专利技术的技术思想的范围内任意地变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，实际结构的比例尺或数目等有所不同。图1是表示本专利技术的一实施方式的半导体装置的剖视图。需要说明的是，在本实施方式中，作为半导体装置1，例举了N通道型MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)的结构来进行说明。如图1所示，半导体装置1具备带单晶碳化硅膜的基板10、形成在该带单晶碳化硅膜的基板10上的半导体元件20。带单晶碳化硅膜的基板10具备：硅基板11；形成在硅基板11的表面的碳化硅膜12；形成在碳化硅膜12的表面且具有开口部13h的掩膜件13；以从开口部13h露出的碳化硅膜12为基点进行外延生长，而覆盖碳化硅膜12及掩膜件13的单晶碳化硅膜14。硅基板11例如是通过对由CZ法(提拉法)提拉起来的硅单晶块进行切割、研磨而形成的基板。在该硅基板11的表面形成用密勒指数(100)表示的结晶面。需要说明的是，也可以使用结晶面的结晶轴倾斜了几度的偏置基板。需要说明的是，在本实施方式中，作为硅基板11，并不限定于使用硅单晶基板。例如，也可以使用在由石英、蓝宝石、不锈钢构成的基板上形成有单晶硅膜而成的基板。在本说明书中，将硅单晶基板、或者例如在由石英、蓝宝石、不锈钢构成的基板上形成有单晶硅膜而成的基板称作硅基板。这种单晶硅的晶格常数为0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，包括：含有硅的基体；配置在所述硅的表面的第一碳化硅膜；配置在所述第一碳化硅膜的表面的掩膜件；对所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜及所述掩膜件进行覆盖的第二碳化硅膜，包括所述第二碳化硅膜的至少一部分的半导体元件具备主体接触区域，所述主体接触区域包括所述第二碳化硅膜的缔合缺陷。

【技术特征摘要】
2011.08.23 JP 2011-1814051.一种半导体装置，其特征在于，包括：含有硅的基体；配置在所述硅的表面的第一碳化硅膜；配置在所述第一碳化硅膜的表面的掩膜件；对所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜及所述掩膜件进行覆盖的第二碳化硅膜，包括所述第二碳化硅膜的至少一部分的半导体元件具备主体接触区域，所述主体接触区域配置在与所述第二碳化硅膜的缔合缺陷重叠的位置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第二碳化硅膜通过以所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜为基点进行外延生长而成。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述第二碳化硅膜为立方晶碳化硅膜。4.一种半导体装置，其特征在于，包括：含有硅的基体；配置在所述硅的表面的第一碳化硅膜；配置在所述第一碳化硅膜的表面的掩膜件；对所述掩膜件的开口部的所述第一碳化硅膜及所述掩膜件进行覆盖的第二碳化硅膜，包括所述第二碳化硅膜的至少一部分的半导体元件具备主体接触区域，所述主体接触区域包括所述第二碳化硅膜的缔合缺陷，所述半导体元件还具备包括源极区域、漏极区域、栅极区...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛田浩行，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：