專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置以及用于制造半導(dǎo)體裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中所討論的實(shí)施方案一般涉及半導(dǎo)體裝置以及用于制造半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù)：
氮化物半導(dǎo)體例如GaN、AIN、InN或含有氮化物半導(dǎo)體的混合晶體的材料具有寬的帶隙，并用于高輸出電子器件、短波長(zhǎng)照明器件等。在高輸出電子器件中，正在開(kāi)發(fā)與FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)(特別地，HEMT，高電子遷移率晶體管)有關(guān)的技術(shù)。使用氮化物半導(dǎo)體的HEMT用在例如高輸出/高效放大器或高電功率開(kāi)關(guān)器件中。為了獲得常閉性能，用在這種器件中的HEMT可以包括具有柵極凹部的結(jié)構(gòu)，所述柵極凹部通過(guò)移除位于柵電極正下方的半導(dǎo)體層的一部分而形成。此外，還存在包括具有作為柵極絕緣體膜形成的絕緣體膜的MIS (金屬絕緣體半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)的HMET。出于鈍化等目的，半導(dǎo)體裝置例如上述FET具有在例如在其上形成源電極和漏電極之后形成在該半導(dǎo)體裝置的整個(gè)表面上的由絕緣材料制成的保護(hù)膜。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本公開(kāi)特許公報(bào)號(hào)2002-359256專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本公開(kāi)特許公報(bào)號(hào)5-136126專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本公開(kāi)特許公報(bào)號(hào)2008-306026通常，使用硅化合物(例如氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2))作為例如由氮化物半導(dǎo)體形成的HEMT的保護(hù)膜。用作保護(hù)膜的硅化合物具有高絕緣性能和低介電常數(shù)，并且可以相對(duì)容易地形成。此外，可以將金(Au)用作HEMT的柵電極。用作柵電極的金具有高電遷移耐カ并可以減小柵電極的阻杭。相應(yīng)地，HEMT配置為具有由形成在由金制成的柵電極上的硅化合物制成的保護(hù)膜。但是，金和硅的共晶體傾向于形成在HEMT的金和硅相互接觸的一部分處。共晶體的形成導(dǎo)致了一些問(wèn)題，例如柵電極處的阻抗增加以及絕緣性能的下降。因?yàn)榻鸷凸璧墓簿囟葹榇蠹s370°C的相對(duì)低溫，所以在半導(dǎo)體裝置的制造或半導(dǎo)體裝置的使用期間傾向于形成金和硅的共晶體(金-硅共晶)。由此，在形成金-硅共晶吋，傾向于出現(xiàn)柵電極電阻的増加和絕緣電阻的減小。特別地，高輸出電子器件的部分可局部變成高溫。因此，根據(jù)使用高輸出電子器件的環(huán)境或狀態(tài)，在高輸出電子器件中容易形成金-硅共晶。因此，金-硅共晶的形成導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體裝置，其包括襯底；形成在襯底上方并且包含氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層；形成在半導(dǎo)體層上方并且包含金的電極；形成在電極上方的阻擋膜；以及形成在半導(dǎo)體層上方并且包括氧化硅膜、氮化硅膜以及氧氮化硅膜中的ー種的保護(hù)膜；其中保護(hù)膜形成在阻擋膜上；其中阻擋膜包括金屬氧化物材料、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜。本發(fā)明的目和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)在所要求保護(hù)的技術(shù)方案中具體指出的要素和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。應(yīng)當(dāng)理解，如所要求保護(hù)的，上述概括性描述和以下詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，而不限制本發(fā)明。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2A至圖4 是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的不意圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6A至圖7B是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的不意圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9A至圖11是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的不意圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13A至圖14C是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16A至圖19是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21A至圖23是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖24是示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖25A至圖27B是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖28是示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖29A至圖30C是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖31是示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖32A至圖34B是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖35是示出根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖36A至圖38是用于描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法的示意圖；圖39是用于描述根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的分立封裝的半導(dǎo)體器件的示意圖；圖40是示出根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的電源裝置的電路圖；以及圖41是示出根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的高輸出放大器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)通過(guò)使用除了金以外的材料來(lái)形成柵電極或使用除了硅化合物以外的材料來(lái)形成保護(hù)膜，可以防止金-硅共晶的形成。但是，由于硅化合物的性能，將硅化合物(例如，SiO2, SiN)用于保護(hù)膜是符合實(shí)際的 。同樣地，由于金的性能，將金或金合金用于柵電極是符合實(shí)際并且優(yōu)選的。接下來(lái)，參考圖I描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置I是HEMT (高電子遷移率晶體管)。在半導(dǎo)體裝置I中，由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。在蓋層24上形成具有開(kāi)ロ的絕緣膜51。柵電極41形成在絕緣膜51的開(kāi)口中，并且與蓋層24接觸。盡管在圖I所示實(shí)施方案中源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸，但是源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂部上形成由金屬材料制成的柵電極保護(hù)膜60和由柵電極保護(hù)膜60的金屬的氧化物等制成的阻擋膜61。例如，在絕緣膜51和阻擋膜61的暴露部分上形成絕緣膜52。絕緣膜51和絕緣膜52構(gòu)成保護(hù)膜50。例如，可以將Si襯底或藍(lán)寶石(Al2O3)襯底用作襯底10。在該實(shí)施方案中，將具有半導(dǎo)體性能的SiC襯底用作襯底10。用作第一半導(dǎo)體層的電子傳輸層21由i-GaN制成。間隔層22由i-AlGaN制成。用作第二半導(dǎo)體層的電子供給層23由n-AlGaN制成。蓋層24由η-GaN制成。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的一側(cè)上的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。柵電極41由金或金合金形成。源電極42和漏電極43由金屬材料制成。此外，構(gòu)成保護(hù)膜50的絕緣膜51和絕緣膜52都由SiN制成。雖然保護(hù)膜50可以由硅材料的氧化物或氧氮化物制成，但是考慮到SiN的粘附強(qiáng)度和電氣性能，保護(hù)膜50優(yōu)選由SiN制成。柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61形成為防止金和硅相互直接接觸。阻擋膜61由例如金屬材料的氧化物、氮化物或氧氮化物制成。阻擋膜61優(yōu)選由具有防止金和硅進(jìn)入的阻攔性能的材料形成。阻擋膜61的材料可以是選自例如六1、1^&、1^0、把、附以及Zr中的ー種或更多種金屬材料的氧化物、氮化物或氧氮化物。同樣地，柵電極保護(hù)膜60的材料優(yōu)選為選自例如Al、Ti、Ta、W、Mo、Hf、Ni以及Zr中的ー種或更多種金屬材料。在阻擋膜61的材料是形成柵電極保護(hù)膜60的材料的氧化物情況下，由于阻擋膜61可以通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜60的表面來(lái)形成，所以可以簡(jiǎn)化半導(dǎo)體裝置I的制造過(guò)程以及降低制造成本。因此，優(yōu)選利用形成柵電極保護(hù)膜60的材料的氧化物來(lái)形成阻擋膜61。盡管根據(jù)圖I中示出的實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置I包括柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61 二者，但半導(dǎo)體裝置I可以通過(guò)例如氧化整個(gè)柵電極保護(hù)膜60而形成為僅有阻擋膜61。由于柵電極41和柵電極保護(hù)膜60都是由金屬材料制成的，所以柵電極保護(hù)膜60對(duì)柵電極41具有強(qiáng)粘附強(qiáng)度。由于阻擋膜61和柵電極保護(hù)膜60中都含有相同的元素，所以通過(guò)例如氧化柵電極保護(hù)膜60形成的阻擋膜61對(duì)柵電極保護(hù)膜60具有強(qiáng)粘附強(qiáng)度。相應(yīng)地，與將阻擋膜61 (包括例如絕緣膜)直接沉積在柵電極41上的情況相比，通過(guò)經(jīng)由柵電極保護(hù)膜60形成阻擋膜61，可以獲得更強(qiáng)的粘附強(qiáng)度并且使得剝離等變得更加困難。在該實(shí)施方案中，柵電極保護(hù)膜60由鈦制成，并且阻擋膜61由氧化鈦制成。通過(guò)形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置I。盡管上述實(shí)施方案應(yīng)用在柵電極41由包含金的材料制成的情形，但是上述實(shí)施方案也可以應(yīng)用在源電極42和漏電極4 3由包含金的材料形成的情形。換言之，通過(guò)將阻擋膜61形成在由包含金的材料制成的電極上基本上可以獲得同樣的優(yōu)點(diǎn)。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖2A至圖4描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置的方法。如圖2A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第ニ半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成的。需要注意的是，使用MOVPE (金屬有機(jī)氣相外延)方法通過(guò)外延生長(zhǎng)來(lái)形成電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24。例如，電子傳輸層21由具有約3 μ m的厚度的i-GaN層形成。間隔層22由具有約5nm的厚度的i-AlGaN形成。電子供給層23由具有約30nm的厚度的n-AlGaN層形成。電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23摻有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)濃度為約5X 1018cm_3。蓋層24由具有約IOnm的厚度的η-GaN層形成。蓋層24摻有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)濃度為約5X1018cm_3。然后，形成器件絕緣區(qū)(未示出)。首先，在形成器件隔離區(qū)的過(guò)程中，在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案具有與其中待形成器件隔離區(qū)的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，使用包含氯組分的氣體對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻。然后，通過(guò)在干法蝕刻區(qū)域處形成絕緣膜或通過(guò)在干法蝕刻區(qū)域處執(zhí)行預(yù)定元素的離子注入來(lái)形成器件隔離區(qū)。然后，如圖2B所示，形成絕緣膜51。絕緣膜51是出于例如鈍化的目的而形成的。絕緣膜51將成為保護(hù)膜50的一部分。在本實(shí)施方案中，將具有例如2nm至200nm范圍內(nèi)的膜厚度的SiN膜用作絕緣膜51。例如，可以通過(guò)使用濺射方法或等離子體CVD (化學(xué)氣相沉積)方法將SiN膜形成為具有約20nm的厚度。盡管在本實(shí)施方案中將SiN膜用作絕緣膜51，但是可以使用其他膜。例如，作為ー個(gè)替代方案，可以使用氧化鋁膜(Al2O3)作為絕緣膜51。然后，如圖2C所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在絕緣膜51上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光井且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻例如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的蓋層24的部分和絕緣膜51的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。在移除絕緣膜51的過(guò)程中，在干法蝕刻中使用氟類(lèi)氣體。在移除蓋層24的過(guò)程中，在干法蝕刻中使用氯類(lèi)氣體。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al(Ta :20nm，Al :200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。盡管上述實(shí)施方案中形成的抗蝕劑圖案既用于干法蝕刻又用于剝離，但是，可以單獨(dú)形成用于干法蝕刻的抗蝕劑圖案和用于剝離的抗蝕劑圖案。然后，如圖3A所示，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。開(kāi)ロ 71用于使柵電極41能夠與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)接觸。例如，在形成 開(kāi)ロ 71的過(guò)程中，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成開(kāi)ロ 71的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用氟類(lèi)氣體進(jìn)行干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除絕緣膜51的與抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域?qū)?yīng)的部分。由此，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。然后，可以通過(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。 然后，如圖3B所示，形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。需要注意的是，抗蝕劑圖案形成為使絕緣膜51的開(kāi)ロ 71位于抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域內(nèi)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ni/Au/Ti(Ni 10nm, Au 400nm,Ti 20nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案和金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ni/Au制成的柵電極41。此外，在柵電極41上形成由Ti制成的柵電極保護(hù)膜60。然后，如圖3C所示，通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜60的表面來(lái)形成阻擋膜61。例如，通過(guò)對(duì)Ti表面進(jìn)行在約300°C的氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或UV (紫外線(xiàn))臭氧處理來(lái)氧化Ti的表面(即柵電極保護(hù)膜60的表面)。由此，形成由TiO2制成的阻擋膜61。作為ー個(gè)替代方案，可以例如通過(guò)Ti的自然氧化來(lái)形成阻擋膜61。然后，如圖4所示，在絕緣膜51、柵電極41 (經(jīng)由阻擋膜61)、源電極42和漏電極43上形成絕緣膜52。例如，通過(guò)沉積(例如等離子體CVD、濺射)具有500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成絕緣膜52。由此，形成包括絕緣膜51和絕緣膜52的保護(hù)薄膜50。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置1，由于柵電極41與絕緣膜52之間形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅之間發(fā)生共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置I的可靠性。此外，保護(hù)膜50可以用作層間絕緣膜，使得可以在保護(hù)膜50上形成另外的晶體管。在這種情況下，由于柵電極41上形成電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，所以所述另外的晶體管的可靠性不會(huì)受到不利的影響。盡管上述半導(dǎo)體裝置I既包括柵電極保護(hù)膜60又包括阻擋膜61，但可以通過(guò)氧化將整個(gè)柵電極保護(hù)膜移除，使得半導(dǎo)體裝置I上只留下阻擋膜61。盡管柵電極41的側(cè)表面與絕緣膜52接觸，但由于柵電極41與絕緣膜52接觸的區(qū)域小，所以只形成少量的金-硅共晶。因此，柵電極41的側(cè)表面與絕緣膜之間的接觸對(duì)半導(dǎo)體裝置幾乎沒(méi)有影響。此外，在其中柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61不僅形成在柵電極41的頂表面上而且也形成在柵電極41的側(cè)表面上的情況下，由于整個(gè)柵電極41都被覆蓋，所以可以進(jìn)ー步提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
由此，可以制造根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置I (例如晶體管)。盡管具有根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層是由GaN和AlGaN形成的，但是作為一個(gè)替代方案，半導(dǎo)體層可以由氮化物例如InAlN或InGaAlN來(lái)形成。第二實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖5描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置2。在第二實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方 案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置2也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置2中，由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。此外，柵電極41以接觸蓋層24的方式形成在蓋層24的區(qū)域上。源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。柵電極41的頂部上形成由金屬材料制成的柵電極保護(hù)膜60和由柵電極保護(hù)膜60的金屬的氧化物等制成的阻擋膜61。例如，在蓋層24和阻擋膜61的暴露部分上形成絕緣膜52。根據(jù)第二實(shí)施方案的保護(hù)層150由SiN制成。盡管保護(hù)膜150可以由例如氧化硅或氧氮化硅形成，但考慮到諸如SiN的粘附強(qiáng)度和電氣性能等方面，優(yōu)選地使用SiN來(lái)形成保護(hù)膜150。通過(guò)形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜150中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置2。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖6A至圖7B描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置2的方法。如圖6A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成。需要注意的是，電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24是使用MOVPE方法通過(guò)外延生長(zhǎng)來(lái)形成的。例如，電子傳輸層21由具有約3 U m的厚度的i-GaN層形成。間隔層22由具有約5nm的厚度的i_AlGaN形成。電子供給層23由具有約30nm的厚度的n_AlGaN層形成。電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23摻有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)濃度為約5X 1018cm_3。蓋層24由具有約IOnm的厚度的n-GaN層形成。蓋層24摻有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)的濃度約是5 X 1018cm_3。然后，形成器件隔離區(qū)(未示出)。首先，在形成器件隔離區(qū)的過(guò)程中，在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案具有與其中待形成器件隔離區(qū)的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，使用包含有氯組分的氣體對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻。然后，通過(guò)在干法蝕刻區(qū)域處形成絕緣膜或通過(guò)在干法蝕刻區(qū)域處執(zhí)行預(yù)定元素的離子注入來(lái)形成器件隔離區(qū)。然后，如圖6B所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在蓋層24上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻例如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的蓋層24的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。在移除蓋層24的過(guò)程中，在干法蝕刻中使用氯類(lèi)氣體。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包含1&/^10^:201111141:200鹽)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，可以通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550 °C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖6C所示，在蓋層24上形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向蓋層24施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ni/Au/Ti (Ni 10nm,Au 400nm, Ti 20nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ni/Au制成的柵電極41。此外，在柵電極41上形成由Ti制成的柵電極保護(hù)膜60。然后，如圖7A所示，通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜60的表面來(lái)形成阻擋膜61。例如，通過(guò)對(duì)Ti表面進(jìn)行約300°C的氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或UV (紫外線(xiàn))臭氧處理來(lái)氧化Ti的表面(即柵電極保護(hù)膜60的表面)。由此，形成由TiO2制成的阻擋膜61。作為ー個(gè)替代方案，可以例如通過(guò)Ti的自然氧化來(lái)形成阻擋膜61。然后，如圖7B所示，在蓋層24、柵電極41 (經(jīng)由阻擋膜61)、源電極42以及漏電極43上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜150。例如，通過(guò)沉積(例如等離子體CVD、濺射)具有500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜150。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置2，由于在柵電極41與保護(hù)膜150之間形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜150中的硅之間發(fā)生共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置2的可靠性。此外，保護(hù)膜150可以用作層間絕緣膜，使得可以在保護(hù)膜150上形成另外的晶體管。由此，可以制造根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置2(例如晶體管)。盡管根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層是由GaN和AlGaN形成的，但是作為ー個(gè)替代方案，半導(dǎo)體層可以由氮化物例如InAlN或InGaAlN來(lái)形成。第三實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖8描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置3。在第三實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置3也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置3中，由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的一側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。在電子供給層23中形成開(kāi)ロ(其將成為凹部)。在包括開(kāi)ロ(凹部)的底表面和側(cè)表面的電子供給層23上形成由氧化鋁等制成的絕緣膜230 (其將成為柵極絕緣膜)。經(jīng)由絕緣膜230在電子供給層23的其中形成凹部的區(qū)域上形成柵電極41。源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。作為ー個(gè)替代方案，可以將源電極42和漏電極43形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂部上形成由金屬材料制成的柵電極保護(hù)膜60和由柵電極保護(hù)膜60的金屬的氧化物等制成的阻擋膜61。例如，在絕緣膜230和阻擋膜61的暴露部分上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。根據(jù)第三實(shí)施方案的保護(hù)層250由SiN制成。盡管保護(hù)膜250可以由例如氧化硅或氧氮化硅來(lái)形成，但考慮到諸如SiN的粘附強(qiáng)度和電氣性能等的方面，優(yōu)選使用SiN來(lái)形成保護(hù)膜250。
通過(guò)形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。由此，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置3。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖9A至圖11描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置3的方法。如圖9A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22以及電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23來(lái)形成的。需要注意的是，電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23是使用MOVPE方法通過(guò)外延生長(zhǎng)來(lái)形成的。例如，電子傳輸層21由具有約3 u m的厚度的i_GaN層形成。間隔層22由具有約5nm的厚度的i-AlGaN形成。電子供給層23由具有約30nm的厚度的n-AlGaN層形成。電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23摻有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)濃度約是5 X IO18Cm'然后，形成器件隔離區(qū)(未示出)。然后，如圖9B所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在電子供給層23上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖9C所示，在電子供給層23中形成凹部271。例如，在形成凹部271的過(guò)程中，向電子供給層23施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成凹部271的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用氯類(lèi)氣體進(jìn)行干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除電子供給層23的位于抗蝕劑圖案(未示出)的開(kāi)ロ區(qū)域處的部分或全部。由此，在電子供給層23中形成凹部271。然后，可以通過(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖IOA所示，在包括凹部271的內(nèi)表面的電子供給層23的表面上形成絕緣膜230(其將成為柵電極絕緣膜)。例如，通過(guò)沉積(例如，ALD(原子層沉積)、濺射)具有2nm至200nm(例如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成絕緣膜230。然后，如圖IOB所示，在絕緣膜230的其中形成凹部271的區(qū)域中形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向絕緣膜230施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。需要注意的是，抗蝕劑圖案形成為使凹部271位于抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域內(nèi)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ni/Au/Ti (Ni 10nm, Au 400nm, Ti 20nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，經(jīng)由絕緣膜230在包括形成凹部271的區(qū)域的區(qū)域中形成由Ni/Au制成的柵電極41。此外，在柵電極41上形成由Ti制成的柵電極保護(hù)膜60。 然后，如圖IOC所示，通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜60的表面來(lái)形成阻擋膜61。例如，通過(guò)對(duì)Ti表面進(jìn)行約300°C的氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或UV (紫外線(xiàn))臭氧處理來(lái)氧化Ti的表面(即柵電極保護(hù)膜60的表面)。由此，形成由TiO2制成的阻擋膜61。作為ー個(gè)替代方案，可以例如通過(guò)Ti的自然氧化來(lái)形成阻擋膜61。然后，如圖11所示，在絕緣膜230、柵電極41 (經(jīng)由阻擋膜61)、源電極42以及漏電極43上形成保護(hù)膜250。例如，通過(guò)沉積(例如等離子體CVD、濺射)具有500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜250。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置3，由于在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置3的可靠性。此外，保護(hù)膜250可以用作層間絕緣膜，使得可以在保護(hù)膜250上形成另外的晶體管。相應(yīng)地，可以制造根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置3(例如晶體管)。盡管根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層是由GaN和AlGaN形成的，但是作為ー個(gè)替代方案，半導(dǎo)體層可以由氮化物例如InAlN或InGaAlN來(lái)形成。第四實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖12描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置4。在第四實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第三實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第三實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置4也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置4中，由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。在電子供給層23上形成由氧化鋁等制成的絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)。在絕緣膜230的預(yù)定區(qū)域上形成柵電極41。源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。作為ー個(gè)替代方案，將源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂部上形成由金屬材料制成的柵電極保護(hù)膜60和由柵電極保護(hù)膜60的金屬的氧化物等制成的阻擋膜61。在例如絕緣膜51和阻擋膜61的暴露部分上形成包括絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。通過(guò)形成柵電極保 護(hù)膜60和阻擋膜61，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。由此，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置4。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖13A至圖14C描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置4的方法。如圖13A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22以及電子供給層(第ニ半導(dǎo)體層)23來(lái)形成的。需要注意的是，電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23是使用MOVPE方法通過(guò)外延生長(zhǎng)來(lái)形成的。例如，電子傳輸層21由具有約3 u m的厚度的i-GaN層形成。間隔層22由具有約5nm的厚度的i_AlGaN形成。電子供給層23由具有約30nm的厚度的n_AlGaN層形成。電子傳輸層21、間隔層22以及電子供給層23慘有雜質(zhì)(例如Si)，使得雜質(zhì)的濃度約是5 X IO18Cm'然后，形成器件隔離區(qū)(未示出)。然后，如圖13B所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在電子供給層23上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖13C所示，在電子供給層23的表面上形成絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)。例如，通過(guò)沉積(例如，六0)、濺射)具有2nm至200nm(例如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成絕緣膜230。然后，如圖14A所示，在絕緣膜230上形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向絕緣膜230施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ni/Au/Ti (Ni 10nm, Au 400nm, Ti 20nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在絕緣膜230上形成由Ni/Au制成的柵電極41。此外，在柵電極41上形成由Ti制成的柵電極保護(hù)膜60。然后，如圖14B所示，通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜60的表面來(lái)形成阻擋膜61。例如，通過(guò)對(duì)Ti表面進(jìn)行約300°C的氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或UV (紫外線(xiàn))臭氧處理來(lái)氧化Ti的表面(即柵電極保護(hù)膜60的表面)。由此，形成由TiO2制成的阻擋膜61。作為ー個(gè)替代方案，可以例如通過(guò)Ti的自然氧化來(lái)形成阻擋膜61。然后，如圖14C所示，在絕緣膜230、柵電極41 (通過(guò)阻擋膜61)、源電極42以及漏電極43上形成保護(hù)膜250。例如，通過(guò)沉積(例如等離子體CVD、濺射)具有500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜250。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置4，由于在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成柵電極保護(hù)膜60和阻擋膜61，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置4的可靠性。此外，保護(hù)膜250可以用作層間絕緣膜，使得可以在保護(hù)膜250上形成另外的晶體管。
由此，可以制造根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置4(例如晶體管)。盡管根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層是由GaN和AlGaN形成的，但是作為ー個(gè)替代方案，半導(dǎo)體層可以由氮化物例如InAlN或InGaAlN來(lái)形成。第五實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖15描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置5。在第五實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第四實(shí)施方案中的組件相似的組件用于第一實(shí)施方案到第四實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第五實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置5也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置5中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。此外，在蓋層24上形成包括開(kāi)ロ的絕緣膜51。絕緣膜51的開(kāi)口中形成柵電極41，并且柵電極41與蓋層24接觸。在本實(shí)施方案中，源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。但是，作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成由金屬材料制成的柵電極保護(hù)膜360和由柵電極保護(hù)膜360的金屬的氧化物等制成的阻擋膜361。在例如絕緣膜51和阻擋膜361的暴露部分上形成絕緣膜52。在例如絕緣膜51和絕緣膜52上形成保護(hù)層50。通過(guò)形成柵電極保護(hù)膜360和阻擋膜361，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置5。需要注意的是，可以將與用于第一實(shí)施方案的柵電極保護(hù)膜60的材料相同的材料用于柵電極保護(hù)膜360。此外，可以將與用于第一實(shí)施方案的阻擋膜61的材料相同的材料用于阻擋膜361。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖16A至圖18B描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置5的方法。如圖16A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖16B所示，形成絕緣膜51。在本實(shí)施方案，形成具有2nm至200nm (例如20nm)的范圍內(nèi)的厚度的SiN膜作為絕緣膜51。然后，如圖16C所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在絕緣膜51上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的蓋層24和絕緣膜51的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。在移除蓋層24的過(guò)程中，在干法蝕刻中使用氯類(lèi)氣體。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550V的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖17A所示，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。例如，在形成開(kāi)ロ 71的過(guò)程中，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并 且顯影。由此，在其中待形成開(kāi)ロ 71的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用氟類(lèi)氣體進(jìn)行干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除絕緣膜51的與抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域?qū)?yīng)的部分。由此，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。然后，可以通過(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖17B所示，形成柵電極41。例如，在形成柵電極41的過(guò)程中，首先，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。需要注意的是，抗蝕劑圖案形成為使絕緣膜51的開(kāi)ロ 71區(qū)域位于抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域內(nèi)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ni/Au(Ni :10nm,Au :400nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后,通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖17C所示，形成柵電極保護(hù)膜360。例如，在形成柵電極保護(hù)膜360的過(guò)程中，首先，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成柵電極保護(hù)膜360的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。用于形成柵電極保護(hù)膜360的抗蝕劑圖案具有比用于形成柵電極41的抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ略大的開(kāi)ロ。因此，可以將柵電極保護(hù)膜360形成在柵電極41的整個(gè)表面(在本實(shí)施方案中，是指柵電極41的上表面和側(cè)表面)上。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積由Ti (Ti 20nm)制成的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。由此，在柵電極41的整個(gè)表面(即上表面和側(cè)表面)上形成由Ti制成的柵電極保護(hù)膜360。然后，如圖18A所示，通過(guò)氧化柵電極保護(hù)膜360的表面來(lái)形成阻擋膜361。例如，通過(guò)對(duì)Ti表面進(jìn)行約300°C的氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或UV (紫外線(xiàn))臭氧處理來(lái)氧化Ti的表面(即柵電極保護(hù)膜360的表面)。由此，形成由TiO2制成的阻擋膜361。然后，如圖18B所示，在絕緣膜51、柵電極41(經(jīng)由阻擋膜361)、源電極42以及漏電極43上形成絕緣膜52。例如，通過(guò)沉積(例如等離子體CVD、濺射)具有500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成絕緣膜52。相應(yīng)地，形成包括絕緣膜51和絕緣膜52的保護(hù)薄膜50。
關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置5，由于在柵電極41與絕緣膜52之間形成柵電極保護(hù)膜360和阻擋膜361，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置5的可靠性。此外，保護(hù)膜50可以用作層間絕緣膜，使得可以在保護(hù)膜50上形成另外的晶體管。在上述實(shí)施方案中，形成分別用于柵電極41和柵電極保護(hù)膜360的抗蝕劑圖案。通過(guò)形成其中朝向雙層抗蝕劑圖案頂表面的層具有小于朝向雙層抗蝕劑圖案底面的層的面積的雙層抗蝕劑圖案或通過(guò)形成朝向底面變寬的開(kāi)ロ(倒錐形抗蝕劑圖案)，通過(guò)僅進(jìn)行一次抗蝕劑圖案處理就可以制造半導(dǎo)體裝置5的上述結(jié)構(gòu)。例如，在使用雙層抗蝕劑圖案的情況下，首先，通過(guò)氣相沉積來(lái)沉積由Ni/Au制成的金屬膜，然后通過(guò)氣相沉積來(lái)沉積由Ti制成的另ー金屬膜。在沉積Ti時(shí)，將Ti沉積源(即，用于沉積Ti的源)設(shè)置在比Ni/Au沉積源(即，用于沉積Ni或Au的源)的位置更 朝向村底10的位置中，或設(shè)置在偏離襯底10表面上的法線(xiàn)的位置中。通過(guò)朝向村底10設(shè)置Ti沉積源，可以增加相對(duì)于襯底10的表面的Ti沉積粒子的傾斜入射分量。由此，Ti沉積粒子可以進(jìn)入抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ內(nèi)。相應(yīng)地，由Ti制成的金屬膜不僅可以形成在由Ni/Au制成的金屬膜的頂表面上，而且可以形成在由Ni/Au制成的金屬膜的側(cè)表面上。圖19示出其中通過(guò)使用雙層抗蝕劑圖案381的上述方法形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜360的ー個(gè)實(shí)例。雙層抗蝕劑圖案381包括頂部381a和底部381b。形成在頂部381a中的開(kāi)ロ小于形成在底部381b中的開(kāi)ロ。由此，可以制造根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置5(例如，晶體管)。本實(shí)施方案中的柵電極保護(hù)膜360和阻擋膜361可以應(yīng)用于上述本發(fā)明第二實(shí)施方案到第四實(shí)施方案中的柵電極保護(hù)膜和阻擋膜。第六實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖20描述根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置6。在第六實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第五實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第五實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第六實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置6也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置6中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。此夕卜，在蓋層24上形成包括開(kāi)ロ的絕緣膜51。在絕緣膜51的開(kāi)口中形成柵電極41，并且柵電極41與蓋層24接觸。在本實(shí)施方案中，源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。但是，作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面以及蓋層24上形成阻擋絕緣膜461。此外，在例如阻擋絕緣膜461、源電極42以及漏電極43上形成絕緣膜52。絕緣膜52上可以形成保護(hù)膜。在本實(shí)施方案中，阻擋絕緣膜461是通過(guò)沉積(例如，ALD、濺射)具有2nm至200nm(例如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成的。通過(guò)在柵電極41與絕緣膜52之間形成阻擋絕緣膜461，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅相互接觸。由此，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置6的可靠性。
(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖21A至圖23描述用于 制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置6的方法。如圖21A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖21B所示，形成絕緣膜51。在本實(shí)施方案，形成具有2nm至200nm (例如20nm)的范圍內(nèi)的厚度的SiN膜作為絕緣膜51。然后，如圖21C所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在絕緣膜51上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻例如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的蓋層24和絕緣膜51的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖22A所示，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。例如，在形成開(kāi)ロ 71的過(guò)程中，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成開(kāi)ロ 71的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用氟類(lèi)氣體進(jìn)行干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除絕緣膜51的與抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域?qū)?yīng)的部分。由此，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。然后，可以通過(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖22B所示，形成柵電極41。例如，在形成柵電極41的過(guò)程中，首先，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。需要注意的是，抗蝕劑圖案形成為使絕緣膜51的開(kāi)ロ 71位于抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域內(nèi)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案的整個(gè)表面上沉積具有包含附/^11(祖1011111，411:400鹽)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖22C所示，在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上以及蓋層24上形成阻擋絕緣膜461。在本實(shí)施方案中，通過(guò)沉積(例如，濺射)具有約20nm的膜厚度的氧化鋁膜來(lái)形成阻擋絕緣膜461。然后，如圖23所示，在阻擋絕緣膜461上形成絕緣膜52。例如，通過(guò)沉積(例如，等離子體CVD、濺射)具有約500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成絕緣膜52。相應(yīng)地，形成包括絕緣膜52的保護(hù)膜。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置6，由于在柵電極41與絕緣膜52之間形成阻擋絕緣膜461，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置6的可靠性。即，在本實(shí)施方案中，由于柵電極41的頂表面和側(cè)表面被阻擋絕緣膜461覆蓋，所以沒(méi)有其中柵電極41與絕緣膜52相互直接接觸的區(qū)域。相應(yīng)地，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置6。阻擋絕緣膜461可以應(yīng)用于下述本發(fā)明第七實(shí)施方案到第十實(shí)施方案。第七實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖24描述根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置7。在第七實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第六實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第六實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不 做另外的解釋。根據(jù)第七實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置7也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置7中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。此夕卜，在蓋層24上形成包括開(kāi)ロ的絕緣膜51。在絕緣膜51的開(kāi)ロ中形成柵電極41，并且柵電極41與蓋層24接觸。在本實(shí)施方案中，源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。但是，作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561。此外，例如在阻擋絕緣膜561和絕緣膜51上形成絕緣膜52。在絕緣膜51和絕緣膜52上可以形成保護(hù)膜。在本實(shí)施方案中，通過(guò)沉積(例如，ALD、濺射)具有2nm至200nm (例如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成阻擋絕緣膜561。阻擋絕緣膜561以覆蓋柵電極41的方式來(lái)形成。S卩，只在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561而在絕緣膜51上不形成阻擋絕緣膜561。阻擋絕緣膜561以此方式形成的原因是，如果在整個(gè)絕緣膜51上形成由氧化鋁制成的膜，則耐壓性可能變差。由此，通過(guò)在柵電極41與絕緣膜52之間形成阻擋絕緣膜561，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制得高可靠性的半導(dǎo)體裝置7，而不降低半導(dǎo)體裝置7的性能。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖25A至圖27B描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置7的方法。如圖25A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖25B所示，形成絕緣膜51。在本實(shí)施方案中，形成具有2nm至200nm(例如20nm)的范圍內(nèi)的厚度的SiN膜作為絕緣膜51。然后，如圖25C所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在絕緣膜51上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻例如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的蓋層24和絕緣膜51的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖26A所示，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。例如，在形成開(kāi)ロ 71的過(guò)程中，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成開(kāi)ロ 71的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用氟類(lèi)氣體進(jìn)行干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除絕緣膜51的與抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域?qū)?yīng)的部分。由此，在絕緣膜51中形成開(kāi)ロ 71。然后，可以通過(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。
然后，如圖26B所示，形成柵電極41。例如，在形成柵電極41的過(guò)程中，首先，向絕緣膜51施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。需要注意的是，抗蝕劑圖案形成為使絕緣膜51的開(kāi)ロ 71位于抗蝕劑圖案的開(kāi)ロ區(qū)域內(nèi)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案的整個(gè)表面上沉積具有包含附/^11(祖1011111411:400鹽)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖26C所示，在柵電極41的頂表面和側(cè)表面以及蓋層24上形成阻擋絕緣膜561。在本實(shí)施方案中，通過(guò)沉積(例如，濺射)具有約20nm的膜厚度的氧化鋁膜來(lái)形成阻擋絕緣膜561。然后，如圖27A所示，在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561。例如，在形成阻擋絕緣膜561的過(guò)程中，首先，向絕緣膜561a施加光刻膠。然后，暴光并且顯影光刻膠。由此，形成抗蝕劑圖案(未示出)。該抗蝕劑圖案具有在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上保留的光刻膠，并且包括形成在例如絕緣膜51的表面上的開(kāi)ロ區(qū)域。然后，使用TMAH (四甲基氫氧化銨)對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行濕法蝕刻來(lái)移除絕緣膜561a的與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的部分。然后，移除抗蝕劑圖案。結(jié)果，通過(guò)保留的絕緣膜561a來(lái)形成阻擋絕緣膜561?？梢酝ㄟ^(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖27B所示，在阻擋絕緣膜561和絕緣膜51上形成絕緣膜52。例如，通過(guò)沉積(例如，等離子體CVD、濺射)具有約500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成絕緣膜52。相應(yīng)地，形成包括絕緣膜51和52的保護(hù)膜。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置7，由于在柵電極41與絕緣膜52之間形成阻擋絕緣膜561，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在絕緣膜52中的硅之間的共晶。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置7的可靠性。即，在本實(shí)施方案中，由于柵電極41的頂表面和側(cè)表面被阻擋絕緣膜561覆蓋，所以沒(méi)有其中柵電極41和絕緣膜52相互直接接觸的區(qū)域。相應(yīng)地，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置7。第八實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖28描述根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置8。在第八實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第七實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第七實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。
根據(jù)第八實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置8也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置8中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22、電子供給層23以及蓋層24的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。此夕卜，在蓋層24的預(yù)定區(qū)域中形成與蓋層24接觸的柵電極41。在本實(shí)施方案中，源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。但是，作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561。例如在阻擋絕緣膜561、蓋層24、源電極42以及漏電極43上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜150。通過(guò)在柵電極41與保護(hù)膜150之間形成阻擋絕緣膜561，可 以防止包含在柵電極中的金與包含在保護(hù)膜150中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置8。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖29A至圖30C描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置8的方法。如圖29A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22、電子供給層(第二半導(dǎo)體層)23以及蓋層24來(lái)形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖29B所示，在蓋層24上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在蓋層24上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行干法蝕刻例如RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)，以移除蓋層24的與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的部分。由此，暴露電子供給層23的表面。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al (Ta 20nm, Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖29C所示，在蓋層24上形成柵電極41。例如，在形成柵電極41的過(guò)程中，首先，向蓋層24施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案的整個(gè)表面上沉積具有包含Ni/Au (Ni 10nm, Au 400nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖30A所示，在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上以及蓋層24上形成絕緣膜561a。絕緣膜561a(其將成為阻擋絕緣膜561)通過(guò)沉積(例如濺射)具有約20nm的膜厚度的氧化鋁膜來(lái)形成。然后，如圖30B所示，以覆蓋柵電極41的頂表面和側(cè)表面的方式形成阻擋絕緣膜561。例如，在形成阻擋絕緣膜561的過(guò)程中，首先，向絕緣膜561a施加光刻膠。然后，暴光并且顯影光刻膠。由此，形成抗蝕劑圖案(未示出)。該抗蝕劑圖案具有在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上保留的光刻膠，并且包括形成在例如蓋層24表面上的開(kāi)ロ區(qū)域。然后，通過(guò)使用TMAH(四甲基氫氧化銨)對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行濕法蝕刻來(lái)移除絕緣膜561a的與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的部分。然后，移除抗蝕劑圖案。結(jié)果，由保留的絕緣膜561a形成阻擋絕緣膜561?？梢酝ㄟ^(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖30C所示，在阻擋絕緣膜561和蓋層24上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜150。例如，通過(guò)沉積(例如，等離子體CVD、濺射)具有約500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜150。相應(yīng)地，形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜150。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置8 ，由于在柵電極41與保護(hù)膜之間形成阻擋絕緣膜561，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜150中的硅之間的共晶的形成。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置8的可靠性。第九實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖31描述根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置9。在第九實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第八實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第八實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。根據(jù)第九實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置9也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置9中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22電以及子供給層23的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。此外，在電子供給層23中形成凹部。在包括凹部的底表面和側(cè)表面的電子供給層23上形成由氧化鋁等制成的絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)。經(jīng)由絕緣膜230在電子供給層23的形成凹部的區(qū)域上形成柵電極41。源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561。在例如阻擋絕緣膜561和絕緣膜230上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。通過(guò)在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成阻擋絕緣膜561，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置9。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖32A至圖34B描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置9的方法。如圖32A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22以及電子供給層(第ニ半導(dǎo)體層)23來(lái)形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖32B所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在電子供給層23上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包括Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊 結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖32C所示，在電子供給層23中形成凹部271。例如，在形成凹部271的過(guò)程中，向電子供給層23施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成凹部271的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，使用氯類(lèi)氣體通過(guò)干法蝕刻(例如RIE)來(lái)移除電子供給層23的位于抗蝕劑圖案(未示出)的開(kāi)ロ區(qū)域處的部分或全部。由此，在電子供給層23中形成凹部271。然后，可以通過(guò)例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖33A所示，在包括凹部271的內(nèi)表面的電子供給層23的表面上形成絕緣膜(其將成為柵電極絕緣膜)230。例如，可以通過(guò)沉積(例如，ALD、濺射)具有2nm至200nm(例如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成絕緣膜230。然后，如圖33B所示，在其中形成凹部271的絕緣膜230的區(qū)域中形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向絕緣膜230施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在整個(gè)抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ni/Au(Ni :10nm，Au :400nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在包括經(jīng)由絕緣膜230形成凹部271的區(qū)域的區(qū)域中形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖33C所示，在柵電極41的整個(gè)表面(包括頂表面和側(cè)表面)上形成絕緣膜561a。絕緣膜561a(其將成為阻擋絕緣膜561)通過(guò)沉積(例如，濺射)具有約20nm的膜厚度的氧化鋁膜來(lái)形成。然后，如圖34A所示，以覆蓋柵電極41的頂表面和側(cè)表面的方式形成阻擋絕緣膜561。例如，在形成阻擋絕緣膜561的過(guò)程中，首先，向絕緣膜561a施加光刻膠。然后，暴光并且顯影光刻膠。由此，形成抗蝕劑圖案(未示出)?？刮g劑圖案形成在其中待形成阻擋絕緣膜561的區(qū)域中。即，抗蝕劑圖案具有在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上保留的光刻膠，并且包括在例如絕緣膜230表面上形成的開(kāi)ロ區(qū)域。然后，通過(guò)使用TMAH(四甲基氫氧化銨)對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行濕法蝕刻來(lái)移除絕緣膜561a的與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的部分。然后，移除抗蝕劑圖案。結(jié)果，由保留的絕緣膜561a形成阻擋絕緣膜561?？梢酝ㄟ^(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖34B所示，在阻擋絕緣膜561和絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。例如，通過(guò)沉積(例如，等離子體CVD、濺射)具有約500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜250。相應(yīng)地，形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜 250。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置9，由于在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成阻擋絕緣膜561，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅之間的共晶的形成。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置9的可靠性。
第十實(shí)施方案(半導(dǎo)體裝置)接下來(lái)，參考圖35描述根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置10。在第十實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第九實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施方案到第九實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并 且不做另外的解釋。根據(jù)第十實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置10也是HEMT。在半導(dǎo)體裝置10中，在由例如半導(dǎo)體材料制成的襯底10的表面上形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成具有包括電子傳輸層21、間隔層22電以及電子供給層23的層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。由此，在電子傳輸層21的朝向電子供給層23的ー側(cè)的部分中形成ニ維電子氣(2DEG)21a。在電子供給層23上形成由氧化鋁等制成的絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)。經(jīng)由絕緣膜230在電子供給層23上形成柵電極41。源電極42和漏電極43形成為與電子供給層23接觸。作為ー個(gè)替代方案，源電極42和漏電極43可以形成為與電子傳輸層21接觸。在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上形成阻擋絕緣膜561。在例如阻擋絕緣膜561和絕緣膜230上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。通過(guò)在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成阻擋絕緣膜561，可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅相互接觸。由此，可以防止金-硅共晶的形成。結(jié)果，可以制造高可靠性的半導(dǎo)體裝置10。(用于制造半導(dǎo)體裝置的方法)接下來(lái)，參考圖36A至圖38描述用于制造根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置10的方法。如圖36A所示，首先，在由具有半導(dǎo)體性能的材料(例如SiC)制成的襯底10上形成緩沖層(未示出)。然后，經(jīng)由緩沖層(未示出)在襯底10上形成半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)是通過(guò)依次形成電子傳輸層(第一半導(dǎo)體層)21、間隔層22以及電子供給層(第ニ半導(dǎo)體層)23形成的。然后，形成器件隔離區(qū)，盡管附圖中沒(méi)有示出。然后，如圖36B所示，在電子供給層23上形成源電極42和漏電極43。例如，在形成源電極42和漏電極43的過(guò)程中，首先，在電子供給層23上施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，抗蝕劑圖案(未示出)具有與其中待形成源電極42和漏電極43的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)ロ。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ta/Al (Ta 20nm,Al 200nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域中形成由Ta/Al制成的源電極42和漏電極43。在剝離后，可以通過(guò)在550°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)獲得歐姆接觸。然后，如圖36C所示，在電子供給層23的表面上形成絕緣膜(其將成為柵電極絕緣膜)230。例如，通過(guò)沉積(例如，ALD、濺射)具有2nm至200nm (如20nm)的范圍內(nèi)的膜厚度的氧化鋁來(lái)形成絕緣膜230。然后，如圖37A所示，在絕緣膜230的區(qū)域中形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60。例如，在形成柵電極41和柵電極保護(hù)膜60的過(guò)程中，首先，向絕緣膜230施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，在其中待形成柵電極41的區(qū)域中形成包括開(kāi)ロ區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)。然后，通過(guò)使用例如真空沉積方法在整個(gè)抗蝕劑圖案上沉積具有包含Ni/Au(Ni :10nm,Au :400nm)的層疊結(jié)構(gòu)的金屬膜。然后，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等浸潰抗蝕劑圖案和金屬膜并且進(jìn)行剝離，可以將抗蝕劑圖案與金屬膜一起移除。由此，在絕緣膜230上形成由Ni/Au制成的柵電極41。然后，如圖37B所示，在柵電極41的整個(gè)表面(包括頂表面和側(cè)表面)上形成絕緣膜561a。絕緣膜561a(其將成為阻擋絕緣膜561)通過(guò)沉積(例如，濺射)具有約20nm的膜厚度的氧化鋁膜來(lái)形成。然后，如圖37C所示，以覆蓋柵電極41的頂表面和側(cè)表面的方式形成阻擋絕緣膜561。例如，在形成阻擋絕緣膜561的過(guò)程中，首先，向絕緣膜561a施加光刻膠。然后，使光刻膠曝光并且顯影。由此，形成抗蝕劑圖案( 未示出)?？刮g劑圖案形成在其中待形成阻擋絕緣膜561的區(qū)域中。即，抗蝕劑圖案具有在柵電極41的頂表面和側(cè)表面上保留的光刻膠，并且包括在例如絕緣膜230表面上形成的開(kāi)ロ區(qū)域。然后，通過(guò)使用TMAH(四甲基氫氧化銨)對(duì)抗蝕劑圖案進(jìn)行濕法蝕刻來(lái)移除絕緣膜561a的與其中沒(méi)有形成抗蝕劑圖案的區(qū)域?qū)?yīng)的部分。然后，移除抗蝕劑圖案。結(jié)果，由保留的絕緣膜561a形成阻擋絕緣膜561?？梢酝ㄟ^(guò)使用例如有機(jī)溶劑來(lái)移除抗蝕劑圖案。然后，如圖38所示，在阻擋絕緣膜561和絕緣膜230 (其將成為柵電極絕緣膜)上形成包含絕緣材料(膜)的保護(hù)膜250。例如，通過(guò)沉積(例如，等離子體CVD、濺射)具有約500nm的膜厚度的SiN膜來(lái)形成保護(hù)膜250。關(guān)于根據(jù)上述實(shí)施方案的半導(dǎo)體裝置10，由于在柵電極41與保護(hù)膜250之間形成阻擋絕緣膜561，所以可以防止包含在柵電極41中的金與包含在保護(hù)膜250中的硅之間的共晶的7形成。由此，可以提高半導(dǎo)體裝置10的可靠性。第^^一實(shí)施方案接下來(lái)，描述本發(fā)明的第^ 實(shí)施方案。本發(fā)明的第i 實(shí)施方案可以應(yīng)用于例如半導(dǎo)體器件、電源裝置以及高頻放大器。在第十一實(shí)施方案中，與第一實(shí)施方案到第十實(shí)施方案中的組件相似的組件用與第一實(shí)施到第十實(shí)施方案中的附圖標(biāo)記相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且不做另外的解釋。作為ー個(gè)實(shí)例，參考圖39描述根據(jù)本發(fā)明第^ 實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件11。半導(dǎo)體器件11可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中的一種進(jìn)行分立封裝來(lái)獲得。圖39是示出根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的經(jīng)過(guò)分立封裝的半導(dǎo)體器件11的內(nèi)部的示意圖。需要注意的是，例如，半導(dǎo)體封裝件11的電極布置不同于本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中所描述的電極布置。首先，通過(guò)切割等對(duì)本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中制造的導(dǎo)體裝置1-10中的一種進(jìn)行分隔。由此，獲得由半導(dǎo)體材料(例如，GaN型材料)制成的HEMT半導(dǎo)體芯片810。然后，通過(guò)使用芯片附接劑(例如焊料)830來(lái)將半導(dǎo)體芯片810固定至引線(xiàn)框820。然后，通過(guò)接合線(xiàn)831將柵電極841連接至柵極引線(xiàn)821，通過(guò)接合線(xiàn)832將源電極842連接至源極引線(xiàn)822，并且通過(guò)接合線(xiàn)833將漏電極843連接至漏極引線(xiàn)823。接合線(xiàn)831、832和833可以由例如鋁(Al)的金屬材料形成。在本實(shí)施方案中，柵電極841是連接至本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的一種實(shí)施方案中所描述的柵電極41的柵電極墊。同樣地，柵電極842是連接至本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的一種實(shí)施方案中所描述的源電極42的源電極墊。同樣地，漏電極843是連接至本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的一種實(shí)施方案中所描述的漏電極43的漏電極墊。
然后，使用樹(shù)脂成型材料840通過(guò)傳遞模塑法對(duì)半導(dǎo)體芯片810進(jìn)行樹(shù)脂密封處理。由此，完成使用GaN型半導(dǎo)體材料的HEMT半導(dǎo)體器件11的分立封裝的制造。作為另ー實(shí)例，參考圖40描述根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的電源裝置860。電源裝置860使用本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中的ー種。圖40是示出根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的電源裝置860的示意圖。電源裝置860包括具有高電壓的第一電路861、具有低電壓的第二電路862以及布置在第一電路861與第二電路862之間的變壓器。第一電路861包括例如AC電源864、橋式整流器電路865、多個(gè)開(kāi)關(guān)元件866(例如圖40中的4個(gè)元件866)以及ー個(gè)開(kāi)關(guān)元件867。第二電路862包括例如多個(gè)開(kāi)關(guān)元件868 (例如圖40中的三個(gè)開(kāi)關(guān)元件868)。在圖40所示的實(shí)例中，使用本發(fā)明的第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中的一種作為第一電路861的開(kāi)關(guān)元件866和開(kāi)關(guān)元件867。開(kāi)關(guān)元件866和開(kāi)關(guān)元件867優(yōu)選地是常閉型半導(dǎo)體 裝置。第二電路862中所使用的開(kāi)關(guān)元件868是由硅制成的常規(guī)MISFET (金屬絕緣半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。作為又ー實(shí)例，參考圖41描述根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的高頻放大器870。高頻放大器870使用本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中的ー種。圖41是示出根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方案的高頻放大器870的示意圖。在本實(shí)施方案中，高頻放大器870可以例如應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)的基站的功率放大器。高頻放大器870包括數(shù)字預(yù)失真電路871、混頻器872、功率放大器873以及定向耦合器874。數(shù)字預(yù)失真電路871用于補(bǔ)償輸入信號(hào)的非線(xiàn)性失真?；祛l器872用于將經(jīng)補(bǔ)償?shù)妮斎胄盘?hào)與交流信號(hào)混合。功率放大器873用于放大與交流信號(hào)混合的輸入信號(hào)。在圖41所示的示例中，功率放大器873包括本發(fā)明第一至第十實(shí)施方案中的半導(dǎo)體裝置1-10中的ー種。定向耦合器874用來(lái)監(jiān)測(cè)例如輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。在圖41所不的電路中，可以通過(guò)使用混頻器872切換和混合信號(hào)來(lái)將信號(hào)輸出給預(yù)失真電路871。本文中所列舉的所有示例和條件語(yǔ)言意在用于教示目的，以幫助讀者理解本發(fā)明以及由本發(fā)明人貢獻(xiàn)的概念，以促進(jìn)本領(lǐng)域的發(fā)展，并且，本文中所列舉的所有示例和條件語(yǔ)言將解釋為不限于這樣的具體列舉的示例和條件，說(shuō)明書(shū)中的這樣的示例的組織也不涉及描述本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。盡管已詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但應(yīng)當(dāng)理解，可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行各種變化、置換和替換。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括 襯底； 半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層形成在所述襯底上方并且包含氮化物半導(dǎo)體； 電極，所述電極形成在所述半導(dǎo)體層上方并且包含金； 阻擋膜，所述阻擋膜形成在所述電極上方；和 保護(hù)膜，所述保護(hù)膜形成在所述半導(dǎo)體層上方并且包含氧化硅膜、氮化硅膜和氮氧化娃膜中的ー種； 其中所述保護(hù)膜形成在所述阻擋膜上； 其中所述阻擋膜包含金屬氧化物材料、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述阻擋膜形成在所述電極的頂表面和側(cè)表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中包含在所述阻擋膜中的所述金屬氧化物材料、所述金屬氮化物膜或所述金屬氧氮化物膜包括選自Al、Ti、Ta、W、Mo、Hf、Ni、Zr中的一種或更多種元素的氧化物、氮化物或氧氮化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在所述阻擋膜與所述電極之間插入包含在所述阻擋膜中包含的所述金屬氧化物材料、所述金屬氮化物膜或所述金屬氧氮化物膜的金屬膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述保護(hù)膜還包含氮化硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于還包括 場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源電極和漏電極； 其中所述電極包括柵電扱， 其中所述半導(dǎo)體層具有包括第一半導(dǎo)體層和形成在所述第一半導(dǎo)體層上方的第二半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)， 其中所述源電極和所述漏電極接觸所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于還包括 絕緣膜，所述絕緣膜形成在所述第二半導(dǎo)體層上方； 其中所述柵電極形成在所述絕緣膜上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于還包括 場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源電極和漏電極；和 絕緣膜，所述絕緣膜形成在所述半導(dǎo)體層上方； 其中所述電極包括柵電扱， 其中所述半導(dǎo)體層具有包括第一半導(dǎo)體層和形成在所述第一半導(dǎo)體層上方的第二半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)， 其中所述源電極和所述漏電極接觸所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層， 其中所述第二半導(dǎo)體層包括具有內(nèi)表面的凹部， 其中所述絕緣膜形成在所述凹部的所述內(nèi)表面上， 其中所述柵電極經(jīng)由所述絕緣膜形成在與所述凹部對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述第一半導(dǎo)體層包含GaN，并且所述第二半導(dǎo)體層包含AlGaN。
10.一種電源裝置，其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置。
11.ー種放大器,其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置。
12.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于包括 在襯底上方形成包含氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層； 形成包含金的電極； 在所述電極上方形成阻擋膜；以及 在所述半導(dǎo)體層上方和在所述阻擋膜上形成保護(hù)膜，所述保護(hù)膜包含氧化硅膜、氮化娃膜和氮氧化娃膜中的ー種； 其中所述阻擋膜包含金屬氧化物材料、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述形成阻擋膜包括 在所述電極上形成金屬膜，以及 對(duì)所述金屬膜進(jìn)行氧化、氮化以及氧氮化處理中的ー種處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述形成電極以及所述形成阻擋膜包括 形成包含金的膜， 在所述包含金的膜上形成金屬膜， 在與所述電極對(duì)應(yīng)的區(qū)域中移除所述包含金的膜和所述金屬膜， 對(duì)所述金屬膜進(jìn)行氧化、氮化以及氧氮化處理中的ー種處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于還包括 在所述形成包含金的膜之前，在與所述電極對(duì)應(yīng)的區(qū)域中在所述半導(dǎo)體層上方形成包括開(kāi)ロ的抗蝕劑圖案； 其中所述移除所述包含金的膜和所述金屬膜包括利用所述抗蝕劑圖案進(jìn)行剝離處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述形成金屬膜包括在所述電極的頂表面和側(cè)表面上形成所述金屬膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述對(duì)金屬膜進(jìn)行氧化處理包括進(jìn)行氧氣氛中的退火處理、使用氧等離子體的灰化處理或紫外線(xiàn)臭氧處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括 形成包括源電極和漏電極的場(chǎng)效應(yīng)晶體管； 其中所述電極是柵電扱， 其中所述形成半導(dǎo)體層包括形成第一半導(dǎo)體層以及在所述第一半導(dǎo)體層上方形成第ニ半導(dǎo)體層， 其中所述源電極和所述漏電極接觸所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于還包括 在所述第二半導(dǎo)體層上方形成絕緣膜； 其中所述柵電極形成在所述絕緣膜上。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括 形成包括源電極和漏電極的場(chǎng)效應(yīng)晶體管；其中所述電極是柵電扱， 其中所述形成半導(dǎo)體層包括形成第一半導(dǎo)體層以及在所述第一半導(dǎo)體層上方形成第ニ半導(dǎo)體層， 其中所述源電極和所述漏電極接觸所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層， 其中在所述 第二半導(dǎo)體層中形成有具有內(nèi)表面的凹部， 其中在所述凹部的所述內(nèi)表面上形成絕緣膜， 其中經(jīng)由所述絕緣膜在與所述凹部對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成所述柵電扱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置以及用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述半導(dǎo)體裝置包括襯底、形成在襯底上方并且包含氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層、形成在半導(dǎo)體層上方并且包含金的電極、形成在電極上方的阻擋膜以及形成在半導(dǎo)體層上方并且包含氧化硅膜、氮化硅膜以及氮氧化硅膜中的保護(hù)膜。保護(hù)膜形成在阻擋膜上。阻擋膜包含金屬氧化物材料、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜。
文檔編號(hào)H01L29/778GK102651395SQ20121004643
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者多木俊裕 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社