344。在于膜沉積過程中生成氫的情況下,例如在由SiN膜形成低透氧絕緣膜344時,氫終止半導(dǎo)體襯底100的表面處的懸掛鍵。因此,能夠抑制垂直MOS晶體管20的閾值電壓的波動。
[0057]在該步驟中,當(dāng)?shù)谝唤^緣膜342是NSG膜并且第二絕緣膜346是BPSG膜時,第一絕緣膜342抑制在第二絕緣膜346中包含的雜質(zhì)擴散到半導(dǎo)體襯底100中。
[0058]此外,在該狀態(tài)下,第二絕緣膜346的上表面的位于柵電極120上方的部分下陷。
[0059]然后,當(dāng)?shù)诙^緣膜346由BPSG膜形成時,在水蒸汽氣氛中對第二絕緣膜346熱處理。因此,第二絕緣膜346在上表面處被流體化平面化平坦化。當(dāng)?shù)屯秆踅^緣膜344具有比第二絕緣膜346的熔點高的熔點,低透氧絕緣膜344的厚度的均勻性在該步驟期間沒有降低。
[0060]在該步驟的過程中,水蒸汽中的氧的一部分經(jīng)由絕緣層340(在圖8中由虛線箭頭示出)到達半導(dǎo)體襯底100,如圖8中所示。因此,柵極絕緣膜110被致密。因此,提高了耐TDDB性。此外,位于凹部108的上端處(S卩,開口的角部附近)的柵極絕緣膜110的至少一部分被進一步增加厚度和圓化。這能夠抑制至少柵極絕緣膜110的位于凹部108的上端(S卩,開口的角部附近)的部分處的電場的局域化。
[0061]此外,當(dāng)絕緣層340允許氧通過其過度地透過時,增加了引起柵極絕緣膜110的厚度的波動的可能性。當(dāng)柵極絕緣膜110的厚度變化時,這引起了垂直MOS晶體管20的閾值電壓的波動。相反地,在該實施例中,低透氧絕緣膜344形成在第一絕緣膜342上。因此,這能夠抑制通過絕緣層340的氧的過度透過。
[0062]然后,如圖9中所示,抗蝕劑圖案50形成在絕緣層340上。當(dāng)絕緣層340的第二絕緣膜346是BPSG膜并且第二絕緣膜346的上表面被平面化時,能夠以高準(zhǔn)確度形成抗蝕劑圖案50。然后,通過使用抗蝕劑圖案50作為掩膜來蝕刻絕緣層340。因此,除了位于柵電極120上和其周圍處的部分,移除絕緣層340。
[0063]然后,移除抗蝕劑圖案50。然后,通過使用例如濺射方法將金屬膜(例如,Al膜)形成在半導(dǎo)體襯底100和絕緣層340上。因此,形成了源極互連204。根據(jù)要求,將抗蝕劑圖案形成在源極互連204上并且通過使用該抗蝕劑圖案作為掩膜來蝕刻源極互連204。因此,移除了源極互連204的不需要的部分。此外,漏電極202形成在半導(dǎo)體襯底100的背面處。
[0064]然后,將描述該實施例的功能的效果。在該實施例中,在形成絕緣層340之后,利用氧化氣氛(例如,水蒸汽氣氛)處理半導(dǎo)體襯底100和絕緣層340。因此,氧化氣體中包含的氧的一部分通過絕緣層340到達半導(dǎo)體襯底100。因此,柵極絕緣膜110被致密。因此,提高了耐TDDB性。當(dāng)絕緣層340允許氧通過其過度透過時,增加了引起柵極絕緣膜110的厚度的波動的可能性。作為對策,在該實施例中,低透氧絕緣膜344形成在第一絕緣膜342上。因此,這能夠抑制氧通過絕緣層340過度透過。
[0065]圖10示出在使用NSG膜作為第一絕緣膜342,使用SiN膜作為低透氧絕緣膜344并且使用BPSG膜作為第二絕緣膜346的情況下,耐TDDB性和閾值電壓的波動對低透氧絕緣膜344的厚度的依賴性。如圖中所示,隨著低透氧絕緣膜344的厚度的減小,更多地提高耐TDDB性。具體地,當(dāng)?shù)屯秆踅^緣膜344的厚度為7nm或更小時,耐TDDB性增加。特別地,當(dāng)?shù)屯秆踅^緣膜344的厚度為6nm或更小時,耐TDDB性與不存在低透氧絕緣膜344時大致相同。另一方面,隨著低透氧絕緣膜344的厚度的減小,垂直MOS晶體管20的閾值電壓的波動增加。具體地,當(dāng)?shù)屯秆踅^緣膜344的厚度減小到小于6nm時,閾值電壓的波動增加。
[0066]鑒于上述,當(dāng)使用SiN用于低透氧絕緣膜344時,低透氧絕緣膜344的厚度優(yōu)選地為6nm或更大并且7nm或更小。
[0067]第二實施例
[0068]圖11是示出根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體器件10的構(gòu)造的橫截面圖。除了垂直MOS晶體管20具有η型掩埋層152,根據(jù)該實施例的半導(dǎo)體器件10具有與根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件10相同的構(gòu)造。
[0069]具體地,η型掩埋層152形成在半導(dǎo)體襯底100中的η型層151下面。在深度的方向,η型掩埋層152位于η型基極層150下面并且連接到η型基極層150。
[0070]而且在該實施例中,能夠獲得與第一實施例相同的效果。此外,能夠通過η型掩埋層152獲得提高耐受電壓的效果。
[0071 ] 第三實施例
[0072]圖12是示出根據(jù)第三實施例的半導(dǎo)體器件10的構(gòu)造的橫截面圖。除了本實施例具有IGBT(絕緣柵雙極晶體管)22來代替垂直MOS晶體管20,該實施例中的半導(dǎo)體器件10與第一或第二實施例相同。IGBT22具有在垂直MOS晶體管20中的ρ型漏極層130和漏電極202之間添加η型集電極134的構(gòu)造。
[0073]在該實施例中,子襯底102是η型硅襯底并且用作η型集電極134。此外,ρ型漏極層130和ρ—層132通過外延生長方法形成在子襯底102上。
[0074]除了使用了η型硅襯底作為子襯底102并且將p型漏極層130和p—層132按該順序在子襯底102上外延生長,根據(jù)本實施例的制造半導(dǎo)體器件10的方法與根據(jù)第一實施例的制造半導(dǎo)體器件1的方法相同。
[0075]在該實施例中,也能夠獲得與第一實施例相同的效果。
[0076]第四實施例
[0077]圖13是示出根據(jù)第四實施例的具有半導(dǎo)體器件10的電子裝置的電路構(gòu)造的圖。電子裝置例如用于圖14中所示的車輛,并且具有電子裝置2、電源4和負載6。電源4例如為安裝在車輛上的電池。負載6是裝載在車輛上的電子部件,例如圖14中所示的前燈400。電子裝置2控制從電源4到負載6提供的電力。
[0078]在電子裝置2中,半導(dǎo)體器件10、12和14安裝在電路基板(印刷布線板)上。在圖中所示的實施例中,半導(dǎo)體器件10具有垂直MOS晶體管20。半導(dǎo)體器件12是經(jīng)由電路基板的互連耦合到半導(dǎo)體器件14的微型計算機。半導(dǎo)體器件14具有用于垂直MOS晶體管20的控制電路。半導(dǎo)體器件12經(jīng)由半導(dǎo)體器件14控制半導(dǎo)體器件10。更具體地,半導(dǎo)體器件12將控制信號輸入到半導(dǎo)體器件14的控制電路。半導(dǎo)體器件14的控制電路根據(jù)從半導(dǎo)體器件12輸入的控制信號將信號輸入到設(shè)置在半導(dǎo)體器件10中的垂直MOS晶體管20的柵電極120。通過垂直MOS晶體管20的控制,來自電源4的電力被適當(dāng)?shù)靥峁┑截撦d6。
[0079]半導(dǎo)體器件10和半導(dǎo)體器件14可以具有CoC(Chip on Chip:芯片上芯片)結(jié)構(gòu)或者SIP(系統(tǒng)級封裝)結(jié)構(gòu)。當(dāng)半導(dǎo)體器件10和14具有CoC結(jié)構(gòu)時,經(jīng)由銀漿或DAF(裸片貼膜)將半導(dǎo)體器件10安裝在布線板440上,如圖15中所示。半導(dǎo)體器件14和布線板440經(jīng)由鍵合線426彼此連接。此外,半導(dǎo)體器件14經(jīng)由銀漿或DAF安裝在半導(dǎo)體器件10上。半導(dǎo)體器件14經(jīng)由鍵合線422連接到布線板440并且經(jīng)由鍵合線424連接到半導(dǎo)體器件10。通過密封樹脂410密封半導(dǎo)體器件10、半導(dǎo)體器件14和鍵合線422、424和426。多個焊料球460附著到布線板440的背面。
[0080]第五實施例
[0081]圖16是示出根據(jù)第五實施例的半導(dǎo)體器件10的構(gòu)造的橫截面圖。在該實施例中,除了具有其中形成垂直MOS晶體管20的功率控制區(qū)域和其中形成控制電路30的邏輯區(qū)域,半導(dǎo)體襯底100具有與根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件10相同的構(gòu)造。控制電路30具有與圖15中所示的半導(dǎo)體器件14中相同的電路。
[0082 ] 控制電路30生成輸入到垂直MOS晶體管20的柵電極120的控制信號???