[发明专利]一种在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法在审
| 申请号： | 201911006234.6 | 申请日： | 2019-10-22 |
| 公开（公告）号： | CN110783173A | 公开（公告）日： | 2020-02-11 |
| 发明（设计）人： | 费晨曦;何志强;柏松;黄润华;刘昊;王谦 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02;H01L21/04 |
| 代理公司： | 32200 南京经纬专利商标代理有限公司 | 代理人： | 孙淑君 |
| 地址： | 210016 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氧化层 碳化硅 衬底 栅氧化层 次高温 热退火 湿氧气 卸载 界面态密度 碳化硅材料 一氧化二氮 衬底表面 固定电荷 温度降低 氧气气氛 一氧化氮 氩气气氛 再氧化 制造 | ||
1.一种在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在第一温度下，氧气气氛中，在碳化硅衬底表面形成氧化层；
(2)在第二温度下，氩气气氛中，将步骤(1)中形成氧化层的碳化硅衬底进行第一次高温热退火处理；
(3)在第三温度下，在湿氧气气氛中，将步骤(2)中形成氧化层的碳化硅衬底进行湿氧气再氧化处理；
(4)在第二温度下，一氧化氮气氛或者一氧化二氮气氛中，将步骤(3)中形成氧化层的碳化硅衬底进行第二次高温热退火处理；
(5)降低温度，将步骤(4)中形成氧化层的碳化硅衬底卸载。
2.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述第一温度、第二温度、以及第三温度分别为1100-1250℃、1100-1300℃和800-1000℃。
3.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的第一次高温热退火处理的处理时间为1-2小时，所述步骤(4)中的第二次高温热退火处理的处理时间为1-2小时。
4.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，湿氧气再氧化处理的处理时间为1-3小时。
5.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，氧化层的厚度为35-40nm。
6.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述氧气的流量为1-1.2slm/min，所述步骤(2)中，所述氩气的流量为1-1.2slm/min，所述步骤(3)中，所述湿氧气的流量为1-1.2slm/min，所述步骤(4)中，一氧化氮的流量为0.8-1slm/min，一氧化二氮的流量为0.8-1slm/min。
7.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，气体的压强为900-1000mbar。
8.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)中，气体的压强为800-900mbar。
9.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，气体的压强为900-1000mbar。
10.根据权利要求1所述的在碳化硅材料上制造栅氧化层的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的第一温度变化至步骤(2)中的第二温度过程中的温度变化速率为5-10℃/min，：所述步骤(2)中的第二温度变化至步骤(3)中的第三温度过程中的温度变化速率为5-10℃/min，所述步骤(3)中的第三温度变化至步骤(4)中的第二温度过程中的温度变化速率为5-10℃/min。
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