[发明专利]一种MOSFET结构及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201911355637.1 | 申请日： | 2019-12-25 |
| 公开（公告）号： | CN113035951A | 公开（公告）日： | 2021-06-25 |
| 发明（设计）人： | 丁杰钦;周正东;施剑华;焦莎莎;罗烨辉;刘启军;周才能;马亚超;李诚瞻;罗海辉 | 申请（专利权）人： | 株洲中车时代半导体有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L21/336;C23C16/02;C23C16/24;C23C16/56;C23C16/455;C23C16/40;C23C16/44 |
| 代理公司： | 北京聿宏知识产权代理有限公司 11372 | 代理人： | 吴大建;康志梅 |
| 地址： | 412001 湖南省株洲市石峰*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 mosfet 结构 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种MOSFET结构，包括具有沟槽的碳化硅晶圆，以及沉积于所述沟槽的侧壁和底部的栅极氧化层，且沟槽底部的栅极氧化层厚度大于沟槽侧壁的栅极氧化层厚度。
2.根据权利要求1所述的MOSFET结构，其特征在于，所述沟槽底部的栅极氧化层厚度比沟槽侧壁的栅极氧化层厚度多10nm-100nm；
优选地，所述碳化硅晶圆包括碳化硅衬底，以及依次形成于所述碳化硅衬底表面的碳化硅外延层、P型掺杂区和N型掺杂区，其中，沟槽穿透所述P型掺杂区和N型掺杂区，设置在所述碳化硅外延层上；
优选地，所述碳化硅外延层的掺杂浓度为1×1015atoms/cm3-5×1016atoms/cm3；
优选地，所述P型掺杂区的掺杂浓度为1×1016atoms/cm3-1×1018atoms/cm3；
优选地，所述N型掺杂区的掺杂浓度为1×1015atoms/cm3-1×1018atoms/cm3。
3.一种MOSFET结构的制备方法，该方法包括：
(A)将具有沟槽的碳化硅晶圆依次进行氢气退火和牺牲氧化，得到预处理的碳化硅晶圆；
(B)将所述预测处理的碳化硅晶圆依次进行多晶硅沉积、多晶硅氧化和PECVD沉积。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，碳化硅晶圆的厚度为300μm-500μm；
优选地，所述氢气退火的条件包括：气氛为H2，温度为600℃-1800℃，时间为60s-1200s。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述牺牲氧化的过程包括：进行高温氧化，得到氧化层，然后进行氧化层去除；
优选地，所述高温氧化的条件包括：温度为600℃-1800℃，时间为60s-1200s，气氛为O2；
优选地，所述氧化层的厚度为5nm-30nm；
优选地，所述氧化层去除的方法为湿法去除。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多晶硅沉积的方法为LPCVD法；
优选地，所述LPCVD法的条件包括：温度为300℃-900℃，压强为1×10-3mbar-100mbar，工艺气体选自硅烷、二氯硅烷和三氯硅烷；
优选地，多晶硅沉积形成的多晶硅层的厚度为5nm-100nm。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多晶硅氧化的条件包括：温度为800℃-1500℃，压强为1mbar-1000mbar，工艺气体为O2；
优选地，多晶硅氧化形成的第一栅极氧化层的厚度为10nm-200nm。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述PECVD沉积的条件包括：温度为300℃-600℃，压强为1×10-3mbar至8×10-2mbar，工艺气体为SiH4和N2O；
优选地，所述SiH4的流量为10sccm-200sccm；
优选地，所述N2O的流量为500sccm-3000sccm；
优选地，PECVD沉积得到的第二栅极氧化层的厚度为10nm-100nm。
9.权利要求3-8中任意一项所述的方法制备的MOSFET结构。
10.权利要求1-2和9中任意一项所述的MOSFET结构和/或根据权利要求3-8中任意一项所述的方法制备的MOSFET结构在半导体器件中的应用。
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