[发明专利]碳化硅的氧化方法及其应用在审
| 申请号： | 202110914005.5 | 申请日： | 2021-08-10 |
| 公开（公告）号： | CN115705997A | 公开（公告）日： | 2023-02-17 |
| 发明（设计）人： | 张耀辉;张学渊 | 申请（专利权）人： | 苏州龙驰半导体科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02;H01L21/28;H01L21/336 |
| 代理公司： | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 赵世发 |
| 地址： | 215009 江苏省苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳化硅 氧化 方法 及其 应用 | ||
本发明公开了一种碳化硅的氧化方法及其应用。所述碳化硅的氧化方法包括：使氧源气体与碳化硅材料在1000‑1400℃的温度条件下接触进行热氧化反应，从而在碳化硅材料表面形成预定厚度的氧化层，所述氧源气体包括氧气、含氧气体或水蒸气；以及，在所述的热氧化反应结束之后，将碳化硅材料快速降温至300℃以下。发明实施例提供的一种SiC的氧化方法采用快速升降温和低压氧化的方法，解决了SiC/SiO2界面的C沾污问题，从而达到减少界面态，提升SiC/SiO2的界面特性的目的。
技术领域
本发明涉及一种碳化硅的氧化方法，特别涉及一种碳化硅的低压氧化方法及其应用，属于第三代半导体技术领域。
背景技术
现有的SiC MOSFET器件的栅介质层主要有两种制作方法。一种是采用多层氧化层堆叠的方法，在和SiC接触的界面采用包括稀土氧化物(氧化钇，氧化镧)等多种氧化物作为过渡层，上面再沉积SiO2层；另一种方式是采用热氧化SiC直接形成SiO2，相比而言，热氧化工艺简便直接，不引入其他杂质，更适合器件的大规模生产。
在SiC热氧化过程中，由于C的存在，热氧化过程的化学反应过程中会产生多种中间产物，主要是C，CO，SiO，其中固态C是一种界面沾污，会影响SiO2层和SiO2/SiC界面的质量，其是导致SiC MOSFET的沟道迁移率极低的原因之一，目前热氧化SiC的表面迁移率很难超过20cm2/Vs，导致SiC MOSFET的沟道性能下降，影响器件的总体性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种碳化硅的氧化方法及其应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种碳化硅的氧化方法，其包括：使氧源气体与碳化硅材料在1000-1400℃的温度条件下接触进行热氧化反应，从而在碳化硅材料表面形成预定厚度的氧化层，所述氧源气体包括氧气、含氧气体或水蒸气；以及
在所述的热氧化反应结束之后，将碳化硅材料快速降温至300℃以下。
本发明实施例还提供了一种碳化硅的氧化方法，其包括：
提供所述的碳化硅热氧化设备；
将碳化硅材料置入反应室；
以保护气体供给机构向反应室内输入保护性气体以吹扫除去其中的空气，再在保持反应室对环境正气压的条件下，以加热机构将反应室内温度快速升至1200-1400℃，然后以氧源气体供给机构向反应室内输入被预热至1200-1400℃的氧源气体，以进行所述的热氧化反应；
在所述的热氧化反应结束后，在保持反应室内温度不变的情况下，停止向反应室内输入氧源气体，同时再以保护气体供给机构向反应室内输入被预热至1200-1400℃的保护性气体，对反应室进行排氧；
停止对反应室的加热，并以保护气体供给机构向反应室内输入室温的保护性气体，以将碳化硅材料快速降温至300℃以下。
本发明实施例还提供了一种碳化硅的氧化方法，其包括：
提供所述的碳化硅热氧化设备；
将碳化硅材料置入反应室；
以真空发生机构对反应室抽真空以除去其中的空气；
在真空环境下对碳化硅材料进行加热，以使其温度快速升至1000-1400℃，然后以氧源供给机构向反应室内输入被预热至1000-1400℃的氧源气体，以进行所述的热氧化反应；
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于苏州龙驰半导体科技有限公司，未经苏州龙驰半导体科技有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110914005.5/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 专利分类
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
