[发明专利]SiC器件栅介质层及SiC器件结构的制备方法

摘要

本发明提供一种SiC器件栅介质层及SiC器件结构的制备方法，栅介质层的制备方法包括：提供一SiC基材，并将SiC基材置于ALD反应腔室中；将ALD反应腔室升温至适于后续所要形成的栅介质层生长的温度；采用ALD工艺于SiC基材表面形成栅介质层。通过上述技术方案，本发明的栅介质层在生长过程中，未消耗SiC外延片中的Si原子从而避免了栅介质薄膜与SiC界面处C族聚集的现象，提高了界面特性；本发明利用ALD技术形成栅介质层，热预算低，简化器件制备工艺过程；本发明的利用ALD技术形成的栅介质层临界击穿强度高，漏电小，具有较高的介电常数，可大幅降低引入栅介质薄膜中的电场强度，避免栅介质击穿。

主权项

1.一种SiC器件栅介质层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)提供一SiC基材，并将所述SiC基材置于ALD反应腔室中；/n2)将所述ALD反应腔室升温至适于后续所要形成的栅介质层生长的温度；/n3)采用ALD工艺于所述SiC基材表面形成所述栅介质层；/n其中，步骤3)中，形成所述栅介质层的步骤包括：/n3-1)向所述ALD反应腔室中通入氧气和载气；/n3-2)向所述ALD反应腔室中通入所要形成的所述栅介质层的前驱体源；/n3-3)向所述ALD反应腔室中进行吹气处理，以使所述前驱体源附着在所述SiC器件结构表面；/n3-4)向所述ALD反应腔室中引入驱动等离子，以使所述氧气以及所述前驱体源离化为等离子体；/n3-5)于所述SiC器件结构表面循环沉积栅介质层材料层，所述循环沉积包括等离子体开启阶段和等离子体关闭阶段，以获得所述栅介质层；/n步骤3-1)中，氧气的气体流量为40～80sccm，所述载气的气体流量为30～50sccm；步骤3-2)中，所述前驱体源的通入时间为0.1～0.5s；步骤3-3)中，进行所述吹气处理的时间为5～10s；步骤3-4)中，所述驱动等离子的强度为100～200w；步骤3-5)中，所述等离子体开启阶段的时间为2～4s，所述等离子体关闭阶段的时间为3～6s，进行所述循环沉积的次数为200～300次；/n步骤2)和步骤3)之间还包括采用第二等离子体对所述SiC基材表面进行预处理的步骤，进行所述预处理的步骤包括：/na)向所述ALD反应腔室中通入含NH₃气体和载气；/nb)向所述ALD反应腔室中引入驱动等离子，以使所述含NH₃气体离化为所述第二等离子体；/nc)采用所述第二等离子体对所述SiC器件结构表面进行等离子体循环处理，所述等离子体循环处理包括等离子体开启阶段和等离子体关闭阶段。/n