[發明專利]一種在碳化硅基片上快速生長氧化層的方法

有效

• 申請號: 201711203679.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107946180B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 何志
• 申請（專利權）人: 北京品捷電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/04
• 代理公司: 北京志霖律師事務所 11575
• 代理人: 張文祎

1.一種在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：在4H-SiC基片(1)上選取待生長氧化層的區域；

S2：通過離子注入的方式對所述待生長氧化層的區域注入氧離子(2)，形成氧離子注入層(3)，SiC晶格被有效打亂，成為非晶態，Si-C健的鍵能降低；

S3：將形成所述氧離子注入層(3)后的4H-SiC基片(1)進行高溫氧化處理，形成氧化層(4)，且所述氧化層(4)的氧化深度大于或等于所述氧離子注入層(3)的氧離子注入深度；

所述步驟S2中，所述氧離子(2)的注入角度為0-45°，以實現不同的氧離子注入深度和對SiC晶格的不同轟擊效果。

2.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S2中，注入的所述氧離子(2)的能量為10keV至1000keV。

3.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S2中，注入的所述氧離子(2)的劑量為1×10¹⁴cm^-2至1×10¹⁸cm^-2。

4.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S2中，注入的所述氧離子(2)的溫度為0-500℃。

5.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述高溫氧化處理的溫度為800-2000℃。

6.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S2中，注入的所述氧離子(2)為由氧原子剝離電子后形成的氧離子，或者為由氧分子剝離電子后形成的氧離子團。

7.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S2中，在所述注入氧離子(2)的同時、或者在所述注入氧離子(2)之前或之后對所述待生長氧化層的區域注入伴隨離子，且所述伴隨離子為氮離子、硅離子、鋁離子、硼離子和/或磷離子。

8.根據權利要求1所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述高溫氧化處理的氣氛為干氧氣氛或濕氧氣氛。

9.根據權利要求8所述的在4H-SiC基片上快速生長氧化層的方法，其特征在于，所述干氧氣氛為攜帶H、NO、N₂O、NO₂、或POCL₃氣體的干氧氣氛；所述濕氧氣氛為攜帶H、NO、N₂O、NO₂、或POCL₃氣體的濕氧氣氛。