[發明專利]一種在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法

在審

• 申請號: 201911006234.6
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110783173A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 費晨曦;何志強;柏松;黃潤華;劉昊;王謙
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/04
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫淑君

1.一種在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在第一溫度下，氧氣氣氛中，在碳化硅襯底表面形成氧化層；

(2)在第二溫度下，氬氣氣氛中，將步驟(1)中形成氧化層的碳化硅襯底進行第一次高溫熱退火處理；

(3)在第三溫度下，在濕氧氣氣氛中，將步驟(2)中形成氧化層的碳化硅襯底進行濕氧氣再氧化處理；

(4)在第二溫度下，一氧化氮氣氛或者一氧化二氮氣氛中，將步驟(3)中形成氧化層的碳化硅襯底進行第二次高溫熱退火處理；

(5)降低溫度，將步驟(4)中形成氧化層的碳化硅襯底卸載。

2.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述第一溫度、第二溫度、以及第三溫度分別為1100-1250℃、1100-1300℃和800-1000℃。

3.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(2)中的第一次高溫熱退火處理的處理時間為1-2小時，所述步驟(4)中的第二次高溫熱退火處理的處理時間為1-2小時。

4.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(3)中，濕氧氣再氧化處理的處理時間為1-3小時。

5.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，氧化層的厚度為35-40nm。

6.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述氧氣的流量為1-1.2slm/min，所述步驟(2)中，所述氬氣的流量為1-1.2slm/min，所述步驟(3)中，所述濕氧氣的流量為1-1.2slm/min，所述步驟(4)中，一氧化氮的流量為0.8-1slm/min，一氧化二氮的流量為0.8-1slm/min。

7.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，氣體的壓強為900-1000mbar。

8.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(2)和步驟(3)中，氣體的壓強為800-900mbar。

9.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(4)中，氣體的壓強為900-1000mbar。

10.根據權利要求1所述的在碳化硅材料上制造柵氧化層的方法，其特征在于：所述步驟(1)中的第一溫度變化至步驟(2)中的第二溫度過程中的溫度變化速率為5-10℃/min，：所述步驟(2)中的第二溫度變化至步驟(3)中的第三溫度過程中的溫度變化速率為5-10℃/min，所述步驟(3)中的第三溫度變化至步驟(4)中的第二溫度過程中的溫度變化速率為5-10℃/min。