[發(fā)明專利]一種新型的含氯元素的碳化硅氧化工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110345583.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113113288A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德君;尉升升;尹志鵬;秦福文;于洪權(quán);劉兆慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所有限公司 21208
• 代理人: 王樹本;徐雪蓮

1.一種新型的含氯元素的碳化硅氧化工藝，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、采用RCA工藝對(duì)SiC襯底進(jìn)行清洗，具體包括以下子步驟：

(a)將碳化硅襯底置于濃硫酸與雙氧水的混合溶液中，70～100℃清洗15～60min，再用去離子水淋洗碳化硅襯底表面數(shù)遍，所述濃硫酸與雙氧水的體積比為1:1；

(b)將子步驟(a)中的碳化硅襯底取出置于一號(hào)清洗液中，60～90℃清洗3～10min，然后用濃度為0.1％～10％的氫氟酸水溶液清洗，再用去離子水淋洗碳化硅襯底表面數(shù)遍，所述一號(hào)清洗液是由水、雙氧水和氨水按5:1:1～7:2:1體積比組成的混合溶液；

(c)將子步驟(b)中的碳化硅襯底取出置于二號(hào)清洗液中，60～90℃清洗3～10min，然后用濃度為0.1％～10％的氫氟酸水溶液清洗，再用去離子水淋洗碳化硅襯底表面數(shù)遍，所述二號(hào)清洗液是由水、雙氧水和鹽酸按5:1:1～8:2:1體積比組成的混合溶液；

(d)將子步驟(c)中的碳化硅襯底取出，放入烘箱烘干碳化硅襯底表面；

步驟2、將清洗過的碳化硅襯底在高溫氧化爐中氧化制備SiO₂氧化膜，包括二個(gè)階段，首先是升溫階段，溫度從30℃升溫到800～1500℃，通入高純N₂來排除雜質(zhì)氣體對(duì)氧化階段的影響，升溫速率為5～9℃/min，N₂流量為500～800mL/min，當(dāng)溫度升至800～1000℃，關(guān)閉N₂，通入O₂或O₃與Cl₂或HCl的混合氣體，或者通入NO或N₂O與Cl₂或HCl的混合氣體，氧化爐中通入的氣體總流量控制在500～800mL/min，O₂或O₃與Cl₂或HCl流量控制比為6～12:1，NO或N₂O與Cl₂或HCl流量控制比為6～12:1，進(jìn)入氧化階段，氧化溫度為900～1500℃，氧化時(shí)間控制在100-200min，SiO₂氧化膜厚度為10～100nm，所述的一種新型的含氯元素的碳化硅氧化工藝，還適用于低溫等離子氧化工藝，其中微波腔室氣壓控制在5～7KPa，溫度控制在100～400℃，微波發(fā)生器功率控制在450～1200W；

步驟3、對(duì)步驟2高溫氧化后的樣品在N₂或Ar氣氛下進(jìn)行氧化后退火，其中退火溫度控制在950～1300℃，退火時(shí)間控制在30～40min，氣體流量控制在500～800mL/min。

步驟4、對(duì)步驟3處理過后的樣品進(jìn)行涂膠、光刻、腐蝕、去膠、離子注入形成源區(qū)和漏區(qū)，鍍金剛石層保護(hù)注入層，電極蒸鍍工藝制備SiC MOSFET器件，并對(duì)所制備的器件進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。