【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别是涉及一种sic上氧化层的制备方法、栅氧结构及器件。
技术介绍
1、sic(碳化硅)具有优异的物理性能——宽禁带、高临界击穿场强、高热导率、高电子饱和漂移速度等，作为第三代半导体材料备受关注。在现有的sic功率器件，尤其是mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)器件中，sic栅氧的质量及sic/sio2界面态密度是影响器件的可靠性及稳定性的重要因素，因此，国内外对sic上氧化层的制备方法及sic/sio2界面的处理进行了广泛的研究。
2、目前，主流的sic上氧化层的制备工艺是采用高温氧化法。具体地，先进行高温氧化，获得所需厚度的氧化层，再通过高温一氧化氮(no)或一氧化二氮(n2o)进行退火处理，进行界面钝化，解决高温氧化产生的“c团簇”等相关问题。然而，由于氧化过程以及退火过程中使用的高温已经超过了普通炉管的极限，并且氧化过程对炉管内温度的均匀性要求比较高，因此，当前高温氧化法通常需要在特殊的高温设备内进行，不仅设备成本高，而且由于设备的限制，一批氧化能完成的数量(batch size通量)少，一般低于50pcs；虽然进行了高温氮化工艺，但是氧化层与sic衬底之间的界面还是存在质量较差、界面态密度高等问题，导致通道电阻仍然很高，并且高温氮化工艺还会在界面上引入空穴陷阱，导致负阈值电压(vt)发生偏移。此外，对于沟槽栅型sic器件，栅氧形成在沟槽内，而高温氧化法形成的氧化层在沟槽的底部和侧壁的厚度
3、本领域也存在其它一些sic上氧化层的制备方法，但是大多难以满足器件的制备需求，导致器件良率很低。因此，如何改进sic上氧化层的制备工艺，一直是本领域技术人员致力解决的重要问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种sic上氧化层的制备方法、栅氧结构及器件。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种sic上氧化层的制备方法，所述方法包括：
3、在sic衬底上沉积一定厚度的hto层；
4、采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火；
5、在预退火后，采用氧化氮进行退火，以对所述sic衬底和所述hto层进行界面氮钝化处理。
6、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的温度小于等于950℃。
7、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的温度大于等于800℃。
8、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的时间在0.5h～6h之间。
9、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述采用氧化氮进行退火的温度在1000℃～1150℃之间。
10、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，在所述采用氧化氮进行退火后，所述方法还包括：
11、采用氮气进行退火，且温度高于所述采用氧化氮进行退火的温度。
12、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述采用氮气进行退火的温度在1200℃～1400℃之间。
13、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述在sic衬底上沉积一定厚度的hto层，包括：
14、在sic衬底上形成从表面延伸至内部的沟槽；
15、沉积一定厚度的hto层，所述hto层覆盖所述沟槽的侧壁和底壁。
16、第二方面，本申请实施例提供了一种基于如第一方面中任意一项所述的sic上氧化层的制备方法制备得到的栅氧结构。
17、第三方面，本申请实施例提供了包含基于如第一方面中任意一项所述的sic上氧化层的制备方法制备得到的栅氧结构的器件。
18、本申请实施例所提供的sic上氧化层的制备方法、栅氧结构及器件，通过在sic衬底上沉积一定厚度的hto层；采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火；在预退火后，采用氧化氮进行退火，以对所述sic衬底和所述hto层进行界面氮钝化处理；如此，采用沉积工艺形成hto层，再采用h2o进行预退火，清除hto层形成过程中反应源二氯二氢硅所引入的氯离子，并且通过h2o进行预退火还具有对hto层和sic衬底的界面活化的作用；进一步采用氧化氮进行退火，对sic衬底和hto层进行界面氮钝化处理；最终形成了膜层质量满足器件使用要求的氧化层；本申请实施例无需高温氧化工艺，不仅降低了对设备的要求，而且不会产生严重的c团簇问题，膜层质量更好；不会出现高温氧化的各向异性问题，膜层在平面上和侧壁上的厚度差异小，可以适用于制备沟槽栅器件的栅氧结构。
19、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用H2O对沉积有HTO层的SiC衬底进行预退火的温度小于等于950℃。
3.根据权利要求2所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用H2O对沉积有HTO层的SiC衬底进行预退火的温度大于等于800℃。
4.根据权利要求2或3所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用H2O对沉积有HTO层的SiC衬底进行预退火的时间在0.5h～6h之间。
5.根据权利要求1所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用氧化氮进行退火的温度在1000℃～1150℃之间。
6.根据权利要求1所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，在所述采用氧化氮进行退火后，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用氮气进行退火的温度在1200℃～1400℃之间。
8.根据权利要求6所述的SiC上氧化层的制备方法，其特征在于，所述在S
9.一种基于如权利要求1至8中任意一项所述的SiC上氧化层的制备方法制备得到的栅氧结构。
10.一种包含基于如权利要求1至8中任意一项所述的SiC上氧化层的制备方法制备得到的栅氧结构的器件。
...【技术特征摘要】
1.一种sic上氧化层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的sic上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的温度小于等于950℃。
3.根据权利要求2所述的sic上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的温度大于等于800℃。
4.根据权利要求2或3所述的sic上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用h2o对沉积有hto层的sic衬底进行预退火的时间在0.5h～6h之间。
5.根据权利要求1所述的sic上氧化层的制备方法，其特征在于，所述采用氧化氮进行退火的温...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓海涛，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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