【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体涉及一种碳化硅沟槽表面的修复方法、修复设备及半导体器件。
技术介绍
1、随着半导体材料的发展，衬底由硅基发展到碳化硅和氮化镓等材料，其中，第三代化合物半导体sic是宽禁带化合物，具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等特点，在智能电网、轨道交通、电动汽车、新能源并网、通讯电源等领域具有非常高的应用价值。
2、sic基半导体芯片的制造涉及沉积、光刻、干刻、湿刻、离子注入等多种工艺。干刻一般是采用等离子体进行刻蚀，其原理是刻蚀气体在射频电压作用下，形成等离子体，等离子体可以在晶圆表面形成鞘层，鞘层内的电势差可以让离子轰击晶圆表面，以刻蚀出沟槽。
3、申请人研究发现，沟槽刻蚀过程会使沟槽的表面被改性，这种改性不仅影响了表面膜层的成分，而且影响了表面晶格和价态，进而可能影响半导体器件的性能。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种碳化硅沟槽表面的修复方法、修复设备及半导体器件，可以对干刻形成的碳化硅沟槽表面进行修复，以解决碳化硅沟槽表面被改性而影响碳化硅半导体器件的性能的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种碳化硅沟槽表面的修复方法，其中，所述碳化硅沟槽由干法刻蚀形成，其特征在于，所述修复方法包括：
3、将含氟基气体或氯基气体和氧基气体的工艺气体进行离子化处理，以形成等离子体；
4、将所述等离子体中的带电粒子进行过滤，得到氟自由基或氯自由基与氧自由基；
5、将所述氟自由基或所述氯自由基和所述
6、可选的，所述工艺气体的压力为10mtorr~10torr；和/或，
7、所述离子化处理所采用的射频源的频率为13.56mz、27m、40m、60m、100m或2.45g，功率为100-5000w。
8、可选的，所述氟基气体包括sf6、nf3、cf4、c2f6、c4f8、c5f8和c4f6中的至少一种。
9、可选的，所述氯基气体包括cl2和/或bcl3。
10、可选的，所述氧基气体包括o2、co2、so2和no2中的至少一种。
11、第二方面，本申请实施例提供一种碳化硅沟槽表面的修复设备，包括上下设置并相互连通的第一腔体和第二腔体、设置于所述第一腔体和所述第二腔体之间的过滤组件、环绕所述第一腔体的侧壁设置的线圈组件，以及设置于所述第二腔体底部的基座；
12、所述线圈组件，用于将通入所述第一腔体内的工艺气体激发形成等离子体，其中，所述工艺气体包含氟基气体或氯基气体和氧基气体；
13、所述过滤组件，用于将所述等离子体中的带电粒子进行过滤，仅使氟自由基或氯自由基和氧自由基进入所述第二腔体；所述氟自由基或所述氯自由基和所述氧自由基对承载在所述基座上的碳化硅晶片进行处理预设时间，以对所述碳化硅晶片的沟槽表面进行修复。
14、可选的，所述线圈组件包括至少两个线圈，所述至少两个线圈沿所述第一腔体的高度方向间隔设置，并且各自独立接受射频供电。
15、可选的，所述第一腔体的腔室为锥形，所述线圈沿所述腔室的侧壁呈螺旋形盘绕。
16、可选的，所述线圈内置于所述第一腔体的侧壁中，并且所述第一腔体的外表面设置有磁屏蔽涂层。
17、可选的，所述过滤组件包括至少两层间隔设置的过滤板，并且两层所述过滤板之间的过滤孔错开设置。
18、第三方面，本申请实施例提供一种碳化硅半导体器件，包括干法刻蚀形成的沟槽，所述沟槽的表面采用如上各实施例所述的修复方法进行修复。
19、如上所述本申请的碳化硅沟槽表面的修复方法、修复设备及半导体器件，修复时，首先将含氟基气体或氯基气体和氧基气体的工艺气体进行离子化处理，以形成等离子体，然后将等离子体中的带电粒子进行过滤，得到氟自由基或氯自由基和氧自由基，最后将氟自由基或氯自由基和氧自由基与碳化硅沟槽表面反应预设时间，以完成碳化硅沟槽表面的修复。反应时，氟自由基或氯自由基与表面的硅结合形成气体，氧自由基与碳结合形成气体，可以改变沟槽表面的成分和价态，反应过程相当于将沟槽的表面刻蚀掉一层，从而可以去掉晶格发生畸变的薄层，使碳化硅沟槽表面得到修复。相比等离子体刻蚀，自由基的反应相对温和，不会形成强烈轰击造成碳化硅晶格的变形，以及不会对碳化硅晶片原有的成分造成影响。
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1.一种碳化硅沟槽表面的修复方法，其中，所述碳化硅沟槽由干法刻蚀形成，其特征在于，所述修复方法包括：
2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述工艺气体的压力为10mTorr~10Torr；和/或，
3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述氟基气体包括SF6、NF3、CF4、C2F6、C4F8、C5F8和C4F6中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述氯基气体包括Cl2和/或BCl3；和/或，
5.一种碳化硅沟槽表面的修复设备，其特征在于，包括上下设置并相互连通的第一腔体和第二腔体、设置于所述第一腔体和所述第二腔体之间的过滤组件、环绕所述第一腔体的侧壁设置的线圈组件，以及设置于所述第二腔体底部的基座；
6.根据权利要求5所述的修复设备，其特征在于，所述线圈组件包括至少两个线圈，所述至少两个线圈沿所述第一腔体的高度方向间隔设置，并且各自独立接受射频供电。
7.根据权利要求6所述的修复设备，其特征在于，所述第一腔体的腔室为锥形，所述线圈沿所述腔室的侧壁呈螺旋形盘绕。p>
8.根据权利要求7所述的修复设备，其特征在于，所述线圈内置于所述第一腔体的侧壁中，并且所述第一腔体的外表面设置有磁屏蔽涂层。
9.根据权利要求5所述的修复设备，其特征在于，所述过滤组件包括至少两层间隔设置的过滤板，并且两层所述过滤板之间的过滤孔错开设置。
10.一种碳化硅半导体器件，包括干法刻蚀形成的沟槽，其特征在于，所述沟槽的表面采用权利要求1-4任一项所述的修复方法进行修复。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅沟槽表面的修复方法，其中，所述碳化硅沟槽由干法刻蚀形成，其特征在于，所述修复方法包括：
2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述工艺气体的压力为10mtorr~10torr；和/或，
3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述氟基气体包括sf6、nf3、cf4、c2f6、c4f8、c5f8和c4f6中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述氯基气体包括cl2和/或bcl3；和/或，
5.一种碳化硅沟槽表面的修复设备，其特征在于，包括上下设置并相互连通的第一腔体和第二腔体、设置于所述第一腔体和所述第二腔体之间的过滤组件、环绕所述第一腔体的侧壁设置的线圈组件，以及设置于所述第二腔体底部的基座；
【专利技术属性】
技术研发人员：涂乐志，王兆祥，梁洁，王晓雯，王奋，田有粮，刘伊伟，
申请(专利权)人：上海谙邦半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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