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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳化硅器件高温氧化工艺方法。
技术介绍
1、对于碳化硅mosfet部件而言,栅氧化层的质量直接影响沟道的迁移率和栅极可靠性。当前,碳化硅栅极氧化层主要通过高温氧化炉来制备。通常情况下碳化硅芯片表面具有一层原生或残留的氧化层,这层氧化层深度浅,质量均匀性差,若不去除,会影响后续高温氧化层的均匀性,导致器件性能降低。
2、通常情况下,在栅极氧化生长前,要对碳化硅晶圆片进行表面清洗。常用的清洗手段主要是通过湿法工艺,即采用稀氢氟酸酸洗,去除晶圆片表面原生或残留的氧化层。
3、但申请人发现,经这种湿法清洗后,高温氧化层均匀性还是易出现不均匀问题。然来,经清洗的碳化硅晶圆片在被放入高温氧化炉之前,表面往往很快又会生成一些氧化硅,这些氧化硅同样会造成碳化硅高温氧化层的均匀性问题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本专利技术的目的在于,提供一种能改善碳化硅器件氧化层均匀性,从而提高器件性能的工艺方法。
2、本专利技术的专利技术目的通过如下技术方案实现:一种碳化硅器件高温氧化工艺方法,包括如下步骤:
3、1)表面清洗;
4、2)高温氧化;
5、其特征在于,所述步骤1)通过如下方式实施,包括如下分步骤:
6、1-1)采用等离子体刻蚀工艺在真空腔内对所述碳化硅器件进行刻蚀,清除表面氧化层;
7、1-2)然后再通过化学气相沉积工艺在所述碳化硅器件表面沉积一层氧化硅膜。
8、等
9、作为优选:步骤1)具体通过如下方式实施:
10、1-1)采用由四氟化碳和氩气组成的等离子体,通过等离子体刻蚀工艺在真空腔内对所述碳化硅器件进行刻蚀,清除表面氧化层;
11、1-2)然后再向真空腔中通入笑气(n2o)和硅烷组成的等离子体,通过化学气相沉积工艺在所述碳化硅器件表面沉积一层氧化硅膜。
12、本专利技术选用四氟化碳作为刻蚀气体,刻蚀速率快,质量好。氩气在本专利技术中主要作为载气,其电离能较低,质量和原子半径较大,所以,在相同的条件下,其在干法刻蚀过程中更易破坏待刻蚀物质表面的原子键结构,提供更多的等离子体数目,降低刻蚀腔体内离子的能量,并增加总的离子密度,提高刻蚀效率。
13、在化学气相沉积的过程中,硅烷提供硅原子,笑气提供氧原子,二者的混合气体在通电起辉之后,形成等离子体,发生如下反应:
14、sih4+2n2o→sio2+2n2+2h2
15、沉积物二氧化硅沉积在硅表面,氮气和氢气都是气态挥发出去,所以,得到的薄膜颗粒少,表面质量更好。
16、进一步,步骤1-1)具体过程为:
17、将真空腔抽真空,然后通氩气,并保持一段时间,以清除真空腔中的杂质粒子,维持真空腔的清洁度;
18、然后通四氟化碳工艺气体,并通电起弧形成等离子体轰击所述碳化硅器件,清除其表面氧化层。
19、进一步,步骤1-2)具体过程为:
20、待所述碳化硅器件表面的氧化层去除干净后,停止通四氟化碳工艺气体,保持通氩气一段时间,清除残留的四氟化碳、硅离子、氧离子等杂质粒子;
21、然后通硅烷和笑气,并通电起弧产生等离子体,生成硅离子和氧离子,并结合而成二氧化硅沉积在表面干净的所述碳化硅器件上。
22、有益效果:
23、本专利技术先去除碳化硅器件表面质量较差的不均匀的原生或残留的氧化层,然后再镀上一层致密的氧化硅保护薄膜,防止碳化硅器件在进入高温氧化炉之前再次被氧化,如此,在碳化硅器件放入高温氧化炉后,就不会因为底层自带氧化层质量问题而影响最终氧化层的均匀性,进而降低产品性能。
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1.一种碳化硅器件高温氧化工艺方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的碳化硅器件高温氧化工艺方法,其特征在于,步骤1)具体通过如下方式实施:
3.根据权利要求2所述的碳化硅器件高温氧化工艺方法,其特征在于,步骤1-1)具体过程为:
4.根据权利要求3所述的碳化硅器件高温氧化工艺方法,其特征在于,步骤1-2)具体过程为:
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅器件高温氧化工艺方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的碳化硅器件高温氧化工艺方法,其特征在于,步骤1)具体通过如下方式实施:
3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:李志荣,罗志明,李志方,杨钊,李迎春,
申请(专利权)人:广东汇成真空科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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