方石英栅氧介质层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种方石英栅氧介质层的制备方法，可应用于半导体技术领域。该方法包括以下步骤：准备4H碳化硅待氧化样品，高温加热使其表面氧化，生成初始方石英氧化层；以及退火处理初始方石英氧化层，得到氧化后的4H碳化硅。采用氧化与退火工艺制备全覆盖的方石英薄膜，无需引入其它元素，利用方石英的晶态及介电特性，本发明专利技术还提供了方石英做栅氧介质层的三种不同应用，屏蔽4H碳化硅表面及界面缺陷，实现高质量碳化硅金属氧化物半导体器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种方石英栅氧介质层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、长期以来非晶态二氧化硅（sio2）一直作为碳化硅（sic）器件的栅氧介质层的首选材料。然而，随着微电子器件性能要求的日益提高，非晶态sio2逐渐暴露出其固有的劣势，包括：较低的氧化速率，导致sio2与sic界面层的厚度较厚；非晶态sio2的无序结构容易引发与衬底的界面缺陷，进而影响器件性能；金属-氧化物-半导体（mos）结构的势垒高度较低，导致mos漏电流增大，进一步影响mos栅极的可靠性。

2、为解决上述问题，目前已有大量研究致力于寻找高介电常数的栅极材料如二氧化铪（hfo2）、三氧化二铝（al2o3）等来替代sio2。尽管这些新材料在某些方面显示出优势，但它们制备工艺复杂以及制备成本高。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、为解决现有技术中栅氧介质层所出现的上述技术问题至少之一，本专利技术的实施例提供了一种方石英栅氧介质层及其制备方法和应用，通过在4h-sic表面进行特定的氧化及退火工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，加热氧化所述4H碳化硅待氧化样品的表面包括：

3.根据权利要求2所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，所述退火处理所述初始方石英氧化层，包括按照第二工艺参数退火处理所述初始方石英氧化层，

5.根据权利要求1所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，氧化后的4H碳化硅表面不存在无定形二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的方石英栅氧...

【技术特征摘要】

1.一种方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，加热氧化所述4h碳化硅待氧化样品的表面包括：

3.根据权利要求2所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，所述退火处理所述初始方石英氧化层，包括按照第二工艺参数退火处理所述初始方石英氧化层，

5.根据权利要求1所述的方石英栅氧介质层的制备方法，其特征在于，氧化后的4h碳化硅表面不...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏默予，赵思齐，李云凯，裴羿成，焦婧一，王雷，赵万顺，闫果果，刘兴昉，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：