改善SiC热氧化后的界面态的制造方法技术

技术编号:11608868 阅读:353 留言:0更新日期:2015-06-17 08:06
本发明专利技术提供了一种改善SiC热氧化后的界面态的制造方法,包括以下步骤:步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程;步骤二,定义植入了低温H2或N2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。本发明专利技术使SiC/SiO2界面态达到相当于Si/SiO2界面态密度,进而改善并提高SiC_MOSFET器件应用性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造方法,具体地,涉及一种。
技术介绍
在功率元器件的发展中,主要半导体材料当然还是硅(Si)。在功率元器件领域中,通过微细化可以改善性能,但远不能达到更高的应用要求,在需要更高应用性能领域仅采用微细加工是无法改善的。因此,就需要在半导体材料结构上下工夫。SiC (碳化硅)材料是第三代宽禁带半导体材料的代表,因其在高温、高功率、高辐射条件下的优异性能而成为“极端电子学”中最重要的研宄对象之一;同时SiC材料又是除了 Si材料之外唯一能够通过直接热氧化生长氧化绝缘膜的半导体材料。目前,功率器件的研宄是SiC应用的主要研宄方向,尤其功率MOSFET更是研宄的热点所在。但是,在制作SiCMOS器件时,始终存在着沟道迀移率低的问题,这主要是由Si02/SiC的高界面态密度引起的。因此如何降低MOS器件的界面态密度成为SiC MOS器件研宄中需要解决的首要问题。SiC(碳化硅)功率元器件是以碳和硅的化合物一“碳化硅”作为原材料制作而成,并且,SiC (碳化硅)可以被热氧化,可以作为制作“金属-氧化物-半导体结构”的合适材料。由于在体4H-和3C-SiC中几乎各向同性的电学特性及高电子霍尔迀移率,这二种材料很适合高功率MOSFET应用。对于击穿电场,SiC (碳化硅)上热生长的S12质量可以与Si(硅)上的S12层质量相当。然而,由于SiC/Si02的界面电荷比Si/Si02大约高二个数量级,尤其是“4H-SiC/Si02”界面处靠近导带边缘的高界面态密度,会使MOSFET沟道迀移率非常低,进而会降低器件的性能。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种,其使SiC/Si02界面态达到相当于Si/Si02界面态密度,进而改善并提高SiC_MOSFET器件应用性能。根据本专利技术的一个方面,提供一种,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程;步骤二,定义植入了低温4或N 2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。优选地,所述步骤一包括以下步骤:选择硅晶圆底材MOSFET工艺制程并止于完成合适艺步骤;植入低温4或N2/H2退火工艺方法步骤;植入并延续硅晶圆底材MOSFET工艺制程剩余部分至工艺制程结束。优选地,所述碳化硅底材上依次设有第一氧化层、多晶层和第二氧化层。 优选地,所述碳化硅底材上依次设有第一氧化层、次多晶层和第二氧化层。与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:本专利技术利用低温4或1/!12退火工艺方法改善SiC/Si02界面态的工艺制程所加工的碳化硅晶圆底材功率半导体,其抗瞬态击穿电场能力强度较高,只要利用这个性质,就可提高与硅晶圆底材元件相同结构时的耐压性能。所以在相同的耐压条件下,可以得到较高的抗瞬态击穿特性。本专利技术以硅晶圆底材MOSFET工艺制程为基体,在关键的工艺步骤植入“低温;H2或N 2/H2”退火工艺方法,使之用于碳化硅底材MOSFET工艺制程的SiC/Si02界面态与硅晶圆底材MOSFET工艺制程的Si/S12界面态相当。硅晶圆底材MOSFET工艺制程的性质研宄已非常透彻;成熟;因此,植入低温4或N 2/H2退火工艺方法后,容易大量商用于碳化硅底材MOSFET产品的生产与发展。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术中植入低温4或N 2/H2退火工艺方法步骤的一个实施例原理图。图2为本专利技术中植入低温4或N 2/H2退火工艺方法步骤的另一个实施例原理图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术包括以下步骤:步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程,具体步骤如下:选择硅晶圆底材MOSFET工艺制程并止于完成合适艺步骤;植入低温4或1/!12退火工艺方法步骤(如图1和图2所示);植入并延续硅晶圆底材MOSFET工艺制程剩余部分至工艺制程结束;步骤二,定义植入了低温4或N 2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。其中,所述步骤一在硅晶圆底材MOSFET工艺制程中,若植入低温112或N2/H2退火工艺方法并用于碳化硅底材MOSFET工艺制程,能帮助改善SiC/Si02W面态。如图1所示,碳化硅底材I上依次设有第一氧化层2、多晶层3和第二氧化层4。如图2所示,碳化硅底材I上依次设有第一氧化层2、次多晶层5和第二氧化层4。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本专利技术并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本专利技术的实质内容。【主权项】1.一种,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程; 步骤二,定义植入了低温4或N2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。2.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤一包括以下步骤:选择硅晶圆底材MOSFET工艺制程并止于完成合适艺步骤;植入低温H2或N2/H2退火工艺方法步骤;植入并延续硅晶圆底材MOSFET工艺制程剩余部分至工艺制程结束。3.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述碳化硅底材上依次设有第一氧化层、多晶层和第二氧化层。4.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述碳化硅底材上依次设有第一氧化层、次多晶层和第二氧化层。【专利摘要】本专利技术提供了一种,包括以下步骤:步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程;步骤二,定义植入了低温H2或N2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。本专利技术使SiC/SiO2界面态达到相当于Si/SiO2界面态密度,进而改善并提高SiC_MOSFET器件应用性能。【IPC分类】H01L21-336, H01L21-324【公开号】CN104716045【申请号】CN201510091817【专利技术人】廖奇泊, 胡建国, 周雯 【申请人】上海芯亮电子科技有限公司【公开日】2015年6月17日【申请日】2015年2月28日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善SiC热氧化后的界面态的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,定义硅晶圆底材MOSFET工艺制程;步骤二,定义植入了低温H2或N2/H2退火工艺方法的硅晶圆底材MOSFET工艺制程用于碳化硅底材MOSFET工艺制程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:廖奇泊胡建国周雯
申请(专利权)人:上海芯亮电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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