[发明专利]基于两步微波等离子体氧化的凹槽MOSFET器件的制造方法有效
| 申请号： | 201810521158.1 | 申请日： | 2018-05-25 |
| 公开（公告）号： | CN108766887B | 公开（公告）日： | 2019-07-30 |
| 发明（设计）人： | 刘新宇;汤益丹;王盛凯;白云;杨成樾 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L21/336 | 分类号： | H01L21/336;H01L21/28 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 微波等离子体 含氧气体 碳化硅 氧等离子体 二氧化硅 栅氧化层 栅刻蚀 微波等离子体发生装置 低温等离子体 高温等离子体 氧化效率 栅介质层 栅表面 衬底 制造 | ||
1.一种基于两步微波等离子体氧化的凹槽MOSFET器件的制造方法，包括：
在凹槽栅刻蚀后，利用微波等离子体将凹槽栅表面的碳化硅氧化为二氧化硅，形成凹槽栅氧化层，
其中形成凹槽栅氧化层的步骤包括：
将进行凹槽栅刻蚀后的碳化硅衬底放置在微波等离子体发生装置中；
通入第一含氧气体，产生的氧等离子体以第一升温速度升温到第一温度，在所述第一温度和第一压力下进行低温等离子体氧化；
将氧等离子体以第二升温速度升温到第二温度，通入第二含氧气体，在所述第二温度和第二压力下进行高温等离子体氧化，直到生成预定厚度的二氧化硅；
停止通入含氧气体，反应结束；
其中，第一温度为300-400℃，第二温度为700-900℃，所述第一压力为100-200mTorr，所述第二压力为700-900mTorr，所述第一升温速度大于所述第二升温速度；
第一含氧气体为氧气与氢气或惰性气体的混合气，其中氧气的含量为30-99vol.％，所述第二含氧气体为纯氧。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一升温速度为1-1.5℃/s，所述第二升温速度为0.5-1℃/s。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述微波等离子体发生装置的输入功率为800-2000W，微波频率为2.4-2.5GHz。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，低温等离子体氧化的等离子放电时间为400-600s，高温等离子体氧化的等离子放电时间为600-1000s。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，生成的二氧化硅的厚度为1-60nm。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述方法还包括排出生成的一氧化碳的步骤。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，反应结束后通入氮气，在氮气氛围下冷却降温。
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