[发明专利]提高SiC MOS器件性能的含氧元素的氧化后处理方法

权利要求书

1.一种提高SiC MOS器件性能的含氧元素的氧化后处理方法，包括以下步骤：

步骤1、RCA清洗，将SiC晶元采用RCA工艺清洗；

步骤2、干氧氧化，将清洗后的SiC晶元在N₂的保护下送入管式炉中，温度控制在1000~1200℃，通入氧气，氧气流量控制在10~2000 sccm, 氧化时间控制在2~4 h，氧化后氧化膜厚度为30~60 nm；

步骤3、将样品放入等离子体反应室内，清洗烘干后，将样品通过样品传送杆送入ECR微波等离子体低温氧化设备的送样室，再经传送轨道将样品放入等离子体反应室内的基台上；

步骤4、等离子体辅助氧化后处理开始，利用真空设备将反应室的真空度降至10^-3~10^-6 Pa，开启基台加热装置，将样品加热至200~700 ℃，开启ECR等离子体发生系统，调节微波电源功率至100~1000 W，开始等离子体辅助氧化后处理，需要通入含O的气氛，通入的气氛为包含O的一种单独气体或包含O的多种混合气体，即O₂/O₃/H₂O/H₂O₂/H₂/N₂/HCl/Cl₂，通过第1~4流量计调节各气体组分比例如下：

（a）通入O₂气体，开启第1流量计，流量控制在18~1000 sccm；

（b）通入O₃气体，开启第2流量计，流量控制在70~100 sccm；

（c）通入H₂气体，开启第4流量计，流量控制在80~100 sccm；

（d）通入H₂O气体，开启第3流量计，流量控制在60~100 sccm；

（e）通入H₂O₂气体，开启第3流量计，流量控制在60~100 sccm；

（f）通入N₂气体，开启第4流量计，流量控制在80~100 sccm；

（g）通入HCl气体，开启第4流量计，流量控制在80~100 sccm；

（h）通入Cl₂气体，开启第4流量计，流量控制在80~100 sccm；

步骤5、经过1~30 min氧化后处理后，等离子体辅助氧化后处理结束，关闭第1流量计，保持真空设备运作，关闭ECR等离子体发生系统，待真空度降至10^-3 Pa以下，打开第4流量计，通入N₂气，在N₂保护下将样品温度降至室温，并取出；

步骤6、进行离子注入后退火激活杂质，处理后的SiC晶元放回管式炉中，在1000~1200℃的N₂中退火20~40 min，而后进行涂胶，光刻，腐蚀，离子注入，去胶，清洗，烘干后，进行离子注入后退火激活杂质，在1000~1800 ℃下，Ar气氛中退火10~30 min；

步骤7、完成SiC MOSFET的制作，去除背面氧化层后，对样品进行Al、Ti或TiC的制作，沉积方法包括蒸镀、溅射以及MOCVD，而后在Ar气氛中进行退火，退火温度控制在400~480 ℃，退火时间控制在10~30 min，在保护气氛下冷却至室温，即完成了SiC MOSFET的制作。