[发明专利]一种基于ONO结构的SiC终端结构制备方法

摘要

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种基于ONO结构的SiC终端结构制备方法。该方法包括下述步骤步骤一，在碳化硅衬底表面沉积ONO结构；步骤二，在ONO结构上涂覆光刻胶，采用光刻工艺形成台面的图形转移；步骤三，对ONO结构中最上层的二氧化硅进行刻蚀，暴露出中间层的氮化硅；步骤四，对ONO结构中的中间层的氮化硅刻蚀，并刻蚀至最底层的二氧化硅；步骤五，对ONO结构中第三层剩余二氧化硅进行刻蚀，暴露出碳化硅衬底有源区；步骤六，对碳化硅衬底进行退火；步骤七，沉积金属，形成金属场板。本发明提供的方法避免了碳化硅衬底有源区的损伤，避免金属场板拐角处出现断裂，有着极稳的化学性质、绝缘性质和隔离金属离子污染的效果。

主权项

一种基于ONO结构的SiC终端结构制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤一，在碳化硅衬底表面沉积ONO结构；步骤二，在ONO结构上涂覆光刻胶，采用光刻工艺形成台面的图形转移；步骤三，对ONO结构中最上层的二氧化硅进行刻蚀，暴露出中间层的氮化硅；步骤四，对ONO结构中的中间层的氮化硅刻蚀，并刻蚀至最底层的二氧化硅；步骤五，对ONO结构中第三层剩余二氧化硅进行刻蚀，暴露出碳化硅衬底有源区；步骤六，对碳化硅衬底进行退火；步骤七，沉积金属，形成金属场板；所述步骤一中，在碳化硅衬底表面沉积一层的二氧化硅，在二氧化硅层上沉积一层的氮化硅，最后在氮化硅层上沉积一层的二氧化硅；所述步骤一中，采用增强型等离子体化学气相沉积PECVD、低压化学气相沉积LPCVD、常压化学气相沉积APCVD，或电感耦合等离子体化学气相沉积ICP‑CVD沉积二氧化硅层和氮化硅层；所述步骤三中，采用湿法腐蚀ONO结构中最上层的二氧化硅，形成倒梯形的平缓沟槽通孔，通过氢氟酸缓冲溶液的配比调整，所述平缓沟槽在5°至85°之间进行调整；或采用干法刻蚀ONO结构中最上层的二氧化硅，形成倒梯形的平缓沟槽通孔，通过工艺气体、压强和功率的调整，所述平缓沟槽在5°至85°之间进行调整；所述步骤四中，采用干法刻蚀中间层氮化硅形成垂直沟槽通孔，并刻蚀至最底层的二氧化硅；所述步骤五中，采用干法刻蚀和湿法腐蚀结合的方式刻蚀最底层的二氧化硅形成横向凹槽结构，在距离该层底部处的沟槽存在横向凹槽结构，横向凹槽的以上部位为垂直通孔，并且碳化硅衬底有源区暴露出来；所述湿法腐蚀中的氢氟酸缓冲溶液氢氟酸：氟化铵的比例为1：1至1：50；所述干法刻蚀包括反应离子刻蚀RIE和电感耦合等离子刻蚀ICP；采用干法刻蚀中的反应离子刻蚀RIE，使用的工艺气体三氟甲烷CHF3使用量为10～50sccm、六氟化硫SF6使用量为1～20sccm、氧气O2使用量为1～25sccm，反应离子刻蚀RIE的射频功率为100～500W，反应离子刻蚀RIE设备腔体内气压为500～2500mTorr；采用干法刻蚀中电感耦合等离子刻蚀ICP，使用的工艺气体三氟甲烷CHF3使用量为5～40sccm、六氟化硫SF6使用量为1～45sccm、氧气O2使用量为1～20sccm，电感耦合等离子刻蚀ICP的射频功率为100～500W、ICP功率为100～3000W，电感耦合等离子刻蚀ICP设备腔体内气压为5～60mTorr；所述步骤六中，采用的退火方式为快速退火，在氮气气氛或氧气气氛中，温度在400～1500摄氏度范围内，保持时间为1～20分钟；所述步骤七中，沉积金属采用电子束蒸发方式或磁控溅射方式；首先沉积厚度为1～15nm范围内的Ti，再沉积200～700nm范围内的Ni，最后沉积厚度为100～500nm范围内的Ag或Al或Cu。