關(guān)掉射頻網(wǎng)絡(luò)適配器，關(guān)掉O2;
[0142](Dg)充隊(duì)直到反應(yīng)室腔門(mén)可以自動(dòng)打開(kāi)，取出；
[0143](Dh)將去除掉表面碳膜的SiC外延片進(jìn)行RCA清洗；
[0144]步驟E，犧牲氧化層的生長(zhǎng)：
[0145](Ea)將進(jìn)行過(guò)高溫退火的SiC外延片放入高溫氧化爐中，在1200°C時(shí)在純干氧條件下氧化SiC外延片表面30min，在SiC外延片正面生成厚度為20nm的SiO2氧化膜；
[0146](Eb)將生長(zhǎng)過(guò)3叫氧化膜的SiC外延片放入HF酸當(dāng)中，將表面的氧化層清洗掉；
[0147]步驟F，大面積生長(zhǎng)SiOiJI介質(zhì)層：
[0148](Fa)將進(jìn)行完HF酸清洗的SiC放入高溫氧化爐中，在溫度為750°C的N2環(huán)境中推入氧化爐恒溫區(qū)中；
[0149](Fb)按3°C /min速率對(duì)恒溫區(qū)進(jìn)行升溫；
[0150](Fe)當(dāng)溫度升至1150°C時(shí)通入氧氣，氧氣流量為O. 51/min，在純干氧條件下氧化外延片表面10小時(shí)，在SiC外延片正面生成厚度為51nm的3102氧化膜。
[0151](Fd)關(guān)掉O2，打開(kāi)Ar，通Ar氣15分鐘；
[0152](Fe)按照3°C /min速率對(duì)恒溫區(qū)進(jìn)行升溫；
[0153](Ff)當(dāng)溫度升到1175°C時(shí)，打開(kāi)NO，流量577sccm，時(shí)間2小時(shí)；
[0154](Fh)關(guān)掉NO氣體，將爐溫降到900 °C ；
[0155](Fi)關(guān)掉Ar氣體，取出；
[0156]步驟G，襯底電極的形成：
[0157](Ga)將生長(zhǎng)了柵介質(zhì)的SiC外延片放入電子束蒸發(fā)室中；
[0158](Gb)在背面大面積蒸發(fā)三種金屬Al/Ni/Au做襯底歐姆接觸電極，其厚度分別為150nm、50nm和70nm，從而形成襯底歐姆接觸；
[0159](Ge)最后將做完源電極的SiC外延片置于退火爐中在950°C下進(jìn)行合金退火30分鐘；
[0160]步驟H柵電極的形成:
[0161](Ha)在進(jìn)行完源漏電極退火的SiC外延片正面涂剝離膠、光刻膠，甩膠，然后對(duì)甩過(guò)膠的SiC外延片在80°C下進(jìn)行前烘；前烘時(shí)間為10?15min ;
[0162](Hb)利用柵電極光刻板刻出柵圖形；
[0163](He)在正性顯影液中顯影，溶液溫度為20°C，顯影時(shí)間為85s ；
[0164](Hd)將顯影之后的SiC外延片在超純水進(jìn)行堅(jiān)膜，水溫度為20°C，堅(jiān)膜時(shí)間為85s ；
[0165](He)在等離子體去膠機(jī)中去掉曝光過(guò)的光刻膠，然后利用去離子水進(jìn)行清洗；
[0166](Hf)然后將去過(guò)光刻膠的SiC外延片在丙酮中浸泡5小時(shí)以及利用丙酮超聲I分鐘，然后再丙酮、酒精清洗各一次，去掉柵電極區(qū)域的剝離膠；露出有效接觸區(qū)域；
[0167](Hg)對(duì)去過(guò)光刻膠和剝離膠的SiC外延片放入電子束蒸發(fā)室當(dāng)中，大面積蒸發(fā)Ti/Au，厚度為 50nm/200nm ；
[0168](Hm)通過(guò)剝離方法形成最后的柵電極接觸。
[0169]圖2是SiC外延片經(jīng)過(guò)1650°C退火沒(méi)碳膜保護(hù)下AFM的測(cè)試結(jié)果示意圖(RMS =
6.1nm);圖3是SiC外延片經(jīng)過(guò)1650°C退火有碳膜保護(hù)下AFM的測(cè)試結(jié)果示意圖(RMS =
2.6nm);由此可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0170]本發(fā)明通過(guò)在高溫下對(duì)光刻膠加熱形成碳膜，相比較其它工藝方法，簡(jiǎn)單而且實(shí)用價(jià)值高，能有效的減小SiC/Si02表面粗糙度，改善表面的平整度，減小在高柵壓下的局部柵電場(chǎng)強(qiáng)度，提高柵介質(zhì)層的可靠性。
[0171]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改善SiC/Si02界面粗糙度的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: Al、基片表面清洗:對(duì)N-/N+型SiC外延片的表面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)濕法工藝清洗； A2、表面碳保護(hù)膜的形成:在SiC外延片表面形成碳保護(hù)膜； A3、高溫退火:對(duì)表面形成碳保護(hù)膜的SiC外延片進(jìn)行1600°C的高溫離子注入退火；A4、表面碳膜的去除:對(duì)進(jìn)行過(guò)高溫離子注入退火之后的SiC外延片進(jìn)行表面碳膜的去除; A5、柵介質(zhì)層生長(zhǎng):將去除了表面碳膜的SiC外延片進(jìn)行大面積HF酸清洗，然后進(jìn)行S1；J|介質(zhì)層的生長(zhǎng)； A6、底部襯底電極的形成:對(duì)進(jìn)行了 S12柵介質(zhì)層的SiC外延片進(jìn)行底部襯底電極的生長(zhǎng)，并進(jìn)行電極退火； A7、柵電極的形成:對(duì)進(jìn)行了襯底電極退火的SiC外延片進(jìn)行柵電極的形成。
2.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/Si02界面粗糙度的方法，其特征在于，步驟A2的具體工藝步驟為: A21、在N-/N+SiC外延片表面涂光刻膠、甩膠，放入烤箱中90°C下前烘I分鐘； A22、將進(jìn)行前烘的SiC外延片放入高溫退火爐中，在600°C下保持30分鐘，進(jìn)行碳化； A23、對(duì)進(jìn)行過(guò)碳化的SiC外延片進(jìn)行降溫。
3.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/Si02界面粗糙度的方法，其特征在于，步驟A3的具體工藝步驟為: A31、將表面進(jìn)行了碳化的SiC外延片置于高溫退火爐中，將有碳膜的一面朝下，抽真空到KT7Torr，充Ar氣，逐步升溫到1600°C，在1600°C停留30分鐘，進(jìn)行高溫離子注入退火； A32、高溫退火爐降溫到常溫，將SiC外延片從高溫退火爐中拿出。
4.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/Si02界面粗糙度的方法，其特征在于，步驟A4的具體工藝步驟為: A41、將進(jìn)行了高溫離子注入退火的SiC外延片放入RIE反應(yīng)室中，帶有碳膜的一面朝上，關(guān)上反應(yīng)室閥門(mén)，打開(kāi)N2_門(mén)到1/4，通160秒，然后關(guān)掉氮?dú)忾y門(mén)； A42、對(duì)帶有碳膜的SiC外延片進(jìn)行了 60秒的隊(duì)沖洗之后，打開(kāi)油泵，等到油泵的聲音變大并且變得穩(wěn)定的時(shí)候完全打開(kāi)油泵閥門(mén)，等到泵穩(wěn)定20-30分鐘； A43、打開(kāi)氧氣閥門(mén)，直到腔室里面的壓力達(dá)到9E-12mT ； A44、打開(kāi)冷卻系統(tǒng)，調(diào)節(jié)氧氣流量到47sccm ； A45、打開(kāi)射頻網(wǎng)絡(luò)適配器，計(jì)時(shí)90分鐘去掉SiC外延片表面的碳膜； A46、關(guān)掉網(wǎng)絡(luò)適配器電源，關(guān)掉O2; A47、將系統(tǒng)降壓到常壓，關(guān)掉冷卻系統(tǒng)，對(duì)RIE反應(yīng)室里面充N(xiāo)2直到反應(yīng)室門(mén)可以打開(kāi)，取出SiC外延片。
5.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/S12界面粗糙度的方法，其特征在于，步驟A5的具體工藝步驟為: A51、對(duì)去除了表面碳膜的SiC外延片進(jìn)行HF酸清洗； A52、將進(jìn)行過(guò)HF酸清洗的SiC外延片放入高溫氧化爐中，1180°C時(shí)，通入純氧氣，在干氧條件下氧化SiC外延片正面10小時(shí)，生成厚度為51nm的S12氧化膜； A53、對(duì)生長(zhǎng)的氧化膜進(jìn)行氮化:對(duì)生長(zhǎng)的S12氧化膜進(jìn)行1175°C下2小時(shí)的NO退火。
6.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/Si02界面粗糙度的方法，其特征在于， 步驟A6的具體工藝步驟為: A61、把已經(jīng)形成柵介質(zhì)S1j^ SiC外延片放入電子束蒸發(fā)室中； A62、在SiC外延片背面上蒸發(fā)厚度為20nm的Ni和240nm的Au兩種金屬作為襯底接觸金屬； A63、將進(jìn)行了襯底電極制作的SiC外延片置于退火爐中在950°C下合金退火30分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的改善SiC/S12界面粗糙度的方法，其特征在于，步驟A7的具體工藝步驟為: A71、在進(jìn)行了襯底電極淀積的SiC外延片表面涂剝離膠，甩膠； A72、在涂完剝離膠的SiC外延片表面涂光刻膠，甩膠，利用柵版光刻出柵金屬區(qū)域；A73、在刻出柵接觸孔的SiC外延片表面上蒸發(fā)厚度為20nm/240nm的Ni/Au作為柵接觸金屬； A74、利用剝離方法形成柵圖形。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改善SiC/SiO2界面粗糙度的方法，該方法包括以下步驟：基片表面清洗在SiC外延片表面形成碳保護(hù)膜；進(jìn)行1600℃的高溫離子注入退火；進(jìn)行表面碳膜的去除；將去除了表面碳膜的SiC外延片進(jìn)行大面積HF酸清洗，然后進(jìn)行SiO2柵介質(zhì)層的生長(zhǎng)；對(duì)進(jìn)行了SiO2柵介質(zhì)層的SiC外延片進(jìn)行底部襯底電極的生長(zhǎng)，并進(jìn)行電極退火；對(duì)進(jìn)行了襯底電極退火的SiC外延片進(jìn)行柵電極的形成。本發(fā)明通過(guò)在高溫下對(duì)光刻膠加熱形成碳膜，相比較其它工藝方法，簡(jiǎn)單而且實(shí)用價(jià)值高，能有效的減小SiC/SiO2表面粗糙度，改善表面的平整度，減小在高柵壓下的局部柵電場(chǎng)強(qiáng)度，提高柵介質(zhì)層的可靠性。
【IPC分類(lèi)】H01L21-324
【公開(kāi)號(hào)】CN104766798
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510141650
【發(fā)明人】劉莉, 楊銀堂
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日