[发明专利]SiC MOS电容及制造方法

权利要求书

1.一种SiC MOS电容，其特征在于，所述SiC MOS电容包括：SiC衬底、栅介质层和正负电极；

所述SiC衬底层上设有SiC外延层；

所述栅介质层包括上层SiO₂过渡层、La_xAl_1-xO层和下层SiO₂过渡层；所述SiC外延层上设有所述下层SiO₂过渡层，所述下层SiO₂过渡层上设有所述La_xAl_1-xO层，所述La_xAl_1-xO层上设有上层SiO₂过渡层；

所述正负电极分别与上层SiO₂过渡层的表面和SiC衬底的背面连接；

所述SiC衬底层为N型重掺杂SiC衬底层，所述SiC外延层为N型轻掺的SiC外延层。

2.根据权利要求1所述的SiC MOS电容，其特征在于，所述SiC外延层厚度为10-100μm，掺杂浓度为1×10¹⁵-5×10¹⁵cm^-3。

3.根据权利要求1所述的SiC MOS电容，其特征在于，所述上层SiO₂过渡层和下层SiO₂过渡层的厚度分别为1-15nm。

4.根据权利要求1所述的SiC MOS电容，其特征在于，所述La_xAl_1-xO层的厚度为10nm-30nm。

5.一种SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，将SiC衬底上的N型SiC外延层进行清洗处理，在温度为1050±5℃的条件下，干氧氧化一层厚度为1nm-15nm的SiO₂作为下层SiO₂过渡层；

步骤2，对氧化后N型SiC外延层，依次完成在Ar气环境中退火、在湿氧环境中湿氧氧化退火和在Ar气环境中冷却处理；

步骤3，利用原子层淀积的方法，在退火和冷却处理后的SiC外延层上淀积一层厚度为10nm-30nm的栅介质La_xAl_1-xO层；

步骤4，利用原子层淀积的方法，在栅介质La_xAl_1-xO层上淀积一层厚度为1-15nm的SiO₂，再在温度为750±5℃的N₂气环境中退火8min作为上层SiO₂过渡层；

步骤5，利用磁控溅射的方法在所述上层SiO₂过渡层表面溅射金属Al作为正电极，在所述SiC外延层的背面溅射金属Al作为负电极，再在温度为400±5℃的Ar气环境中退火30min。

6.根据权利要求5所述的SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述步骤2中在Ar气环境中退火，具体为，退火温度为1050±5℃，退火时间为30min，在Ar气环境中退火。

7.根据权利要求5所述的SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述步骤2中在湿氧环境中湿氧氧化退火，具体为，退火温度为950±5℃，退火时间为1h，在湿氧环境中湿氧氧化退火。

8.根据权利要求5所述的SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述步骤2中在Ar气环境中冷却冷处理，具体为，按照3℃/min的速率在Ar气环境中冷却冷处理。

9.根据权利要求5所述的SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述步骤3中淀积一层厚度为15nm30nm的栅介质La_xAl_1-xO层，具体为，淀积温度为200℃-300℃，淀积时间为1h-2h，淀积一层厚度为15nm30nm的栅介质La_xAl_1-xO层。

10.根据权利要求5所述的SiC MOS电容的制造方法，其特征在于，所述步骤4中淀积一层厚度为1-15nm的SiO₂，具体为，淀积温度为200℃-500℃，淀积时间为15min-60min，淀积一层厚度为1-15nm的SiO₂。