[发明专利]一种碳化硅沟槽及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅沟槽，其具有侧壁陡直和底部圆滑的沟槽结构。

2.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽，其特征在于，所述碳化硅沟槽采用干法刻蚀和旋涂结合的方法制得。

3.一种碳化硅沟槽的制备方法，其包括以下步骤：

步骤S2：在碳化硅基体上沉积第一层掩膜；

步骤S3：在第一层掩膜上的非沟槽区域沉积光刻胶掩膜；

步骤S4：通过第一次干法刻蚀去除沟槽区域上方的第一层掩膜和非沟槽区域沉积的光刻胶掩膜，得到具有陡直的掩膜侧壁的凹槽；

步骤S5：将旋涂玻璃旋涂在第一层掩膜和所述凹槽的表面上，固化形成底部圆滑的第二层掩膜，优选地，所述第二层掩膜为硅的氧化物；

步骤S6：通过第二次干法刻蚀形成侧壁陡直且底部圆滑的碳化硅沟槽；

步骤S7：通过湿法腐蚀去除剩余的第一层掩膜和硅的氧化物，得到所述碳化硅沟槽。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤S2之前的步骤S1：清洗碳化硅基体。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述第一层掩膜为多晶硅、非晶硅、AIN或SiO₂，和/或所述第一层掩膜的厚度：碳化硅沟槽刻蚀深度＝(0.5-2):1，优选为1:1。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，所述光刻胶的方法包括涂胶、软烘、曝光、显影和固胶；和/或所述光刻胶掩膜的厚度为1-3μm，优选为1.5-2.5μm。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一次干法刻蚀的条件为：采用CF₃和CF₄工艺气体，射频功率为300-500W，优选为350-450W，反应腔室压力为80-120mttor，优选为90-110mttor；

和/或所述第二次干法刻蚀的条件为:用Cl₂和SF₆刻蚀气体，上下电极射频功率分别为400-600W和200-400W，优选为450-550W和250-350W，气体压力为60-100mttor，优选为70-90mttor。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤5)中，所述旋涂的转速为2000-4000转/分钟，所述旋涂玻璃的厚度100-500nm，

和/或所述固化为高温固化，优选地，所述高温固化的温度为100-140℃，优选为110-130℃，时间为20-40min，优选为25-35min。

9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤7)中，所述湿法刻蚀采用BHF溶液腐蚀5-15min，优选10min，进一步优选地，所述BHF溶液中，氢氟酸：去离子水体积比＝(15-25)：1。

10.一种根据权利要求1-2所述的碳化硅沟槽或根据权利要求3-9所述的制备方法得到的碳化硅沟槽在半导体领域，尤其是在以碳化硅为材料制备功率器件领域的应用。