[发明专利]碳化硅外延层及其刻蚀方法、碳化硅器件

说明书

本发明公开了一种碳化硅外延层及其刻蚀方法、碳化硅器件，所述刻蚀方法包括：在碳化硅外延层上形成设定刻蚀图形的掩膜；采用刻蚀气体对碳化硅外延层进行刻蚀处理；其中，刻蚀气体为与碳化硅外延层发生反应后会产生聚合物的气体；聚合物附着在掩膜中设定刻蚀图形的底部和侧壁上。本发明通过包含氯气、氩气和溴化氢的刻蚀气体对碳化硅外延层进行刻蚀处理，反应过程中产生的聚合物附着在掩膜中刻蚀图形的底部和侧壁上使得侧壁和拐角得到了保护，减弱了反应离子对刻蚀图形拐角处的刻蚀，有效地防止了微沟道在刻蚀图形处形成，提高了碳化硅器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种碳化硅外延层及其刻蚀方法、碳化硅器件。

背景技术

碳化硅刻蚀工艺是碳化硅器件制造中的一项关键工艺。由于碳化硅材料具有硬度高、化学性质稳定的特点，若采用湿法刻蚀则无法达到刻蚀的要求。目前，对碳化硅的刻蚀经常采用等离子体干法刻蚀工艺。但是，在现有的干法刻蚀过程中，掩膜刻蚀图形的侧壁和拐角处容易形成微沟道，而微沟道的存在会使下一步的填充工艺在该处形成空洞，从而降低碳化硅器件的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中碳化硅外延层的刻蚀方法容易造成侧壁和拐角处容易形成微沟道，降低碳化硅器件的刻可靠性的缺陷，提供一种碳化硅外延层及其刻蚀方法、碳化硅器件。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种碳化硅外延层的刻蚀方法，所述刻蚀方法包括：

在碳化硅外延层上形成设定刻蚀图形的掩膜；

采用刻蚀气体对所述碳化硅外延层进行刻蚀处理；

其中，所述刻蚀气体为与所述碳化硅外延层发生反应后会产生聚合物的气体；

所述聚合物附着在所述掩膜中所述设定刻蚀图形的底部和侧壁上。

较佳地，所述刻蚀气体包括氯气、氩气和溴化氢。

较佳地，所述溴化氢占全部所述刻蚀气体的气体流量的10％～20％；和/或，

所述刻蚀气体中的氯气与氩气的气体流量比例为1:1。

较佳地，所述在碳化硅外延层上形成设定刻蚀图形的掩膜的步骤包括：

在所述碳化硅外延层上制备厚度均匀的阻挡层；

在所述阻挡层的上表面均匀涂布光阻，并对涂布光阻后的所述阻挡层进行曝光和显影处理；

对曝光和显影处理后的所述阻挡层进行刻蚀处理，获取具有所述设定刻蚀图形的所述掩膜；

所述采用刻蚀气体对所述碳化硅外延层进行刻蚀处理的步骤包括：

通入所述刻蚀气体对所述掩膜下的所述碳化硅外延层进行刻蚀处理。

较佳地，所述阻挡层包括氧化硅阻挡层，所述掩膜包括氧化硅掩膜；或，所述阻挡层包括光刻胶，所述掩膜包括光刻胶掩膜。

较佳地，所述阻挡层包括氧化硅阻挡层，所述掩膜包括氧化硅掩膜。

较佳地，所述阻挡层包括光刻胶，所述掩膜包括光刻胶掩膜。

本发明还提供一种碳化硅外延层，所述碳化硅外延层采用上述的碳化硅外延层的刻蚀方法得到。

本发明还提供一种碳化硅器件，所述碳化硅器件包括上述的碳化硅外延层。

本发明的积极进步效果在于：