[发明专利]沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法

权利要求书

1.一种沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：对SiC外延层（1）进行图形化处理，使得在SiC外延层（1）上表面刻蚀形成沟槽，并且沟槽深度范围为0.3-100um，开口宽度范围为0.3-5um；

步骤S2：沉积多晶硅或非晶硅（2），使其完全覆盖SiC外延层（1）上表面，并填充满经过图形化处理形成的沟槽；

步骤S3：对SiC外延层（1）上表面进行平坦化处理，保留沟槽内的多晶硅或非晶硅（2），使得保留的多晶硅或非晶硅（2）与SiC外延层（1）上表面齐平；

步骤S4：刻蚀步骤S3中沟槽内部分的多晶硅或非晶硅（2），保留沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2）；

步骤S5：同时高温氧化沟槽侧壁裸露的SiC和沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2），使其形成SiO₂层（3），使得沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2）氧化形成的SiO₂层（3）厚度大于沟槽侧壁的SiC氧化形成的SiO₂层（3）厚度，并且沟槽侧壁的SiC氧化形成的SiO₂层（3）厚度为30-100nm。

2.根据权利要求1所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，刻蚀形成沟槽的方式采用光刻工艺，其刻蚀形成沟槽时采用等离子体干法刻蚀，沟槽角度为70-90^o。

3.根据权利要求1或2所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，对SiC外延层（1）上表面进行平坦化处理采用的方法为CMP工艺或者各向异性的干法刻蚀回刻。

4.根据权利要求1或2所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤S5中，沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2）氧化形成的SiO₂层（3）厚度为30-1500nm。

5.基于权利要求1至4任一权利要求所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于，步骤S5还可以采用以下步骤：

步骤A1：在步骤S4中沟槽底部保留的多晶硅或非晶硅（2）、裸露的沟槽侧壁以及外延层（1）上表面均沉积SiN硬质掩蔽层（4）；

步骤A2：刻蚀去除SiC外延层（1）上表面和沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2）上表面的SiN硬质掩蔽层（4），保留沟槽侧壁的SiN硬质掩蔽层（4）；

步骤A3：高温氧化沟槽底部的多晶硅或非晶硅（2），使其形成SiO₂层（3）；

步骤A4：刻蚀去除步骤A2中沟槽侧壁保留的SiN硬质掩蔽层（4）；

步骤A5：高温氧化沟槽侧壁裸露的SiC，使其形成SiO₂层（3），使得沟槽侧壁SiC氧化形成的SiO₂层（3）厚度小于沟槽底部的SiO₂层（3）厚度，并且沟槽侧壁的SiC氧化形成的SiO₂层（3）厚度为30-100nm。

6.根据权利要求4所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤A1中，沉积SiN硬质掩蔽层（4）采用的是化学气相沉积法，且SiN硬质掩蔽层（4）厚度为300-2000埃。

7.根据权利要求4所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤A2中，刻蚀去除SiC外延层（1）上表面和沟槽底部保留的多晶硅或非晶硅（2）上表面的SiN硬质掩蔽层（4）的方法为各向异性的干法刻蚀。

8.根据权利要求4所述的沟槽转角处栅氧具有高场强承受力的SiC-MOSFET栅的制备方法，其特征在于：在步骤A3中，进行高温氧化的温度为600-2000℃，氧化气体为干氧。