[发明专利]一种场效应晶体管器件的栅极结构制作方法及场效应晶体管器件在审
申请号: | 202110852603.4 | 申请日: | 2021-07-27 |
公开(公告)号: | CN113594030A | 公开(公告)日: | 2021-11-02 |
发明(设计)人: | 万彩萍;许恒宇;叶甜春 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L21/28 | 分类号: | H01L21/28;H01L21/336;H01L29/786 |
代理公司: | 北京知迪知识产权代理有限公司 11628 | 代理人: | 王胜利 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 场效应 晶体管 器件 栅极 结构 制作方法 | ||
1.一种场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一碳化硅外延片;
对所述碳化硅外延片进行高温栅氧处理,以使所述碳化硅外延片表面形成二氧化硅栅氧化层;
在所述二氧化硅栅氧化层上形成栅极图形,得到包含所述栅极图形的第一栅极结构;
对所述第一栅极结构按光刻图形进行刻蚀和二次氧化处理,得到第二栅极结构。
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述在所述二氧化硅栅氧化层上形成栅极图形,得到包含所述栅极图形的第一栅极结构包括:
在所述二氧化硅栅氧化层上淀积多晶硅材料层并进行离子注入激活;
对进行了离子注入激活的所述多晶硅材料层进行图案化光刻工艺处理,形成所述栅极图形,得到包含所述栅极图形的第一栅极结构。
3.根据权利要求1所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述对所述第一栅极结构按光刻图形进行刻蚀和二次氧化处理,得到第二栅极结构包括:
在预设温度下,对所述第一栅极结构进行干氧氧化处理或湿氧氧化处理,得到所述第二栅极结构;
其中,所述预设温度的温度范围为大于或者等于800摄氏度,且小于或者等于1200摄氏度。
4.根据权利要求1所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述碳化硅外延片为已完成有源区掺杂的N型及P型离子注入及激活的碳化硅外延片。
5.根据权利要求1所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述对所述碳化硅外延片进行高温栅氧处理,以使所述碳化硅外延片表面形成二氧化硅栅氧化层,包括:
对所述碳化硅外延片依次进行牺牲氧化工艺、工业标准湿法清洗工艺以及氧化及氧化后退火处理,在所述碳化硅外延片表面形成所述二氧化硅栅氧化层。
6.根据权利要求5所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述对所述碳化硅外延片依次进行牺牲氧化工艺、工业标准湿法清洗工艺以及氧化及氧化后退火处理,在所述碳化硅外延片表面形成所述二氧化硅栅氧化层,包括:
对所述碳化硅外延片进行牺牲氧化工艺,形成薄氧化层;
对形成了薄氧化层的所述碳化硅外延片进行工业标准湿法清洗工艺,去除所述薄氧化层;
对去除了所述薄氧化层后的所述碳化硅外延片在高温下进行干氧氧化及氧化后退火处理,在所述碳化硅外延片表面形成所述二氧化硅栅氧化层;
其中,所述高温氧化及退火的温度范围为大于或者等于1150摄氏度,且小于或者等于1550摄氏度。
7.根据权利要求1-6任一所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述碳化硅外延片的材料为N型4H-SiC、N型3C-SiC、N型6H-SiC、P型4H-SiC、P型3C-SiC、或P型6H-SiC。
8.根据权利要求2所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述多晶硅材料层为掺杂了N型离子或P型离子的材料层。
9.根据权利要求2所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法,其特征在于,所述多晶硅材料层的厚度大于500纳米。
10.一种场效应晶体管器件,其特征在于,包括权利要求1-9任一所述的场效应晶体管器件的栅极结构制作方法所制作的所述第二栅极结构。
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