CN110199380A - 在碳化硅上制造绝缘层的方法 - Google Patents

在碳化硅上制造绝缘层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110199380A
CN110199380A CN201780083624.6A CN201780083624A CN110199380A CN 110199380 A CN110199380 A CN 110199380A CN 201780083624 A CN201780083624 A CN 201780083624A CN 110199380 A CN110199380 A CN 110199380A
Authority
CN
China
Prior art keywords
insulating layer
silicon carbide
light
oxide
sic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780083624.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110199380B (zh
Inventor
小松雄尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zf Frederick Harfin Co Ltd
Original Assignee
Zf Frederick Harfin Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Frederick Harfin Co Ltd filed Critical Zf Frederick Harfin Co Ltd
Publication of CN110199380A publication Critical patent/CN110199380A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110199380B publication Critical patent/CN110199380B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/022—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being a laminate, i.e. composed of sublayers, e.g. stacks of alternating high-k metal oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/0223—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate
    • H01L21/02233—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer
    • H01L21/02236—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer group IV semiconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/02252—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by plasma treatment, e.g. plasma oxidation of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02304—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment formation of intermediate layers, e.g. buffer layers, layers to improve adhesion, lattice match or diffusion barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/0234—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
    • H01L21/02348—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light treatment by exposure to UV light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
    • H01L21/048—Making electrodes
    • H01L21/049—Conductor-insulator-semiconductor electrodes, e.g. MIS contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
    • H01L29/1608—Silicon carbide

Abstract

提出了一种在碳化硅上制造绝缘层的方法。根据所述方法，首先，准备所述碳化硅的表面，然后在低于400℃的温度下在所述表面上形成所述绝缘层的第一部分。最终，通过在所述第一部分上沉积介电膜来形成所述绝缘层的第二部分。在形成所述绝缘层的第一部分期间和/或之后用波长低于和/或等于450nm的光照射所述碳化硅的表面。

Description

在碳化硅上制造绝缘层的方法
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的在碳化硅上制造绝缘层的方法。
背景技术
US 7,880,173 B2公开了一种半导体器件和制造半导体器件的方法。它公开了在碳化硅基底上形成栅极绝缘层。它说明了通过在含有O2或H2O的气氛中，在800℃至1200℃范围内的温度下将碳化硅的表面氧化来形成栅极绝缘层，其厚度为约50纳米。可选地，它教导了使用通过使硅烷和氧气在400℃至800℃下反应而形成的低温氧化物在碳化硅基底上沉积硅氧化物。
US 2011/0169015 A1也公开了一种半导体器件和这样的器件的制造方法。它公开了在碳化硅基底上，形成表面保护膜。它说明了通过在含有O2和H2O的气氛中，在1000℃的温度下将碳化硅的表面氧化1小时至4小时来形成表面保护膜的表面钝化层，其厚度为约10纳米。在形成表面钝化层之后，沉积含磷的硅氧化物并且进一步沉积硅氮化物以配制表面保护膜。该表面保护膜也是碳化硅上的绝缘层。
US 5,698,472公开了在高于900℃的温度下进行SiC表面的氧化的同时在所述氧化期间使用紫外光。紫外光的波长在115nm和180nm之间。
发明内容
根据独立权利要求的在碳化硅上制造绝缘层的方法与上文引用的现有技术相比表现出以下优势：
当碳化硅的表面被氧化而没有足够的能量来将碳氧化时，残留的碳原子留在所形成的硅氧化物膜中。这些碳原子以约2.7eV-5eV的结合能与硅氧化物的基质结合。如果在形成硅氧化物时用波长短于450nm的光照射碳化硅的表面，则所述光中的光子具有大于2.75eV的能量并且各光子能够释放如下碳原子，所述碳原子的结合能小于所述光子的能量。当所述光具有其峰值短于450nm的发光波长分布时，能够在形成硅氧化物期间防止残留的碳。释放的碳原子也被氧化并且作为气态一氧化碳或二氧化碳被去除。
由于根据本发明，在低于400℃的温度下形成绝缘层，因此当在没有被照射的情况下进行氧化时，在SiC和绝缘层的界面处未氧化的碳原子的数量更高，从而导致界面缺陷。这些界面缺陷会导致平行于表面移动的电子减慢。此外，绝缘层的介电特性和稳定性会受到未氧化的碳原子的负面影响。因为碳原子以上述方式被氧化，根据本发明的照射减少或甚至消除了这样的负面影响。最终，由这样制造的SiC制成的器件，如晶体管，具有更好的质量和改善的电学和/或光学特性。
由于根据本发明在低于400℃下形成绝缘层，因此与现有技术相比，在冷却至室温之后，热应力低得多。这改善了例如由碳化硅制成的晶体管器件如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或BJT(双极面结型晶体管)的电气性能。根据本发明的介电膜能够表现出高介电常数，这潜在地有益于例如MOSFET的性能。由于在碳化硅的基底与介电膜之间存在绝缘层的第一部分，因此实现了改善的界面质量，如果介电膜直接沉积在碳化硅上，那么界面质量将是不好的。
所述介电膜可以由诸如氧化铝、氮氧化铝、铪氧化物、铪硅化物、铪铝氧化物、锆氧化物、锆硅化物、钛氧化物、镧氧化物、硅氮化物、氮氧化硅或沉积的硅氧化物的材料组成。所述绝缘层由两层组成，即通过将碳化硅表面氧化而形成的薄硅氧化物层和沉积在所述薄硅氧化物层上的另一介电膜。
此外，碳化硅表面上的绝缘层的第一部分可以使用可获得的技术实现而无需过多额外成本。
照射表面意指将波长等于或短于450nm的光发送至表面上，使得碳化硅的表面暴露于该光。所述光可以是单色的，但是它不必须是单色的，因此所述光可以分布在广泛的波长范围内。可行的是，从光源发射的光的相当一部分可处于超过450nm的波长，仅需要还存在等于和/或低于450nm的光以使得能够将碳原子氧化。在形成所述绝缘层的第一部分期间和/或之后，所述照射可以是连续的或脉冲的。
所述光源可以是发射所需光的任何装置。
此外，根据本发明的方法与所引用的现有技术相比显示出显著的优势并且将例如产生大为改善的由碳化硅制成的晶体管器件。
本发明的一个特征在于所述光优选地等于和/或低于380nm，这是因为该光更富有能量并且因此更有助于实现氧化。
本发明的另一个特征是所述光源至少含有灯或激光器或发光二极管。发射这样的光的灯的实例是在Hg环境中使用冷体放电的紫外灯。最好采用这样的灯，将它们保持在连续模式。可以使用超过一个灯。这样的灯的其它实例是气体放电灯，如氩弧灯和氘弧灯。这样的灯的其它实例是准分子灯，其通过自发发射准分子(excimer molecule)来产生紫外光。激光器可以是气体激光器、激光二极管或固态激光器。实例是氮气激光器、准分子激光器。甚至可以使用紫外LED。可以使用非线性效应例如混合来产生紫外光。如果需要的话，可以添加光学器件以将光引导至所述表面。可以执行激光器的扫描以覆盖碳化硅的整个表面。可选地，可以将激光器和灯和二极管或其任何组合在一个光源中组合。
本发明的另一个特征在于所述光源将光子密度高于所述表面上的碳原子密度的光发射至所述表面上。否则，并非所有碳原子都能够被氧化。
本发明的另一个特征在于作为绝缘层的第一部分的硅氧化物是通过使表面暴露于臭氧而形成的。该臭氧部分地通过用也照射所述碳化硅表面的相同的光照射氧气而产生。另一个优势在于所述方法可以由以下组成：使用臭氧或O2等离子体与所述表面接触以产生硅氧化物膜。臭氧O3和O2等离子体这两者都是强氧化剂。
本发明的一个特征在于除了氧气之外，还提供了氮氧化物。所述氮氧化物改善了碳化硅与硅氧化物之间的界面质量，这已经凭经验证实。
本发明的另一个特征在于使用至少含有氢的气氛，在绝缘层的第一部分与第二部分的形成之间进行照射。当残留的碳原子留在所形成的硅氧化物膜中时，能够通过用短于450nm的光照射绝缘层的第一部分的表面来使将碳原子结合至硅氧化物基质的原子键断开。如果同时从气氛中提供氢物质，那么释放的碳原子与所述氢物质反应并且产生气态甲烷(CH4)分子。由于氢物质一般小到足以进入基质中，因此通过仅将作为碳化硅表面上的绝缘层的第一部分的硅氧化物定位在含有氢物质的气氛中，所述氢物质能够以足够的密度分布在基质内部以与释放的碳原子反应。所产生的甲烷分子的尺寸也小到足以从基质中放出，尽管它比氢物质大。本发明的一个特征在于所述氢至少作为分子和/或离子和/或自由基提供。所述氢物质可以仅是氢分子(H2)，而且还可以是氢分子的离子(H2 +)、氢原子的离子(H+)、氢分子的自由基(H2*)以及氢原子的自由基(H*)。所述气氛可以含有这些物质中的一种或任何组合。氢分子已经在一定程度上具有反应性，但是离子和自由基更具反应性地增强甲烷的产生过程，并且甚至有助于碳原子从基质中的释放过程。此外，氢原子的离子和自由基比分子小得多，这使得它们易于进入硅氧化物的基质中。氢物质的离子和自由基能够例如经由等离子体过程或催化分解过程从氢分子即可商购获得的H2气体产生。
本发明的一个特征在于所述等离子体在特定条件下也产生波长短于450nm的光并且所述光能够用于照射碳化硅上绝缘层的第一部分的表面。所述条件的实例是向H2气体照射微波，从而产生波长为约250nm-400nm的紫外光。H2和氩气(Ar)的混合气体甚至增强波长为约260nm-350nm的光发射。替代Ar，惰性气体的其它实例如氙气(Xe)、氪气(Kr)等。等离子体的感应源的其它实例，如RF(射频)放电也能够起作用。
在碳化硅上制造绝缘层的方法可以是由不同机器中的步骤组成的方法。它可以是自动化过程，但是可以手动完成部分或所有步骤。制造意指通过将碳化硅氧化，继而沉积另一介电膜来形成碳化硅上的该绝缘层。
碳化硅是用于高功率和/或高温应用的半导体。碳化硅器件能够承载高电流密度并且在具有高温和/或高辐射的条件下工作。特别是对于MOSFET，其相对于诸如硅或砷化镓的其它半导体而言公知地用于广泛应用。对于BJT来说也是如此。碳化硅还可以用于发光或光接收半导体器件，如发光二极管或特别是使用蓝光的光电二极管。
由碳化硅制成的晶体管器件可以使用以下技术制造：在用碳化硅制造晶体管器件的情况下，被称作4H-SiC的多型体通常是优选的，这是因为它的电特性适合用作晶体管器件，特别是对于高功率和/或高温应用更是如此。通常使用升华方法，使4H-SiC晶锭在晶种上外延生长。不同于硅，碳化硅在实际压力下没有液相，因此不可能获得熔体的凝固。
在通过切片由晶锭制成碳化硅基底之后，对基底的至少一个表面进行机械和化学抛光。在经过抛光的表面上，使用氢化硅和氢化碳的化学反应在气相下使高质量的4H-SiC层外延生长。在外延生长期间，能够生长若干层，它们各自具有特定厚度和不同的杂质掺杂，所述杂质掺杂能够指定所述层的导电类型(p型或n型)和电导率。在生长多层碳化硅之后，使用干法蚀刻或湿法蚀刻局部挖去一部分表面，和/或使用离子注入或等效局部掺杂方法，借助于表面图案化技术如光刻局部地对一部分表面进行进一步杂质掺杂。
绝缘层形成为覆盖碳化硅的暴露表面，并且在碳化硅应当与金属电极连接处局部地去除所述层。在局部去除的绝缘层中的每一个上使用适当的金属材料以足够的尺寸和厚度形成金属电极之后，将晶体管器件从基底中切出，其中在整个上述过程中配制出多个器件。诸如外延层、局部蚀刻、局部掺杂、绝缘层图案化以及金属形成的每一个工序步骤的控制是根据成品器件的设计。根据独立权利要求的半导体器件可以是上述器件，如MOSFET或BJT。但是，它不限于那些器件。使用绝缘层的任何器件都可以受益于在此描述的发明。
绝缘层是使金属化与半导体电绝缘的层。这意味着除了不需要的电流，如漏电流之外，没有电流流动。通过在金属化中使用电荷的电场，可以影响半导体中的电流。由此，可以控制电流。这例如用于MOSFET中。
还预期绝缘层使半导体的表面钝化。当半导体表面暴露时，形成高密度的表面状态，从而引起诸如BJT的器件的相对大的基极电流。由于电流增益(＝主电流/基极电流)是BJT的重要性能因数，因此期望减小基极电流。当绝缘层适当地使表面钝化时，抑制了表面状态的产生并且显著减小路径之一在表面处的基极电流。表面钝化的改善对于BJT的性能是重要的。
通常如从属权利要求中所述进行碳化硅表面的准备。该碳化硅表面的这种准备通常是去除硅氧化物，所述硅氧化物常常是由于碳化硅暴露于空气而存在的原生氧化物(native oxide)。
原生氧化物在厚度上是不规则的并且太薄而不能用于形成可靠的绝缘层。通常通过5％-10％HF溶液去除原生氧化物。可选地，替代原生氧化物，其它类型的硅氧化物可以作为在先工序的结果存在。
当在先的工序包括通过离子注入进行局部掺杂时，在这之后必须进行注入后高温退火以恢复被离子注入损伤的晶体结构并且活化作为供体或受体的注入物质。在该注入后工序之前常常形成薄碳覆盖膜以防止表面粗糙化，并且该碳覆盖膜必须通过O2等离子体或低温(700℃-800℃)氧化去除。这会留下几纳米的硅氧化物，但是它对于用于栅极绝缘层或表面保护层的用途也是不可靠的。也可以通过5％-10％HF溶液去除该硅氧化物，但是HF浓度可以更高直至65％以缩短工序时间。
在另一种情况下，特别是在先的工序包括反应性离子蚀刻(RIE)以在碳化硅的表面上形成沟槽结构或台面结构，在所述准备之前形成厚氧化物，例如在1000℃或更高的温度下使用热解氧化超过5小时来形成，这有时被称作牺牲氧化，这是因为所述层本身通过随后的去除而牺牲，所述随后的去除中在先的RIE工序诱导了离子轰击损伤。在去除厚氧化物之后，预期碳化硅的暴露表面和近表面层由非常高质量的碳化硅晶体组成，其被隔离并且被保护而免受离子轰击。为了去除厚氧化物，可以使用5％-10％HF，但是优选地使用50％-65％HF以缩短工序时间。
但是，在此可以包括用于清洁表面并且使其准备好进行另外的步骤的其它准备步骤。特别是，在此还可以包括使用光刻来限定碳化硅上的表面。使用光刻，可以与蚀刻、金属化、介电膜的沉积或硅氧化物生长组合限定碳化硅表面上的器件结构。
在低于400℃的温度下形成表面上的绝缘层的第一部分。这可以在0℃至45℃的温度下，例如在约20℃的室温下进行。这减少或甚至避免了不同膜或层之间的界面的热应力或劣化，因此是一个相当大的优势。该工序也可以在没有温度控制器如加热器或冷却器的情况下进行，从而产生制造工序中成本降低的显著优势。
所述绝缘层的该第一部分可以是硅氧化物膜或硅氧化物层，但是如果发现合适，它也可以是其它层。
所述绝缘层的第二部分是介电膜。该介电膜的实例在上文给出并且不限于那些实例。使用已知的技术沉积所述介电膜。这可以通过原子层沉积或通过化学气相沉积进行。
原子层沉积(ALD)是一种薄膜沉积方法，其中在基底上通过使它的表面暴露于交替的气态物质来使膜生长。所述物质从不会同时存在于反应器中，但是它们作为一系列按序的不重叠的脉冲被引入。在这些脉冲中的每一个中，前体分子以自限方式与表面反应，使得一旦表面上的所有反应性位点被消耗，反应就终止。沉积速度相对缓慢，但是预期膜的高质量特别有助于膜材料的更高击穿电场。
化学气相沉积(CVD)在化合物中具有应当沉积的元素或化学物质，所述化合物在碳化硅表面上的绝缘层的第一部分上反应而沉积该元素或化合物。这可以以非常受控的方式进行从而适当地控制介电膜的厚度。ALD在更广泛的含义中被包括在CVD中。沉积介电膜的其它技术可以是在高真空中的任何其它气化或流体中的电沉积。
该介电膜的厚度最薄是20nm并且最厚是1000nm，这取决于晶体管器件的应用。在MOSFET的情况下，更薄的介电膜能够增加器件的可控范围，而栅极绝缘体的击穿风险增加。因此，可以根据作为膜材料的特性之一的击穿电场来使膜变薄直至其中能够避免击穿的最小范围。在BJT的情况下，膜的厚度优选地是150nm或更大，更优选地是150nm至1000nm。150nm是金属电极的典型厚度并且介电膜应当优选地比金属更厚以确保形成金属的工序。厚于1000nm的膜尽管延长了工序时间，但是不会增加优势。
所述半导体器件和所述在碳化硅上制造绝缘层的方法的一个有利的特征是所述第一部分，特别是硅氧化物膜是非常薄的，具有0.5纳米至10纳米的厚度。该层通过对悬挂键进行封端来使碳化硅表面钝化，所述悬挂键会导致其中电子和空穴不受控制地复合的表面状态的产生。表面钝化的效果抑制了表面状态的产生；减少了电子和空穴的复合；并且由此增强了半导体器件的可控性；因此，改善了器件的性能。
薄硅氧化物的另一个作用是保护碳化硅表面防止介电膜直接沉积在上面。尽管膜特性因它的大介电常数或它的高击穿电场而是潜在理想的或沉积温度低至足以避免冷却后的热应力，但是通过直接沉积实现的不受控制的界面往往可能消除那些期望的潜能。例如，固定电荷在沉积膜中的界面附近累积，这会导致界面附近的碳化硅的能带弯曲，从而引起电子或空穴的移动速度减慢。薄氧化物适当地提供用于介电膜沉积的基础以避免在沉积的初始阶段固定电荷的累积。因此，能够利用上述的期望潜能而不会减慢电子或空穴的速度。
绝缘层的第一部分例如硅氧化物层部分地形成在碳化硅上，例如形成MOSFET或BJT所需的那些部分上。如果必要或有益于制造工序的话，也可以用该膜覆盖碳化硅基底的整个表面。
另一个优势是在已经沉积介电膜之后，在比介电膜沉积期间的峰值温度高至少50开尔文(K)的温度下将碳化硅上的绝缘层退火。该退火步骤增强了碳化硅表面的薄氧化物的钝化效果。在大多数情况下，介电膜的沉积含有某种氢化物气体，其在膜内留下过量的氢。通过在比沉积温度高的温度下退火来释放该过量的氢，并且有助于对在薄氧化物形成步骤中尚未封端的碳化硅表面的悬挂键进行封端。该过量的氢也会对薄氧化物内的悬挂键进行封端，这增加了薄氧化物的击穿电场。所述退火还有效改善沉积的介电膜本身的品质。除了过量的氢之外，所含的用于沉积的材料也非常有可能产生其它不需要的副产物。通过退火来蒸发这些副产物，并且所述膜越来越纯化。
根据本发明制造的半导体器件的一个有利的实施方式是MOSFET和BJT。但是可以在需要这样的在碳化硅表面上的绝缘层的任何其它器件中使用所述发明。
附图说明
下文参照示出本发明的附图描述本发明的实施方式。
图1示出了本发明的制造方法的流程图。
图2示出了半导体器件的横截面，显示了表面的准备。
图3示出了半导体器件的横截面，显示了硅氧化物层的形成。
图4示出了形成硅氧化物层的替代方法。
图5示出了介电膜的沉积，并且
图6示出了具有另外的步骤的本发明方法的流程图。
图7是根据本发明的第一实施方式。
图8是根据本发明的第二实施方式。
图9是根据本发明的第三实施方式。
图10是根据本发明的第四实施方式，并且
图11是根据本发明的第五实施方式。
具体实施方式
图1示出了在碳化硅的表面上制造绝缘层的流程图。第一步骤300是为另外的步骤准备碳化硅的表面。该准备通常是在碳化硅上去除原生氧化物；或在用于注入后的碳覆盖层去除工序期间形成的硅氧化物；或在RIE期间被离子轰击损伤并且随后被氧化的牺牲氧化物。这可以例如通过使用氢氟酸来实现。符号HF用于此并且它通常溶解在水中。可以使用替代化学品来去除残留的氧化层，但是氢氟酸是得到充分证明的。可以通过溶解在水中的HF或通过蒸气中的氢氟酸来将该氧化物层蚀刻掉。当然也可以使用其它化学品。
在步骤301中，在碳化硅上形成绝缘层的第一部分。如上文和下文随后所说明，绝缘层的该第一部分是0.5纳米至10纳米的硅氧化物膜。该膜可以在低于400℃下，优选地在0℃至45℃下生长。可以使用臭氧或O2等离子体或化学品，所述化学品的实例如下。在室温下68％HNO3(既不加热也不冷却)持续60分钟或在100℃-121℃下68％HNO3持续30分钟是一个实例。温度范围和持续时间范围这两者都可以更大。当使用化学品来使硅氧化物生长时，通常随后用水冲洗，特别是用去离子水冲洗，并且干燥基底。在绝缘层的第一部分的形成期间，通过光源用波长为450nm或更短的光照射碳化硅的表面，所述光源可以包括发射这样的光的灯、激光器或LED。所述光能够从氧气产生臭氧。可选地，在步骤301与步骤302之间，例如在氢环境中进行照射。
在步骤302中，将介电膜沉积在绝缘层的该第一部分上。所述介电膜可以是例如氧化铝、铝氮化物、氮氧化铝、铪氧化物、铪铝氧化物、铪硅化物、锆氧化物、锆硅化物、钛氧化物、镧氧化物、硅氮化物、氮氧化硅或也是硅氧化物。因此，通过具有作为硅氧化物膜的绝缘层的第一部分并且另外具有介电膜，实现了良好的绝缘以控制通过在栅极13、23上控制的电场从源极流到漏极的电流。原子层沉积的优势是它的优异的化学计量和厚度的可控性，包括它的均匀性。栅极绝缘体必须是薄的和均匀的，且具有高质量。原子层沉积方法能够满足这些要求。另一方面，有时通过等离子体增强的化学气相沉积具有以相对低的成本沉积紧密堆积的膜的优势。这对于表面保护膜是理想的。沉积温度通常是400℃，或更广泛地，在150℃-450℃的范围内，以将过量的氢保持在内。
在图2中，示出了如何通过使用氢氟酸HF去除碳化硅SiC上的残留氧化层400。这可以与使用光致抗蚀剂组合，从而限定碳化硅表面上应当通过氢氟酸HF清洁的那些区域。使用光致抗蚀剂进行光刻是从上面对半导体器件进行图案化的常用方式。根据需要应用修边和金属化。为了简单起见，图中未示出光刻。再次，在0℃至45℃的温度下，优选地在20℃或21℃的室温下进行该步骤。
图3示出了在碳化硅SiC上形成硅氧化物层SiO2。硅氧化物层SiO2的厚度用字母d表示。在图5中的该实例中，通过使用臭氧O3形成硅氧化物层SiO2。这也在低于400℃的温度下进行。根据本发明，这通过用波长为450nm或更短的光照射表面来支持。
图4示出了用于在碳化硅SiC上形成具有厚度d的硅氧化物层SiO2的替代方案。在此，使用化学溶液CS来形成该层。该化学溶液的实例如下所述。可以使用溶液，其包括硝酸，或过氧化氢，或硫酸，或氢氟酸，或臭氧，或乙酸，或沸水，或氢化铵，或其任何组合。该替代方案也在低于400℃的温度下实现。在这之后，进行上述照射。
图5示出了下一步，主要是在碳化硅基底SiC的表面上具有厚度d的硅氧化物层SiO2上沉积介电膜Di。介电膜由上述那些元素制成并且可以通过原子层沉积或化学气相沉积或沉积这样的介电膜的任何其它手段来沉积。
特别是，在低于400℃的温度下，优选地在0℃至45℃的室温下，形成第一薄硅氧化物膜。以这种方式能够避免薄硅氧化物与碳化硅之间的热应力。所述硅氧化物通过以下介电膜涂布工序来提供优异的界面质量。所述介电膜还通过具有高介电常数和绝缘能力而补足了薄氧化物。这些特征将增加该栅极结构的可靠性和可控性。
图6示出了在碳化硅上制造绝缘层的第二流程图。在步骤800中，对碳化硅的表面进行清洁。在步骤801中，使用化学溶液来形成绝缘层的第一部分，即硅氧化物膜。在形成硅氧化物后，用水特别是去离子水冲洗，通常随后干燥基底。这也可以通过在低于400℃的温度下，优选地在室温下使用臭氧或O2等离子体来实现。在此，进行根据本发明的照射。
在步骤802中，沉积介电膜。这是使用原子层沉积或化学气相沉积或沉积这样的介电层的任何其它手段来进行的。例如可以使用电沉积。
在步骤803中，至少在比介电层的沉积高50开尔文下对由硅氧化物层和介电膜组成的该结构进行退火。对于在350℃下沉积的膜，典型的退火温度是450℃。所述退火步骤从沉积的膜释放过量的氢，并且所述氢的一部分到达薄硅氧化物和碳化硅的界面。所述氢通过对氧化物中的悬挂键进行封端来改善薄硅氧化物的膜质量并且还通过对碳化硅表面处的悬挂键进行封端来改善界面的质量。
之后，在步骤804中，进行另外的步骤以满足具有本发明的绝缘层的半导体器件。其是例如在介电层上进行金属化以具有完整的栅极结构。在一些情况下，这些另外的步骤之一，例如金属电极的烧结工序，如果工序条件满足要求的话也能够起退火步骤803的作用。换句话说，另外的步骤中的一个退火步骤能够起到两个或更多个作用，包括步骤803中对薄氧化物和碳化硅表面中的悬挂键进行封端。这意味着退火步骤803不需要额外的成本。
图7示出了根据本发明的第一实施方式。使用发射等于和/或低于450nm的紫外光的灯La作为光源(LS)。灯La照射具有绝缘层的第一部分700的碳化硅SiC表面。该层700通过使用氧气O2和臭氧O3形成。使用灯La的光制造臭氧。可选地，可以将气态氮氧化物，例如一氧化二氮(N2O)添加至氧气中，预期这改善所形成的硅氧化物与碳化硅之间的界面质量。
图8示出了根据本发明的第二实施方式。作为光源LS，使用激光模块LX，其具有几个激光二极管。使用光学器件O将它们发射的光散射，所述光学器件O可以是其中具有几个孔的元件。可选地，可以使用扫描碳化硅表面的光学器件。
图9示出了根据本发明的第三实施方式，其中在形成作为硅氧化物膜的绝缘层的第一部分之后，使用催化分解在含有氢气和氢自由基的气氛中照射光。将具有硅氧化物膜901作为绝缘层的第一部分的碳化硅基底900定位在反应室中，所述反应室用壁905与外部隔离。所述反应室具有抽真空系统，其能够适当地控制所述室内的压力以及将含氢气氛与外部安全地隔离。从气体入口906引入氢气(H2)并且将压力控制在3Pa，当然压力值可以更低或更高以优化反应。在所述气氛中，其它惰性气体如N2、Ar、Xe等也可以一起存在。
在所述室内，在气体入口906下方，布置有垂直于该图平面的线性紫外(UV)灯907。在氙准分子灯的情况下，紫外灯的波长通常是172nm，但是峰值波长短于450nm的其它类型的线性光源也是可适用的。
在紫外灯907的下方，还布置有垂直于该图平面的线性钨丝910。这些钨丝的直径通常是0.5mm，但是可以更窄或更宽。它们可以被电加热。当钨丝温度是约1500℃-2100℃时，所述钨丝催化分解氢气并且产生氢原子的自由基(H*)和氢分子的自由基(H2*)。
这些自由基连同未分解的H2分子一起渗透至硅氧化物901的基质中。在硅氧化物901内，由紫外灯907照射的光的光子能量使残留的碳原子与基质断开。渗透的氢自由基(H*、H2*)和氢分子(H2)与这些碳原子反应，转化成甲烷(CH4)，并且作为与基质中的网络相比相对小尺寸的分子从基质中离开。该反应也能够在没有钨丝910的情况下进行，这意味着没有自由基产生而仅供给氢分子(H2)，但是产生氢自由基的钨丝的存在加速了反应。此外，可以从下面加热硅基底900以加速所产生的甲烷气体的排放。
图10示出了根据本发明的第四实施方式，其与图9相似，但是也可以使用等离子体引入氢离子。将具有硅氧化物膜951作为绝缘层的第一部分的碳化硅基底950定位在反应室中，所述反应室用壁955与外部隔离。所述反应室也具有抽真空系统，其能够适当地控制室内的压力并且从气体入口956引入H2气体并且将压力控制在100Pa，当然压力值可以更低或更高以优化反应。在所述气氛中，其它惰性气体如氮气(N2)、氩气(Ar)、氙气(Xe)等也可以一起存在。在所述室内，在气体入口956下方，与图9类似地布置有垂直于该图平面的线性紫外(UV)灯957。
在紫外灯957的下方，还布置有铜天线960，其是垂直于该图平面的线性铜棒并且其直径通常是3mm。所述铜棒960各自覆盖有石英管961，所述石英管961共有相同的圆心并且其外径通常是15mm，具有1mm厚的壁。所述石英管961将铜天线960与反应室中的含氢气氛隔离。当向各天线960施加通常2.45GHz和200W的非常高频的功率时，微波从天线960朝向石英管961径向传播并且在石英管961表面的外部感应出微波等离子体。所述等离子体从氢分子(H2)中产生氢离子(H+和H2 +)和自由基(H*和H2*)。
与对于图9所述的实施方式类似，这些离子、自由基和未分解的H2分子渗透至硅氧化物951的基质中并且与通过被紫外灯957照射而与基质断开的残留碳原子一起转化成甲烷(CH4)。离子的存在甚至加速了反应。
图11示出了根据本发明的第五实施方式，其与图10相似，但是甚至没有紫外灯。在这种情况下，来自氢等离子体的UV光发射用作光源并且用于使硅氧化物膜951的基质中的残留碳原子断开。当将某种惰性气体，通常是氩气(Ar)，与氢气混合时，增强了UV光发射并且加速了残留碳原子的断开。
附图标记
300 准备SiC表面
301 形成绝缘层的第一部分
302 在第一部分上沉积介电膜
400 原生氧化物层
d 硅氧化物层的厚度
800 清洁
801 在表面被UV光照射的情况下浸入化学溶液中
802 沉积介电膜
803 退火
804 另外的步骤
La 灯
LS 光源
O2 氧气
O3 臭氧
700 绝缘层的第一部分
SiC 碳化硅
LX 激光模块
O 光学器件
900 碳化硅基底
901 硅氧化物膜
905 反应室的壁
906 H2气体入口
907 紫外灯
910 钨丝
950 碳化硅基底
951 硅氧化物膜
955 反应室的壁
956 H2气体入口
957 紫外灯
960 铜天线
961 石英管

Claims (10)

1.一种在碳化硅(SiC)上制造绝缘层的方法，包括以下步骤：
-准备所述碳化硅(SiC)的表面，
-在低于400℃的温度下在所述表面上形成所述绝缘层的第一部分(700、901、951)，
-通过在所述第一部分上沉积介电膜来形成所述绝缘层的第二部分，
-在形成所述绝缘层的第一部分(700、901、951)期间和/或之后，利用光源(LS)用波长低于和/或等于450nm的光照射所述表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述波长等于和/或低于380nm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述光源(LS)至少含有灯(La)和/或激光器(LX)和/或发光二极管和/或等离子体。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述光源将光子密度高于所述表面上的碳原子密度的光发射至所述表面上。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于通过使所述表面暴露于臭氧(O3)来形成作为所述绝缘层的第一部分(700、901、951)的硅氧化物，所述臭氧至少部分地通过照射所述碳化硅(SiC)的表面的光从氧气(O2)产生。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于将氮氧化物与所述氧气一起提供。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述绝缘层的第一部分(700、901、951)与第二部分的形成之间，利用至少含有氢的气氛进行所述光照射。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述氢至少作为分子和/或离子和/或自由基提供。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述离子和/或所述自由基是利用等离子体和/或催化分解提供的。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于由所述等离子体产生的光用作所述光源(LS)以照射所述绝缘层的第一部分(700、901、951)。
CN201780083624.6A 2017-01-17 2017-12-21 在碳化硅上制造绝缘层的方法 Active CN110199380B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017200615.3 2017-01-17
DE102017200615 2017-01-17
PCT/EP2017/083988 WO2018134024A1 (en) 2017-01-17 2017-12-21 Method of manufacturing an insulation layer on silicon carbide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110199380A true CN110199380A (zh) 2019-09-03
CN110199380B CN110199380B (zh) 2023-03-28

Family

ID=60923480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780083624.6A Active CN110199380B (zh) 2017-01-17 2017-12-21 在碳化硅上制造绝缘层的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10861694B2 (zh)
EP (1) EP3571710B1 (zh)
JP (1) JP2020505766A (zh)
KR (1) KR102427555B1 (zh)
CN (1) CN110199380B (zh)
WO (1) WO2018134024A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109801840A (zh) * 2018-12-04 2019-05-24 中国科学院微电子研究所 一种改善SiC器件界面特征的方法及SiC器件
US11844172B2 (en) 2019-10-16 2023-12-12 Kla Corporation System and method for vacuum ultraviolet lamp assisted ignition of oxygen-containing laser sustained plasma sources
CN115160026B (zh) * 2022-07-12 2023-05-26 西北工业大学 一种隔热吸波泡沫材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167757A (ja) * 1997-08-13 1999-03-09 Agency Of Ind Science & Technol 酸化薄膜形成方法
JP2000286258A (ja) * 1999-03-29 2000-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 半導体デバイスの製造方法、ｍｏｓデバイス、半導体製造装置
CN101471255A (zh) * 2007-12-27 2009-07-01 佳能株式会社 形成介电膜的方法
CN102142369A (zh) * 2011-01-05 2011-08-03 复旦大学 一种改善SiC器件性能的方法
CN103548118A (zh) * 2011-03-09 2014-01-29 住友电气工业株式会社 制造半导体器件的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3400309A (en) * 1965-10-18 1968-09-03 Ibm Monolithic silicon device containing dielectrically isolatng film of silicon carbide
JP3432013B2 (ja) * 1994-09-16 2003-07-28 学校法人東海大学 酸化膜の形成方法
SE9600524D0 (sv) 1996-02-14 1996-02-14 Abb Research Ltd A method and a device for oxidation of a semiconductor layer of SiC
JP3459975B2 (ja) * 2000-02-25 2003-10-27 独立行政法人産業技術総合研究所 酸化膜／炭化珪素界面の作製法
EP1463121B1 (en) * 2001-11-30 2011-04-20 Panasonic Corporation Semiconductor device and production method therefor
DE10394372B4 (de) * 2002-06-28 2011-07-28 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
US7880173B2 (en) 2002-06-28 2011-02-01 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Semiconductor device and method of manufacturing same
JP2005277253A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 半導体装置の作製方法及び水素処理装置
US7572741B2 (en) * 2005-09-16 2009-08-11 Cree, Inc. Methods of fabricating oxide layers on silicon carbide layers utilizing atomic oxygen
JP4666308B2 (ja) * 2006-02-24 2011-04-06 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
JP5283147B2 (ja) * 2006-12-08 2013-09-04 国立大学法人東北大学 半導体装置および半導体装置の製造方法
US20110169015A1 (en) 2008-08-26 2011-07-14 Honda Motor Co., Ltd. Bipolar semiconductor device and method for manufacturing same
FR2955702B1 (fr) * 2010-01-27 2012-01-27 Commissariat Energie Atomique Cellule photovoltaique comprenant un film mince de passivation en oxyde cristallin de silicium et procede de realisation
US8647993B2 (en) * 2011-04-11 2014-02-11 Novellus Systems, Inc. Methods for UV-assisted conformal film deposition
US8846536B2 (en) 2012-03-05 2014-09-30 Novellus Systems, Inc. Flowable oxide film with tunable wet etch rate
CN105280503B (zh) * 2015-08-07 2017-12-01 西安电子科技大学 提高横向导电结构 SiC MOSFET 沟道迁移率的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167757A (ja) * 1997-08-13 1999-03-09 Agency Of Ind Science & Technol 酸化薄膜形成方法
JP2000286258A (ja) * 1999-03-29 2000-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 半導体デバイスの製造方法、ｍｏｓデバイス、半導体製造装置
CN101471255A (zh) * 2007-12-27 2009-07-01 佳能株式会社 形成介电膜的方法
CN102142369A (zh) * 2011-01-05 2011-08-03 复旦大学 一种改善SiC器件性能的方法
CN103548118A (zh) * 2011-03-09 2014-01-29 住友电气工业株式会社 制造半导体器件的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3571710B1 (en) 2022-03-16
KR20190103375A (ko) 2019-09-04
US20190371601A1 (en) 2019-12-05
JP2020505766A (ja) 2020-02-20
KR102427555B1 (ko) 2022-08-01
WO2018134024A1 (en) 2018-07-26
CN110199380B (zh) 2023-03-28
EP3571710A1 (en) 2019-11-27
US10861694B2 (en) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5283147B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
KR100990012B1 (ko) 단일 웨이퍼 저압 화학 기상 증착을 이용한 실리콘 산화물및 옥시나이트라이드 증착 방법
JP3737221B2 (ja) 薄膜作成方法及び薄膜作成装置
US8021987B2 (en) Method of modifying insulating film
KR101024961B1 (ko) 절연막의 형성방법
JP4401290B2 (ja) 酸化膜形成方法および電子デバイス材料の製造方法
WO2002058130A1 (fr) Procede de production
SG176700A1 (en) Methods of forming oxide layers on substrates
KR20050085838A (ko) 고품질 저온 실리콘질화물막 형성 방법 및 장치
TW200945443A (en) Methods for oxidation of a semiconductor device
CN112038408B (zh) 基于碳化硅衬底的垂直氮化铝金属氧化物半导体场效应晶体管及制备方法
CN110199380A (zh) 在碳化硅上制造绝缘层的方法
KR101022949B1 (ko) 고품질 저온 실리콘질화물층 형성 방법 및 장치
US20200027716A1 (en) Method of Manufacturing an Insulation Layer on Silicon Carbide and Semiconductor Device
CN104143760A (zh) ALD制备InP基半导体激光器中的表面钝化方法
CN111430228B (zh) 一种超高介电常数介质薄膜的制备方法
KR102037589B1 (ko) 표면 조도가 개선된 반도체 구조체 및 이의 제조 방법
JP2005286339A (ja) シリコンカーバイド基板上に二酸化シリコンを生成する高密度プラズマプロセス
CN114188362A (zh) 一种特殊结构的soi及其制备方法
KR100329745B1 (ko) 알루미나를 사용한 게이트 절연막 형성방법
CN116721917A (zh) 一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法
TW201026885A (en) Silicon oxynitride film and process for production thereof, computer-readable storage medium, and plasma cvd device
KR100451507B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
CN110783411A (zh) 基于沟槽栅垂直浅超结的氮化镓基mosfet器件及制作方法
CN110911486A (zh) 基于AlN势垒层的增强型双向阻断功率器件及制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant