CN113035709A - 一种改善SiC器件界面特征的方法 - Google Patents
一种改善SiC器件界面特征的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113035709A CN113035709A CN202110223085.XA CN202110223085A CN113035709A CN 113035709 A CN113035709 A CN 113035709A CN 202110223085 A CN202110223085 A CN 202110223085A CN 113035709 A CN113035709 A CN 113035709A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sic device
- sic
- improving
- annealing
- temperature
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000011056 performance test Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 abstract description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 188
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 185
- 229910021418 black silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021431 alpha silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种改善SiC器件界面特征的方法,包括以下步骤:S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆;S2、对SiC器件进行加热;S3、对SiC器件进行高温退火;S4、清洗SiC器件表面;S5、对SiC器件表面进行氧化;S6、对SiC器件表面进行退火;S7、对SiC器件表面进行二次氧化;S8、紫外线照射;S9、清理表面;S10、性能测试;本发明在使用时,通过对SiC器件表面涂覆光刻胶,并使其表面碳化形成碳化膜对SiC器件表面粗糙度进行改善,并在对SiC器件进行氧化处理后,通过湿氧二次氧化法对SiC器件进行二次氧化处理,减小SiC器件过渡区厚度并降低过渡区成分含量;本发明在使用时,通过多次性能测试,对SiC器件改善过程中存在的问题进行记录,便于进行进一步的改善工作。
Description
技术领域
本发明涉及SiC器件改善技术领域,具体为一种改善SiC器件界面特征的方法。
背景技术
碳化硅又名碳硅石、金刚砂,是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成,碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石,在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂,碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-SiC,黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等,绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具,此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32-0.16微米一次加工到Ra0.04-0.02微米。
中国公开发明:CN201811474382.6公开了一种改善SiC器件界面特征的方法及SiC器件,该发明通过在SiC衬底上形成氧化层,并通过紫外线照射打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键,对SiC器件界面特征进行改善,但该种方法无法对过渡区进行改善,且未对SiC器件表面粗糙度进行改善,其改善面较为单一,为此,提出一种改善SiC器件界面特征的方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种改善SiC器件界面特征的方法。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改善SiC器件界面特征的方法,包括以下步骤:
S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆,将光刻胶涂覆于SiC器件的表面,涂覆后自然风干30-45min,风干时控制室温在25-30℃;
S2、对SiC器件进行加热,将SiC器件放于加热设备中,将其加热至550-650℃,使SiC器件表面形成碳化膜,加热时长为30-35min;
S3、对SiC器件进行高温退火,将加热后的SiC器件冷却至室温后,放入退火设备中进行高温退火激活;
S4、清洗SiC器件表面,对SiC器件表面进行清洗,对杂质进行去除,清洗后对SiC器件进行风干,风干时长为15-20min;
S5、对SiC器件表面进行氧化,以纯氧气氛干氧对SiC器件表面进行氧化,氧化时长为15-20min,将SiC器件放入氧化设备前,将氧化设备内部温度预热至300-500℃,预热时长为15-25min;
S6、对SiC器件表面进行退火,以高温氮气对SiC器件表面进行退火,退火时长为25-35min,氮气温度为1000-1200℃;
S7、对SiC器件表面进行二次氧化,以湿氧二次氧化法对SiC器件表面进行二次氧化,氧化时长为25-35min,对SiC器件进行二次氧化前,将二次氧化设备预热至400-500℃,预热时长为25-30min;
S8、紫外线照射,使用紫外线照射设备对SiC器件表面进行照射;
S9、清理表面,对SiC器件表面进行清理,清理前对SiC器件表面进行修整,使SiC整体厚度不超过原有厚度的125%;
S10、性能测试,取同一批次不同标准生产的SiC器件进行性能测试,测试后对SiC器件的界面特征改善信息进行记录。
优选的,在所述S1中,涂覆光刻胶时,对SiC器件表面进行均匀涂覆,且光刻胶涂覆厚度为SiC器件厚度的15%。
优选的,在所述S2中,将SiC器件放入加热设备前,将加热设备内部预热至200-300℃,预热时长为20-25min。
优选的,在所述S5中,氧化SiC器件所采用的温度为1000-1250℃,氧气流量为1.5-1.8L/min。
优选的,在所述S6中,对SiC器件进行退火后,将其冷却至25-30℃,冷却时长为40-50min。
优选的,在所述S7中,对SiC器件进行二次氧化时,温度为950-1000℃,减小过渡区厚度并降低过渡区成分含量。
优选的,在所述S8中,对SiC器件进行表面照射时,对SiC器件的每个单面进行2-4次照射,单次照射时长为20-25min,打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键。
优选的,在所述S10中,对SiC器件进行性能测试时,将测试结果与未做改善处理的SiC器件性能进行对比测试,并对同一批次不同生产标准的SiC器件以同一标准进行测试,测试次数为3-6次。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种改善SiC器件界面特征的方法,具备以下有益效果:
一、本发明在使用时,通过对SiC器件表面涂覆光刻胶,并使其表面碳化形成碳化膜对SiC器件表面粗糙度进行改善,并在对SiC器件进行氧化处理后,通过湿氧二次氧化法对SiC器件进行二次氧化处理,减小SiC器件过渡区厚度并降低过渡区成分含量;
二、本发明在使用时,通过多次性能测试,对SiC器件改善过程中存在的问题进行记录,便于进行进一步的改善工作。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种改善SiC器件界面特征的方法,包括以下步骤:
S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆,将光刻胶涂覆于SiC器件的表面,涂覆后自然风干30min,风干时控制室温在25℃;
S2、对SiC器件进行加热,将SiC器件放于加热设备中,将其加热至550℃,使SiC器件表面形成碳化膜,加热时长为30min;
S3、对SiC器件进行高温退火,将加热后的SiC器件冷却至室温后,放入退火设备中进行高温退火激活;
S4、清洗SiC器件表面,对SiC器件表面进行清洗,对杂质进行去除,清洗后对SiC器件进行风干,风干时长为15min;
S5、对SiC器件表面进行氧化,以纯氧气氛干氧对SiC器件表面进行氧化,氧化时长为15min,将SiC器件放入氧化设备前,将氧化设备内部温度预热至300℃,预热时长为15min;
S6、对SiC器件表面进行退火,以高温氮气对SiC器件表面进行退火,退火时长为25min,氮气温度为1000℃;
S7、对SiC器件表面进行二次氧化,以湿氧二次氧化法对SiC器件表面进行二次氧化,氧化时长为25min,对SiC器件进行二次氧化前,将二次氧化设备预热至400℃,预热时长为25min;
S8、紫外线照射,使用紫外线照射设备对SiC器件表面进行照射;
S9、清理表面,对SiC器件表面进行清理,清理前对SiC器件表面进行修整,使SiC整体厚度不超过原有厚度的125%;
S10、性能测试,取同一批次不同标准生产的SiC器件进行性能测试,测试后对SiC器件的界面特征改善信息进行记录。
本实施例中,具体的:在S1中,涂覆光刻胶时,对SiC器件表面进行均匀涂覆,且光刻胶涂覆厚度为SiC器件厚度的15%。
本实施例中,具体的:在S2中,将SiC器件放入加热设备前,将加热设备内部预热至200℃,预热时长为20min。
本实施例中,具体的:在S5中,氧化SiC器件所采用的温度为1000℃,氧气流量为1.5L/min。
本实施例中,具体的:在S6中,对SiC器件进行退火后,将其冷却至25℃,冷却时长为40min。
本实施例中,具体的:在S7中,对SiC器件进行二次氧化时,温度为950℃,减小过渡区厚度并降低过渡区成分含量。
本实施例中,具体的:在S8中,对SiC器件进行表面照射时,对SiC器件的每个单面进行2次照射,单次照射时长为20min,打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键。
本实施例中,具体的:在S10中,对SiC器件进行性能测试时,将测试结果与未做改善处理的SiC器件性能进行对比测试,并对同一批次不同生产标准的SiC器件以同一标准进行测试,测试次数为3次。
实施例二
请参阅图1,本发明还提供一种技术方案,与实施例一不同的是:一种改善SiC器件界面特征的方法,包括以下步骤:
S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆,将光刻胶涂覆于SiC器件的表面,涂覆后自然风干35min,风干时控制室温在28℃;
S2、对SiC器件进行加热,将SiC器件放于加热设备中,将其加热至600℃,使SiC器件表面形成碳化膜,加热时长为33min;
S3、对SiC器件进行高温退火,将加热后的SiC器件冷却至室温后,放入退火设备中进行高温退火激活;
S4、清洗SiC器件表面,对SiC器件表面进行清洗,对杂质进行去除,清洗后对SiC器件进行风干,风干时长为18min;
S5、对SiC器件表面进行氧化,以纯氧气氛干氧对SiC器件表面进行氧化,氧化时长为17min,将SiC器件放入氧化设备前,将氧化设备内部温度预热至400℃,预热时长为20min;
S6、对SiC器件表面进行退火,以高温氮气对SiC器件表面进行退火,退火时长为30min,氮气温度为1100℃;
S7、对SiC器件表面进行二次氧化,以湿氧二次氧化法对SiC器件表面进行二次氧化,氧化时长为28min,对SiC器件进行二次氧化前,将二次氧化设备预热至450℃,预热时长为28min;
S8、紫外线照射,使用紫外线照射设备对SiC器件表面进行照射;
S9、清理表面,对SiC器件表面进行清理,清理前对SiC器件表面进行修整,使SiC整体厚度不超过原有厚度的125%;
S10、性能测试,取同一批次不同标准生产的SiC器件进行性能测试,测试后对SiC器件的界面特征改善信息进行记录。
本实施例中,具体的:在S1中,涂覆光刻胶时,对SiC器件表面进行均匀涂覆,且光刻胶涂覆厚度为SiC器件厚度的15%。
本实施例中,具体的:在S2中,将SiC器件放入加热设备前,将加热设备内部预热至250℃,预热时长为23min。
本实施例中,具体的:在S5中,氧化SiC器件所采用的温度为1100℃,氧气流量为1.6L/min。
本实施例中,具体的:在S6中,对SiC器件进行退火后,将其冷却至28℃,冷却时长为45min。
本实施例中,具体的:在S7中,对SiC器件进行二次氧化时,温度为980℃,减小过渡区厚度并降低过渡区成分含量。
本实施例中,具体的:在S8中,对SiC器件进行表面照射时,对SiC器件的每个单面进行3次照射,单次照射时长为23min,打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键。
本实施例中,具体的:在S10中,对SiC器件进行性能测试时,将测试结果与未做改善处理的SiC器件性能进行对比测试,并对同一批次不同生产标准的SiC器件以同一标准进行测试,测试次数为5次。
实施例三
请参阅图1,本发明还提供一种技术方案,与实施例一不同的是:一种改善SiC器件界面特征的方法,包括以下步骤:
S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆,将光刻胶涂覆于SiC器件的表面,涂覆后自然风干45min,风干时控制室温在30℃;
S2、对SiC器件进行加热,将SiC器件放于加热设备中,将其加热至650℃,使SiC器件表面形成碳化膜,加热时长为35min;
S3、对SiC器件进行高温退火,将加热后的SiC器件冷却至室温后,放入退火设备中进行高温退火激活;
S4、清洗SiC器件表面,对SiC器件表面进行清洗,对杂质进行去除,清洗后对SiC器件进行风干,风干时长为20min;
S5、对SiC器件表面进行氧化,以纯氧气氛干氧对SiC器件表面进行氧化,氧化时长为20min,将SiC器件放入氧化设备前,将氧化设备内部温度预热至500℃,预热时长为25min;
S6、对SiC器件表面进行退火,以高温氮气对SiC器件表面进行退火,退火时长为35min,氮气温度为1200℃;
S7、对SiC器件表面进行二次氧化,以湿氧二次氧化法对SiC器件表面进行二次氧化,氧化时长为35min,对SiC器件进行二次氧化前,将二次氧化设备预热至500℃,预热时长为30min;
S8、紫外线照射,使用紫外线照射设备对SiC器件表面进行照射;
S9、清理表面,对SiC器件表面进行清理,清理前对SiC器件表面进行修整,使SiC整体厚度不超过原有厚度的125%;
S10、性能测试,取同一批次不同标准生产的SiC器件进行性能测试,测试后对SiC器件的界面特征改善信息进行记录。
本实施例中,具体的:在S1中,涂覆光刻胶时,对SiC器件表面进行均匀涂覆,且光刻胶涂覆厚度为SiC器件厚度的15%。
本实施例中,具体的:在S2中,将SiC器件放入加热设备前,将加热设备内部预热至300℃,预热时长为25min。
本实施例中,具体的:在S5中,氧化SiC器件所采用的温度为1250℃,氧气流量为1.8L/min。
本实施例中,具体的:在S6中,对SiC器件进行退火后,将其冷却至30℃,冷却时长为50min。
本实施例中,具体的:在S7中,对SiC器件进行二次氧化时,温度为1000℃,减小过渡区厚度并降低过渡区成分含量。
本实施例中,具体的:在S8中,对SiC器件进行表面照射时,对SiC器件的每个单面进行4次照射,单次照射时长为25min,打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键。
本实施例中,具体的:在S10中,对SiC器件进行性能测试时,将测试结果与未做改善处理的SiC器件性能进行对比测试,并对同一批次不同生产标准的SiC器件以同一标准进行测试,测试次数为6次。
综上所述,该一种改善SiC器件界面特征的方法的工作原理和工作过程为,本发明在使用时,通过对SiC器件表面涂覆光刻胶,并使其表面碳化形成碳化膜对SiC器件表面粗糙度进行改善,并在对SiC器件进行氧化处理后,通过湿氧二次氧化法对SiC器件进行二次氧化处理,减小SiC器件过渡区厚度并降低过渡区成分含量,通过多次性能测试,对SiC器件改善过程中存在的问题进行记录,便于进行进一步的改善工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、对SiC器件表面进行光刻胶的涂覆,将光刻胶涂覆于SiC器件的表面,涂覆后自然风干30-45min,风干时控制室温在25-30℃;
S2、对SiC器件进行加热,将SiC器件放于加热设备中,将其加热至550-650℃,使SiC器件表面形成碳化膜,加热时长为30-35min;
S3、对SiC器件进行高温退火,将加热后的SiC器件冷却至室温后,放入退火设备中进行高温退火激活;
S4、清洗SiC器件表面,对SiC器件表面进行清洗,对杂质进行去除,清洗后对SiC器件进行风干,风干时长为15-20min;
S5、对SiC器件表面进行氧化,以纯氧气氛干氧对SiC器件表面进行氧化,氧化时长为15-20min,将SiC器件放入氧化设备前,将氧化设备内部温度预热至300-500℃,预热时长为15-25min;
S6、对SiC器件表面进行退火,以高温氮气对SiC器件表面进行退火,退火时长为25-35min,氮气温度为1000-1200℃;
S7、对SiC器件表面进行二次氧化,以湿氧二次氧化法对SiC器件表面进行二次氧化,氧化时长为25-35min,对SiC器件进行二次氧化前,将二次氧化设备预热至400-500℃,预热时长为25-30min;
S8、紫外线照射,使用紫外线照射设备对SiC器件表面进行照射;
S9、清理表面,对SiC器件表面进行清理,清理前对SiC器件表面进行修整,使SiC整体厚度不超过原有厚度的125%;
S10、性能测试,取同一批次不同标准生产的SiC器件进行性能测试,测试后对SiC器件的界面特征改善信息进行记录。
2.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S1中,涂覆光刻胶时,对SiC器件表面进行均匀涂覆,且光刻胶涂覆厚度为SiC器件厚度的15%。
3.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S2中,将SiC器件放入加热设备前,将加热设备内部预热至200-300℃,预热时长为20-25min。
4.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S5中,氧化SiC器件所采用的温度为1000-1250℃,氧气流量为1.5-1.8L/min。
5.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S6中,对SiC器件进行退火后,将其冷却至25-30℃,冷却时长为40-50min。
6.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S7中,对SiC器件进行二次氧化时,温度为950-1000℃,减小过渡区厚度并降低过渡区成分含量。
7.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S8中,对SiC器件进行表面照射时,对SiC器件的每个单面进行2-4次照射,单次照射时长为20-25min,打断SiC与氧化层的界面缺陷的化学键。
8.根据权利要求1所述的一种改善SiC器件界面特征的方法,其特征在于:在所述S10中,对SiC器件进行性能测试时,将测试结果与未做改善处理的SiC器件性能进行对比测试,并对同一批次不同生产标准的SiC器件以同一标准进行测试,测试次数为3-6次。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110223085.XA CN113035709B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种改善SiC器件界面特征的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110223085.XA CN113035709B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种改善SiC器件界面特征的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113035709A true CN113035709A (zh) | 2021-06-25 |
CN113035709B CN113035709B (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=76464896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110223085.XA Active CN113035709B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种改善SiC器件界面特征的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113035709B (zh) |
Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003209251A (ja) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Japan Atom Energy Res Inst | 炭化珪素半導体素子及びその絶縁膜の形成方法 |
US20050017272A1 (en) * | 2001-11-30 | 2005-01-27 | Kenya Yamashita | Semiconductor device and production method therefor |
CN101283439A (zh) * | 2005-09-16 | 2008-10-08 | 克里公司 | 形成具有高反型层迁移性的碳化硅mosfets的方法 |
CN101540279A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-09-23 | 西安电子科技大学 | 低界面态密度的SiC MOS电容制作方法 |
CN101552192A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-10-07 | 西安电子科技大学 | 一种制作SiC MOS电容的方法 |
WO2012157670A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Hoya株式会社 | 炭化珪素基板 |
JP2013008894A (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Saitama Univ | 炭化珪素半導体を用いたmos構造およびその酸化膜形成方法 |
JP2013118242A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | 結晶欠陥検出方法、炭化珪素半導体装置の製造方法 |
WO2013140122A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Anvil Semiconductors Limited | Forming silicon dioxide on silicon carbide |
CN103928321A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-16 | 西安电子科技大学 | 碳化硅绝缘栅双极型晶体管的制备方法 |
CN104037240A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 西安电子科技大学 | SiC MOS电容及制造方法 |
CN104766798A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-08 | 西安电子科技大学 | 改善SiC/SiO2界面粗糙度的方法 |
CN104966665A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 西安电子科技大学 | 一种改善SiC与SiO2界面态密度的方法 |
CN105304498A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-02-03 | 大连理工大学 | 一种降低SiO2/SiC界面态密度的方法 |
CN105428223A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 西安电子科技大学 | 一种改善SiC/SiO2界面态密度的方法 |
KR20160085505A (ko) * | 2015-01-08 | 2016-07-18 | 메이플세미컨덕터(주) | SiC 전력 반도체 소자용 열산화막의 제조 방법 및 SiC 전력 반도체 소자의 제조 방법 |
CN109494150A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-19 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 碳化硅高温退火表面保护的制作方法及碳化硅功率器件 |
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 |
CN111326573A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 深圳比亚迪微电子有限公司 | 场效应晶体管及制备方法、电子设备 |
CN111403280A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-10 | 中国科学院微电子研究所 | 一种碳化硅mos电容器件及其制作方法 |
CN111446154A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-24 | 西安交通大学 | 一种基于超临界CO2处理的4H-SiC/SiO2界面低温改善方法及其应用 |
-
2021
- 2021-03-01 CN CN202110223085.XA patent/CN113035709B/zh active Active
Patent Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050017272A1 (en) * | 2001-11-30 | 2005-01-27 | Kenya Yamashita | Semiconductor device and production method therefor |
CN1599961A (zh) * | 2001-11-30 | 2005-03-23 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
JP2003209251A (ja) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Japan Atom Energy Res Inst | 炭化珪素半導体素子及びその絶縁膜の形成方法 |
CN101283439A (zh) * | 2005-09-16 | 2008-10-08 | 克里公司 | 形成具有高反型层迁移性的碳化硅mosfets的方法 |
CN101540279A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-09-23 | 西安电子科技大学 | 低界面态密度的SiC MOS电容制作方法 |
CN101552192A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-10-07 | 西安电子科技大学 | 一种制作SiC MOS电容的方法 |
WO2012157670A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Hoya株式会社 | 炭化珪素基板 |
JP2013008894A (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Saitama Univ | 炭化珪素半導体を用いたmos構造およびその酸化膜形成方法 |
JP2013118242A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | 結晶欠陥検出方法、炭化珪素半導体装置の製造方法 |
WO2013140122A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Anvil Semiconductors Limited | Forming silicon dioxide on silicon carbide |
CN103928321A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-16 | 西安电子科技大学 | 碳化硅绝缘栅双极型晶体管的制备方法 |
CN104037240A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 西安电子科技大学 | SiC MOS电容及制造方法 |
KR20160085505A (ko) * | 2015-01-08 | 2016-07-18 | 메이플세미컨덕터(주) | SiC 전력 반도체 소자용 열산화막의 제조 방법 및 SiC 전력 반도체 소자의 제조 방법 |
CN104766798A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-08 | 西安电子科技大学 | 改善SiC/SiO2界面粗糙度的方法 |
CN104966665A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 西安电子科技大学 | 一种改善SiC与SiO2界面态密度的方法 |
CN105304498A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-02-03 | 大连理工大学 | 一种降低SiO2/SiC界面态密度的方法 |
CN105428223A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 西安电子科技大学 | 一种改善SiC/SiO2界面态密度的方法 |
CN109494150A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-19 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 碳化硅高温退火表面保护的制作方法及碳化硅功率器件 |
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 |
CN111326573A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 深圳比亚迪微电子有限公司 | 场效应晶体管及制备方法、电子设备 |
CN111403280A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-10 | 中国科学院微电子研究所 | 一种碳化硅mos电容器件及其制作方法 |
CN111446154A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-24 | 西安交通大学 | 一种基于超临界CO2处理的4H-SiC/SiO2界面低温改善方法及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113035709B (zh) | 2022-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100607186B1 (ko) | 수소이온 주입 박리법에 의한 soi 웨이퍼 제조방법 및그 방법으로 제조된 soi 웨이퍼 | |
WO2000016386A1 (fr) | Procede de traitement thermique pour plaquettes de silicium, et plaquette de silicium | |
JPS6141133B2 (zh) | ||
CN113035709B (zh) | 一种改善SiC器件界面特征的方法 | |
CN116947467A (zh) | 一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法 | |
CN116375459A (zh) | 一种高硅功能瓷及其制备方法 | |
CN114864410A (zh) | 一种消除化合物半导体晶体表面损伤层的反应气氛退火方法 | |
CN113912390B (zh) | 一种用于提高铁酸铋-钛酸钡铁电陶瓷极化强度的热处理方法 | |
KR100555222B1 (ko) | 유리를 이용한 산화물 세라믹스의 표면개질 방법 및 표면개질된 산화물 세라믹스 | |
KR20010040544A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 제조방법 및 실리콘 웨이퍼 | |
JPH0561240B2 (zh) | ||
JP2003176178A (ja) | ウエハ支持体およびその周辺部品 | |
JP5498678B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
CN116695059A (zh) | 一种金刚石镀覆材料及其应用 | |
CN112010310A (zh) | 一种精密研磨用碳化硅粉体的制备方法 | |
KR102244554B1 (ko) | 자가치유 특성을 갖는 유리의 제조 방법 | |
JPS60151290A (ja) | 非酸化物系セラミツク構造体の表面処理方法 | |
JPS63210100A (ja) | 単分域タンタル酸リチウム単結晶の製造方法 | |
SU1627393A1 (ru) | Способ изготовлени абразивного инструмента | |
CN117400398B (zh) | 一种高性能电子陶瓷坯体的排胶方法 | |
KR20050039042A (ko) | 탄화규소의 표면개질 방법 및 표면개질된 탄화규소 | |
CN109371406B (zh) | 一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法 | |
KR100533248B1 (ko) | 수직연마기용 회전판 및 그 제조방법 | |
CN109957802B (zh) | 一种太阳能单晶多晶坩埚内表面Si3N4釉面处理工艺 | |
JPS6191083A (ja) | アルミナセラミツクスの強化方法 |
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 |