CN114023633A - 碳化硅器件的栅氧化层的制备方法与碳化硅器件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法。该制备方法包括：对碳化硅外延片进行热氧化处理，在碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；在第一氧化层的远离碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜；对硅膜进行热氧化处理，使硅膜氧化成第二二氧化硅层。在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法与碳化硅器件。
背景技术
SiC是重要的宽禁带半导体材料，在功率半导体器件中有重要的应用。然而，由于导带边缘附近的大量界面态，其器件场效应迁移率仅为～50cm2/Vs，比其体材料迁移率低约1.5个数量级，这极大地限制了SiC器件的性能。SiC/SiO2界面态密度比经典的Si/SiO2界面态密度高2个数量级以上。这些缺陷的化学特性尚未完全达成共识，但是大量的界面态缺陷成为阻碍电子运动速度的陷阱，这是导致低电子迁移率的原因之一，已经成为了业界的共识。
SiC的栅氧化层现在仍然在采用热氧化的SiO2，SiC热氧化过程中，由于C的存在，热氧化过程的化学反应过程复杂，会产生C，CO，SiO这些副产物，会影响SiO2层和SiO2/SiC界面的质量，使得SiC MOSFET的沟道迁移率极低，很难超过50cm2/Vs。
因此，现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法与碳化硅器件，以解决现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法，包括：对碳化硅外延片进行热氧化处理，在所述碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；在所述第一氧化层的远离所述碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜；对所述硅膜进行热氧化处理，使所述硅膜氧化成第二二氧化硅层。
可选地，在所述第一二氧化硅层的远离所述碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜，包括：将具有所述第一二氧化硅层的所述碳化硅外延片放置在低压化学气相沉积设备的反应腔体中；将硅烷和甲烷通入至所述反应腔体中，使得硅沉积在所述第一二氧化硅层的远离所述碳化硅外延片的表面上，形成所述硅膜。
可选地，所述反应腔体内的温度在300～1200℃之间。
可选地，所述热氧化处理的温度在500～1000℃之间。
可选地，所述硅膜包括单晶硅层、多晶硅层和非晶硅层的至少一个。
可选地，所述硅膜的厚度在3nm～100nm之间。
可选地，所述第一二氧化硅层的厚度在0.1nm～3nm之间。
可选地，对碳化硅外延片进行热氧化处理之前，所述制备方法还包括：对所述碳化硅外延片进行RCA清洗。
可选地，在对所述硅膜进行热氧化处理，使所述硅膜氧化成第二二氧化硅层之后，所述制备方法还包括：对具有所述第一二氧化硅层和所述第二二氧化硅层的所述碳化硅外延片进行热退火。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种碳化硅器件，包括栅氧化层，所述栅氧化层采用任一种所述的制备方法形成。
在本发明实施例中，首先，对碳化硅外延片进行热氧化，在碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；然后，在第一二氧化硅层的远离碳化硅外延片的表面上形成硅膜，最后，对硅膜进行热氧化处理，使其氧化成第二氧化硅层。该方法中，首先，在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，没有产生多余的副产物，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率，解决了现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法的流程示意图；
图2至图4示出了应用本申请的一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法的产品制备过程的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、碳化硅外延片；11、第一二氧化硅层；12、硅膜；13、第二二氧化硅层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低，为了解决如上问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法与碳化硅器件。
根据本申请的实施例，提供了一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法。图1是根据本申请实施例的碳化硅器件的栅氧化层的制备方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，如图2的结构所示，对碳化硅外延片10进行热氧化处理，在上述碳化硅外延片10上形成薄的第一二氧化硅层11；
步骤S102，在上述第一二氧化硅层11的远离上述碳化硅外延片10的表面上沉积硅，形成硅膜12(如图3所示的结构)；
步骤S103，对上述硅膜12进行热氧化处理，使上述硅膜12氧化成第二二氧化硅层13，图4示出的是在碳化硅外延片10上上形成第一二氧化硅层11和第二二氧化硅层13的结构示意图。
上述的方法中，首先，对碳化硅外延片10进行热氧化，在碳化硅外延片10上形成薄的第一二氧化硅层11；然后，在第一二氧化硅层11的远离碳化硅外延片10的表面上形成硅膜12，最后，对硅膜12进行热氧化处理，使其氧化成第二氧化硅层。该方法中，首先，在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，没有产生多余的副产物，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率，解决了现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。
上述的碳化硅外延片的材料可以为现有技术中任何可行的材料，例如N型或P型4H-SiC、3C-SiC或6H-SiC的一种。
本申请的一种实施例中，在上述第一二氧化硅层的远离上述碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜，包括：将具有上述第一二氧化硅层的上述碳化硅外延片放置在低压化学气相沉积设备的反应腔体中；将硅烷和甲烷通入至上述反应腔体中，使得硅沉积在上述第一二氧化硅层的远离上述碳化硅外延片的表面上，形成上述硅膜。本实施例中，采用低压化学气相沉积法在具有第一二氧化硅层的碳化硅外延片上沉积硅并形成硅膜，采用这种方法可以形成更加致密和均匀的硅膜，使得后续对该硅膜进行热氧化处理后，可以生成质量更好的第二二氧化硅层，从而提升碳化硅器件的电学性能。
当然，实际的应用中，上述沉积硅膜的方法并不限于低压化学气相沉积法，还可以采用别的方法，例如等离子体增强化学气相沉积法,高密度等离子体化学气相沉积法,金属有机化合物化学气相沉积法,原子层沉积法。同样地，上述通入反应腔体中的气体也并不限于硅烷和甲烷，硅烷还可以为乙硅烷或丙硅烷，甲烷还可以为甲基硅烷，也可以采用几种气体的混合，本领域技术人员可以根据实际需求来选择。
本申请的再一种实施例中，上述反应腔体内的温度在300～1200℃之间。该实施例中，把反应腔体内的温度稳定在300～1200℃之间，使得硅烷和甲烷的反应更加充分，从而形成致密且均匀的硅薄膜，进一步提升碳化硅器件的电学性能。
本申请的又一种实施例中，上述热氧化处理的温度在500～1000℃之间。该实施例中，热氧化处理的温度较低，这样对碳化硅外延片和硅膜进行热氧化处理后，产生的副产物比较少，从而提升了栅氧化层SiC/SiO2的界面质量，进一步提升了碳化硅器件的沟道迁移率。
为了形成质量较好的二氧化硅层，从而进一步提升碳化硅器件的沟道迁移率，本申请的另一种实施例中，上述硅膜包括单晶硅层、多晶硅层和非晶硅层的至少一个。
本申请的再一种实施例中，上述硅膜的厚度在3nm～100nm之间。本实施例中，硅膜的厚度控制在在3nm～100nm之间，使后续生成的第二二氧化硅层可以满足碳化硅器件的栅氧化层的厚度要求，从而提升碳化硅器件的电学性能。
本申请的又一种实施例中，上述第一二氧化硅层的厚度在0.1nm～3nm之间。本实施例中，第一二氧化硅层的厚度比较小，这样生成第一二氧化硅层时，消耗的碳化硅比较少，反应的副产物比较小，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量更好，进一步提高了碳化硅器件的沟道迁移率。
为了进一步提升得栅氧化层SiC/SiO2的界面质量，本申请的另一种实施例中，对碳化硅外延片进行热氧化处理之前，上述制备方法还包括：对上述碳化硅外延片进行RCA清洗。
当然，实际的应用中，清洗碳化硅外延片的方法并不限于RCA清洗，还可以为其他的清洗方法，本领域技术人员可以根据实际情况来选择合适的清洗方法。
为了形成更致密的二氧化硅层，本申请的再一种实施例中，在对上述硅膜进行热氧化处理，使上述硅膜氧化成第二二氧化硅层之后，上述制备方法还包括：对具有上述第一二氧化硅层和上述第二二氧化硅层的上述碳化硅外延片进行热退火。同样地，本实施例中的退火方法并不限于热退火，还可以为其他退火方式，例如激光退火。
本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种碳化硅器件，包括栅氧化层，上述栅氧化层采用任一种上述的制备方法形成。
上述的碳化硅器件包括栅氧化层，上述栅氧化层采用任一种上述的制备方法形成，该方法中，首先，对碳化硅外延片进行热氧化，在碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；然后，在第一二氧化硅层的远离碳化硅外延片的表面上形成硅膜，最后，对硅膜进行热氧化处理，使其氧化成第二氧化硅层。该方法中，首先，在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，没有产生多余的副产物，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率，解决了现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。因此，由于该碳化硅器件采用了上述的栅氧化层，该碳化硅器件的场效应迁移率较高，所以该碳化硅器件的电学性能较好。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。
实施例
该碳化硅器件的制作方法包括：
对4H-SiC P型外延片进行离子注入包括：
采用RCA标准清洗法对4H-SiC P型外延片样品进行表面清洗，将步骤清洗过的4H-SiC P型外延片样品放入高温离子注入室进行沟道As离子注入，将温度调为400℃，所述氮离子注入剂量和能量分别为：4。14X10^11cm-2/30K，4。37X1011cm_2/55K，4。61X1011cm_2/80K，12。1X1011cm_2/125K；将处理后的4H-SiC P型外延片样品放入体积比为1：10的浓度为40％HF与水的混合溶液漂洗，去除表面的SiO2层；将处理后的4H-SiC P型外延片样品的外延片放入等离子体增强化学气相沉积设备的反应室，在300℃的条件下使其表面淀积厚度为60nm的SiO2层；在淀积了SiO2层的4H-SiC P型外延片样品面涂光刻胶；之后用甩胶进行甩胶处理后，80℃下进行前烘，前烘时间为10～15min，之后利用源漏注入光刻版对前烘之后的外延片样品曝光后，在正性显影液中显影，溶液温度为20℃，显影时间为85s；之后将显影之后的外延片在超纯水进行坚膜，水温度为20℃，坚膜时间为85s；之后在等离子体去胶机中去掉曝光过的光刻胶，露出有效源漏区域；在HF酸溶液当中将4H-SiC P型外延片样品未经光刻胶保护的SiO2层清洗掉，露出源漏高温离子注入区域；将处理后的4H-SiC P型外延片样品放入高温离子注入机中进行源漏N+离子注入，将温度调为400℃，注入剂量与能量如下5X10^14/30K，6X1014cm_2/60K，8Xl0^14/120K，1。5Xl0^15/190K，深度为0。3um左右；将处理后的4H-SiC P型外延片样品放入体积比为1：10的浓度为40％HF与水的混合溶液漂洗。
对处理后的4H-SiC P型外延片样品进行高温退火包括：
抽真空，使高温氧化炉内压力达到4～5E-7Torr后，充Ar气，设置输出压为12psi；之后打开风扇，首先将电源功率调至60％，然后按照1％/10s速度调至温度上升到1600℃，在1600℃保持30分钟，后关掉升温电源功率调节旋钮，拿出经过高温离子注入退火之后的4H-SiC P型外延片样品；将样品进行RCA清洗。
对处理后的4H-SiC P型外延片样品牺牲氧化层的生长处理包括：
将处理后的4H-SiC P型外延片样品放入高温氧化炉中，在1200℃的纯干氧条件下氧化表面30min，使表面生成厚度为20nm的SiO2氧化膜；将处理后的4H-SiC P型外延片样品放入HF酸中，将表面的氧化层清洗掉。
对处理后的4H-SiC P型外延片样品进行SiO2栅氧化层的生长包括：
将4H-SiC P型外延片样品放入高温氧化炉中，在温度为600℃的环境中推入氧化炉恒温区中；通入氧气，氧气流量为0。51/min，在纯干氧条件下氧化外延片表面3小时，如图2所示在碳化硅外延片10表面生成厚度为1nm的第一二氧化硅层11后关掉打开Ar，降温并取出样品。将4H-SiC P型外延片10样品放入低压化学气相沉积设备的炉管中，将硅烷(SiH4)、乙硅烷(S2H6)或丙硅烷(Si3H8)以及甲烷(CH"或甲基硅烷(SiH3CH3)引入反应器中。反应器中的温度为550℃，如图3所示生长40nm的非晶硅膜12。在温度为600～800℃的环境中推入氧化炉恒温区中；通入氧气，氧气流量为0。51/min，在纯干氧条件下氧化外延片表面10小时，在碳化硅外延片10正面非晶硅膜12氧化成厚度为60nm的第二二氧化硅膜13后关掉打开Ar，降温并取出样品。
将处理后的4H-SiC P型外延片样品进行高温退火：按照3℃/min速率对恒温区进行升温，当温度升到1175℃时，打开N2，流量577sccm，时间5小时；之后关掉N2气体，将高温氧化炉降温取出样品。
在4H-SiC P型外延片样品表面形成源漏欧姆接触包括：
在4H-SiC P型外延片样品表面涂光刻胶，并用甩胶进行甩胶处理；之后将甩过胶的4H-SiC P型外延片样品在80℃下前烘10～15min后，利用源漏接触光刻版对前烘之后的外延片曝光；之后在正性显影液中显影，溶液温度为20℃，显影时间为85s；之后将显影之后的外延片在超纯水进行坚膜，水温度为20℃，坚膜时间为85s；之后在等离子体去胶机中去掉曝光过的光刻胶，露出有效源漏区域；之后将去过光刻胶的4H-SiC P型外延片样品在丙酮中浸泡5小时以及利用丙酮超声处理1分钟，然后再丙酮、酒精清洗各一次，去掉源漏欧姆接触区域的剥离胶，露出有效源漏接触区域；处理后的4H-SiC P型外延片样品放入电子束蒸发室中，大面积蒸发三种金属Al/Ni/Au做源漏欧姆接触电极，其厚度分别为150nm、50nm和70nm；处理后的4H-SiC P型外延片样品进行剥离，形成源漏欧姆接触图形；处理后的4H-SiC P型外延片样品置于退火炉中，在950℃下合金退火30分钟。
对处理后的4H-SiC P型外延片样品进行栅图形的形成包括：
处理后的4H-SiC P型外延片样品表面涂剥离胶，并用甩胶进行甩胶处理；处理后的4H-SiC P型外延片样品表面涂光刻胶，并用甩胶进行甩胶处理后，然后对甩过胶的4H-SiC P型外延片样品在80℃下前烘10～15min；之后利用栅光刻版对前烘之后的外延片曝光；在正性显影液中显影，溶液温度为20℃，显影时间为85s；之后将显影之后的外延片在超纯水进行坚膜，水温度为20℃，坚膜时间为85s；之后在等离子体去胶机中去掉曝光过的光刻胶，然后将去过光刻胶的外延片在丙酮中浸泡5小时以及利用丙酮超声1分钟，然后再丙酮、酒精清洗各一次，去掉栅金属区域的剥离胶，露出有效栅区域；处理后4H-SiC P型外延片样品置于电子束蒸发室中，在去过胶的外延片正面大面积电子束蒸发Ni/Au金属做栅，蒸发其中Ni金属的厚度为20nm，Au金属的厚度为240nm；处理后的4H-SiC P型外延片样品利用剥离方法形成栅图形。
对处理后的SiC MOSFET器件进行电极制作，即完成SiC MOSFET器件沟道迁移率的改善，包括：处理后的4H-SiC P型外延片样品表面涂剥离胶，并用甩胶进行甩胶处理后，对甩过胶的4H-SiC P型外延片样品在80℃下前烘10～15min；处理后的4H-SiC P型外延片样品表面涂光刻胶，并用甩胶进行甩胶处理后，利用互连接触版对前烘之后的外延片曝光；之后在正性显影液中显影，溶液温度为20℃，显影时间为85s；之后将显影之后的外延片在超纯水进行坚膜，水温度为20℃，坚膜时间为85s；之后在等离子体去胶机中去掉曝光过的光刻胶，然后将去过光刻胶的外延片在丙酮中浸泡5小时以及利用丙酮超声1分钟，然后再丙酮、酒精清洗各一次，去掉接触互连区域的剥离胶，露出有效接触区域；处理后4H-SiC P型外延片样品放入电子束蒸发室当中，大面积蒸发Ti/Au，厚度为50nm/200nm；处理后4H-SiCP型外延片样品利用剥离方法形成栅、源、漏互连图形，通过剥离方法形成最后的电极接触即完成处理后沟道迁移率的改善。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的碳化硅器件的栅氧化层的制备方法，首先，对碳化硅外延片进行热氧化，在碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；然后，在第一二氧化硅层的远离碳化硅外延片的表面上形成硅膜，最后，对硅膜进行热氧化处理，使其氧化成第二氧化硅层。该方法中，首先，在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，没有产生多余的副产物，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率，解决了现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。
2)、本申请的碳化硅器件包括栅氧化层，上述栅氧化层采用任一种上述的制备方法形成，该方法中，首先，对碳化硅外延片进行热氧化，在碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；然后，在第一二氧化硅层的远离碳化硅外延片的表面上形成硅膜，最后，对硅膜进行热氧化处理，使其氧化成第二氧化硅层。该方法中，首先，在碳化硅外延片上通过热氧化形成薄的第一二氧化硅层，由于第一二氧化硅层比较薄，其消耗的碳化硅较少，产生的副产物较少，然后在第一二氧化硅层上形成硅膜，对硅膜热氧化形成第二二氧化硅层，由于有第一二氧化硅层的存在，对硅膜进行热氧化形成第二二氧化硅层时，没有与碳化硅外延片反应，没有产生多余的副产物，使得栅氧化层SiC/SiO2界面质量较好，进而提高了碳化硅器件的沟道迁移率，解决了现有技术中栅氧化层SiC/SiO2界面质量较差使得碳化硅器件的沟道迁移率较低的问题。因此，由于该碳化硅器件采用了上述的栅氧化层，该碳化硅器件的场效应迁移率较高，所以该碳化硅器件的电学性能较好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳化硅器件的栅氧化层的制备方法，其特征在于，包括：
对碳化硅外延片进行热氧化处理，在所述碳化硅外延片上形成薄的第一二氧化硅层；
在所述第一二氧化硅层的远离所述碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜；
对所述硅膜进行热氧化处理，使所述硅膜氧化成第二二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一二氧化硅层的远离所述碳化硅外延片的表面上沉积硅，形成硅膜，包括：
将具有所述第一二氧化硅层的所述碳化硅外延片放置在低压化学气相沉积设备的反应腔体中；
将硅烷和甲烷通入至所述反应腔体中，使得硅沉积在所述第一二氧化硅层的远离所述碳化硅外延片的表面上，形成所述硅膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应腔体内的温度在300～1200℃之间。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热氧化处理的温度在500～1000℃之间。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅膜包括单晶硅层、多晶硅层和非晶硅层的至少一个。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅膜的厚度在3nm～100nm之间。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一二氧化硅层的厚度在0.1nm～3nm之间。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对碳化硅外延片进行热氧化处理之前，所述制备方法还包括：
对所述碳化硅外延片进行RCA清洗。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在对所述硅膜进行热氧化处理，使所述硅膜氧化成第二二氧化硅层之后，所述制备方法还包括：
对具有所述第一二氧化硅层和所述第二二氧化硅层的所述碳化硅外延片进行热退火。
10.一种碳化硅器件，其特征在于，包括栅氧化层，所述栅氧化层采用权利要求1至9中任一项所述的制备方法形成。
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