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摘要

? ? ??公開(kāi)了一種用于從氧化物基器件中獲得改進(jìn)的氧化物層并由此提高的性能的方法。該方法包括將碳化硅層以低于碳化硅開(kāi)始顯著氧化速率的溫度的氧化層暴露在氧化源氣體中，同時(shí)高到足以使氧化源氣體擴(kuò)散到氧化層中，同時(shí)避免碳化硅的任何大量額外氧化，并且足夠使氧化層敏感并改善氧化層和碳化硅層之間的界面。

介紹

? ? ? 碳化硅（SIC)具有電氣和物理特性的結(jié)合，使其對(duì)高溫、高壓、高頻率和高功率電子器件的半導(dǎo)體材料具有吸引力。這些特性包括3.0電子伏(eV)帶隙、4毫米伏每厘米（MV/cm）電場(chǎng)擊穿、4.9W/cm-K的熱導(dǎo)熱率和每秒2.0x10厘米（cm/s）電子漂移速度。此外，由于碳化硅將生長(zhǎng)熱氧化物，它比其他化合物半導(dǎo)體具有顯著的優(yōu)勢(shì)。特別是，形成熱氧化物的能力提高了形成金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)器件的相應(yīng)能力，包括MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管（鎂）絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)、MOS可控晶閘晶體管(MCT)和其他相關(guān)器件。反過(guò)來(lái)，mosfet是大規(guī)模集成電路中極其重要的器件。因此，充分利用硅化硅在MOS器件中的電子支柱和由此產(chǎn)生的集成電路需要適當(dāng)?shù)奶蓟柩趸夹g(shù)。

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結(jié)果和討論

? ? ? 本文的目的是進(jìn)一步提高碳化硅氧化物的質(zhì)量。本文以一種獲得改進(jìn)的氧化物層和從氧化物基器件提高性能的方法滿足本目的。該方法包括將碳化硅層上的氧化物層（現(xiàn)有、沉積、硝化或熱生長(zhǎng)，通常主要是二氧化硅）暴露于氧化源氣體中，同時(shí)足以使氧化源氣體擴(kuò)散到氧化物層，同時(shí)避免碳化硅的任何大量額外氧化，且足以使氧化物層敏感并改善氧化物層與碳化硅層之間的界面。

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實(shí)驗(yàn)

? ? ? 本實(shí)驗(yàn)包括從氧化物基器件獲得改進(jìn)的氧化物層和產(chǎn)生改進(jìn)的性能的方法。該方法包括在碳化硅層上以低于碳化硅開(kāi)始顯著氧化的溫度的氧化層（主要是二氧化硅）暴露于氧化源氣體（也稱為“氧化大氣”），同時(shí)高到足以使氧化源氣體擴(kuò)散到氧化層中。避免了碳化硅的任何實(shí)質(zhì)性的額外氧化，并且暴露的時(shí)間足以使氧化層敏感并改善界面層。在氧化物層和碳化硅之間在這方面，人們普遍認(rèn)為，碳化硅只能在可以忽略不計(jì)或非常緩慢的速度氧化，直到溫度達(dá)到約1000攝氏度，之后熱氧化在更可測(cè)量的基礎(chǔ)上發(fā)生。因此，該方法還可以包括在暴露步驟之前生產(chǎn)氧化物層的步驟，并且如果根據(jù)本發(fā)明的碳化硅被熱氧化，則氧化溫度至少為1000 ?C. 并且優(yōu)選在大約1050°之間 C. 和1300° C.

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