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摘要
? ? ??公開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，由于碳化硅將生長熱氧化物，它比其他化合物半導(dǎo)體具有顯著的優(yōu)勢。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。反過來，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，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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