非对称SiC沟槽结构及其制作方法、电子器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115841952A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202310149073.6(22)申请日2023.02.21(71)申请人湖北九峰山实验室地址430073湖北省武汉市东湖开发区关东科技工业园华光大道18号19层(72)发明人李良王宽王浙辉柳俊肖科(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师崔清杨(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L21/308(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图10页(54)发明名称非对称SiC沟槽结构及其制作方法、电子器件(57)摘要本申请公开了一种非对称SiC沟槽结构及其制作方法、电子器件，通过光刻和刻蚀形成非对称SiC沟槽结构，使该非对称SiC沟槽结构的一侧边为倾斜面，另一侧边为直立面。在后续制作电子器件的过程中采用该非对称SiC沟槽结构，使得非对称SiC沟槽的底部与P+区的距离减小从而更好的被P+区保护，实现降低栅氧中的最大场强，提高栅氧的可靠性，防止栅氧被提前击穿的目的。CN115841952ACN115841952A权利要求书1/2页1.一种非对称SiC沟槽结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供一SiC衬底；在所述SiC衬底上生长碳膜、SiN薄膜和SiO2薄膜；执行第一次光刻和刻蚀，形成第一沟槽区，所述第一沟槽区的底部为碳膜、两侧为垂直层叠的SiN薄膜和SiO2薄膜；执行第二次光刻和刻蚀，使所述第一沟槽区的一侧成阶梯结构、一侧成直立面，得到第二沟槽区，所述第二沟槽区的底部为碳膜，所述直立面由垂直层叠的部分碳膜、SiN薄膜和SiO2薄膜构成，所述阶梯结构由碳膜、垂直层叠的SiN薄膜和SiO2薄膜构成；所述阶梯结构处的碳膜的厚度大于所述第二沟槽区底部的碳膜的厚度；利用刻蚀削凸角特性处理所述阶梯结构，形成一侧为倾斜面，一侧为直立面的第三沟槽区，所述第三沟槽区的底部为SiC衬底；以所述SiN薄膜和SiO2薄膜为掩膜继续刻蚀所述第三沟槽区处的SiC衬底，形成一侧为倾斜面、一侧为直立面的非对称SiC沟槽；去除剩余的碳膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行第一次光刻和刻蚀，形成第一沟槽区，包括：在所述SiO2薄膜上覆盖第一光刻胶层；执行第一次光刻，去除所述第一光刻胶层上部分区域的光刻胶，形成由第一光刻胶层和部分暴露的SiO2薄膜构成的第一图形；刻蚀所述第一图形处的SiO2薄膜和SiN薄膜，并去除所述第一光刻胶层，形成第一沟槽区。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，刻蚀所述第一图形处的SiO2薄膜和SiN薄膜，并去除所述第一光刻胶层，形成第一沟槽区，包括：刻蚀所述第一图形处暴露的SiO2薄膜，使部分SiN薄膜暴露；利用干法去除剩余的第一光刻胶层；以剩余的SiO2薄膜作为掩膜，刻蚀暴露的SiN薄膜，形成第一沟槽区；其中，所述SiN薄膜的厚度小于SiO2薄膜的厚度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行第二次光刻和刻蚀，使所述第一沟槽区的一侧成阶梯结构、一侧成直立面，得到第二沟槽区，包括：在所述第一沟槽区和所述SiO2薄膜上覆盖第二光刻胶层；执行第二次光刻，去除所述第一沟槽区内和所述第一沟槽区一侧SiO2薄膜部分区域的光刻胶，使部分SiO2薄膜暴露；刻蚀暴露的SiO2薄膜，使部分SiN薄膜暴露；刻蚀第一沟槽区底部的部分碳膜，同时去除剩余的第二光刻胶层；以剩余的SiO2薄膜作为掩膜，刻蚀暴露的SiN薄膜，使所述第一沟槽区的一侧成阶梯结构、一侧成直立面，得到第二沟槽区。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述非对称SiC沟槽的左侧为倾斜面，右侧为直立面；或者，所述非对称SiC沟槽的右侧为倾斜面，左侧为直立面。2CN115841952A权利要求书2/2页6.一种非对称SiC沟槽结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供一SiC衬底；设置一位于所述SiC衬底上方的光罩，所述光罩上设置有光调节区域；在所述SiC衬底上覆盖第三光刻胶层；基于所述光罩上设置有光调节区域，执行一次光刻，在所述SiC衬底上方形成一侧为倾斜面，一侧为直立面的沟槽区；在所述沟槽区的基础上，刻蚀SiC衬底，形成一侧为倾斜面、一侧为直立面的非对称SiC沟槽。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述光罩上设置有光调节区域为半色调掩膜版HTM和全透区；基于所述光罩上设置有光调节区域，执行一次光刻，在所述SiC衬底上方形成一侧为倾斜面，一侧为直立面的沟槽区，包括：利用所述半色调掩膜版HTM和全透区执行一次光刻，在所述SiC衬底上方形成一侧为倾斜面，一侧为直立面的沟槽区。8.根