本申请涉及半导体器件，特别是涉及一种碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法、碳化硅mosfet器件及其制备方法。
背景技术：
1、碳化硅（sic）作为一种重要的第三代半导体材料，不同于前两代半导体材料，其性能优异，具有众多优良的物理及电学特性。例如，碳化硅材料的禁带宽度大、临界击穿场强高、热导率高、载流子饱和漂移速度高、相对介电常数小等。因为碳化硅材料优异的物理及电学特性，其在高温、高频、大功率、高电压光电子及抗辐照半导体器件等方面具有广泛的应用前景。
2、碳化硅mosfet（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）器件由于具有体积小、开关速度快、反向耐压高、电流密度大等优点，广泛应用于电力电子器件领域，正逐渐成为功率半导体应用的市场主流。碳化硅mosfet器件的栅介质sio2通常通过热氧化工艺制备，因而可获得高质量的栅介质氧化物。
3、但是，碳化硅mosfet器件的sic/sio2界面处的高界面态密度，使得碳化硅mosfet器件的性能受到不良影响，其氧化硅层发生击穿时所需能量降低，导致栅氧介质承受电应力的能力下降，阈值电压发生漂移，同时降低了碳化硅沟道的迁移率。因此，以碳化硅为基的mosfet器件的迁移率通常非常低。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供了一种能够降低sic/sio2界面态密度、提高碳化硅mosfet器件迁移率的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，并相应提供了碳化硅mosfet器件及其制备方法。
2、本申请提出的技术方案如下：
3、根据本申请的第一方面，提供了一种碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，包括以下步骤：
4、提供碳化硅基底；
5、在所述碳化硅基底上生长氧化硅层；及
6、将生长氧化硅层后的所述碳化硅基底在氮气和氯气的混合气氛下进行退火处理。
7、在任意的实施方式中，所述混合气氛中所述氮气和所述氯气的体积比为（3~8）:1。
8、在任意的实施方式中，所述混合气氛的流量为20 sccm~1000 sccm。
9、在任意的实施方式中，所述退火处理的温度为900℃~1300℃，所述退火处理的保温时间为10min~20min。
10、在任意的实施方式中，在所述碳化硅基底上生长氧化硅层包括以下步骤：将所述碳化硅基底置于氧化炉内，在氧气气氛中进行干氧氧化处理以在所述碳化硅基底上生长所述氧化硅层。
11、在任意的实施方式中，所述干氧氧化处理的温度为900℃~1300℃，所述干氧氧化处理的时间为120min~180min。
12、在任意的实施方式中，将所述碳化硅基底置于氧化炉内之前，还包括向所述氧化炉内通入氮气10min~20min以排出氧化炉内空气的步骤。
13、在任意的实施方式中，在所述碳化硅基底上生长氧化硅层之前，还包括依次采用去离子水、硫酸和过氧化氢混合溶液、去离子水、氢氟酸溶液、氢氧化铵和过氧化氢混合溶液、去离子水、氯化氢和过氧化氢混合溶液对所述碳化硅基底进行清洗的步骤。
14、根据本申请的第二方面，提供了一种碳化硅mosfet器件的制备方法，包括以下步骤：
15、通过本申请第一方面的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法制备碳化硅mosfet器件的栅氧化层；
16、在所述氧化硅层上依次沉积多晶硅层和隔离层，得到器件中间体；
17、在所述器件中间体上刻蚀形成源区接触孔和栅区接触孔；及
18、在所述源区接触孔和所述栅区接触孔内分别形成源电极和栅电极。
19、根据本申请的第三方面，提供了一种碳化硅mosfet器件，所述碳化硅mosfet器件通过本申请第二方面的碳化硅mosfet器件的制备方法制备得到。
20、与传统技术相比，本申请至少具有如下有益效果：
21、在碳化硅基底上生长氧化硅层之后，将碳化硅基底在氮气和氯气的混合气氛下进行退火处理。在退火处理过程中，氮气能够与sic/sio2界面处不稳定的si键和表面的c相关缺陷结合，钝化界面态从而降低界面态密度，形成稳定的结合键，提升器件电学性能，并可起到一定的钝化悬挂键的作用。
22、另外，与常规方法采用一氧化氮退火相比，氮气的性质稳定，没有毒性，不易对人体产生危害。并且氮气不仅可以用于退火，还同时可以用作退火时的载气，氮气作为热传导媒介，能够提升退火过程中加热的均匀性。
23、通过在混合气氛中引入氯气，能够减少氧化硅层中的可动金属正离子及h+沾污，有利于降低界面态密度，提高氧化硅层的质量。通过在氮气和氯气的混合气氛下进行退火处理，将两者的优势相结合，能够有效地降低sic/sio2界面态密度、提高碳化硅mosfet器件的迁移率。
1.一种碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，所述混合气氛中所述氮气和所述氯气的体积比为（3~8）：1。
3.根据权利要求1所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，所述混合气氛的流量为20 sccm~1000 sccm。
4.根据权利要求1所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为900℃~1300℃，所述退火处理的保温时间为10min~20min。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，在所述碳化硅基底上生长氧化硅层包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，所述干氧氧化处理的温度为900℃~1300℃，所述干氧氧化处理的时间为120min~180min。
7.根据权利要求5所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，将所述碳化硅基底置于氧化炉内之前，还包括向所述氧化炉内通入氮气10min~20min以排出氧化炉内空气的步骤。
8.根据权利要求1~4、6~7中任一项所述的碳化硅mosfet器件栅氧化层的制备方法，其特征在于，在所述碳化硅基底上生长氧化硅层之前，还包括依次采用去离子水、硫酸和过氧化氢混合溶液、去离子水、氢氟酸溶液、氢氧化铵和过氧化氢混合溶液、去离子水、氯化氢和过氧化氢混合溶液对所述碳化硅基底进行清洗的步骤。
9.一种碳化硅mosfet器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种碳化硅mosfet器件，其特征在于，所述碳化硅mosfet器件通过权利要求9所述的碳化硅mosfet器件的制备方法制备得到。
