2019 Fiscal Year Annual Research Report
Tailoring the dierectric-SiC Interface using a new oxidation procedure with precursors and its application to MOSFETs
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17K14653
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
岡本 大 筑波大学, 数理物質系, 助教 (50612181)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シリコンカーバイド / 炭化珪素 / MOSFET / チャネル移動度 / パッシベーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SiO2/SiC界面欠陥の低減は、パワーデバイス応用上極めて重要な技術開発課題であるとともに、学術的に興味深い研究対象である。本提案においては、SiO2/SiC界面欠陥をさらに低減するため、Geを含んだ前駆体層を熱酸化する手法を提案し、その効果を調査することを目的として研究を行った。堆積法によりGeを含んだ前駆体の組成比、および膜厚を精密に制御し、その前駆体層を用いて、Geを含んだSiO2膜を形成する実験を行った。GeのSiO2中の分布を制御し、SiO2/SiC界面近傍の狭い領域に局所化させ、その濃度が目標とする21乗cm-3台となる条件を見出した。この酸化膜を用いてMOSキャパシタの作製を複数回試みたが、十分界面準位密度を低減できたMOSキャパシタを作製するには至らなかった。Geをイオン注入で導入する手法も試みたが、同様の結果であった。一方で、申請書には、作製した素子のホール効果測定などによるチャネル移動度評価についても並行して実施することを記述していたため、こちらにも注力した。提案プロセスで作製した素子に対して、種々の手法での評価を行うことを想定していたが、類似サンプルである窒化およびウェット処理で作成したSiC pMOSFETを用いて評価手法の確立を行った。p型に対してホール効果測定を適用するのは初めての試みであり、チャネル正孔輸送機構の解明につながるデータが得られた。また、それらの素子を用いて、SiCの負バイアスストレス試験を行い、Si MOSFETで見られるような時間のべき乗に従った特性変動が見られることを明らかにした。本テーマの主目的は達成できなかったものの、SiC国際会議ECSCRM、ICSCRMでの報告など、一定の成果を得ることはできた。
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[Presentation] Threshold Voltage Instability in p-channel 4H-SiC MOSFETs Investigated by Non-relaxation Method2019
Author(s)
D. Okamoto, H. Nemoto, X. Zhang, X. Zhou, M. Somenati, M. Okamoto, S. Harada, T. Hatakeyama, N. Iwamuro, H, Yano
Organizer
International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019
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