SiC-MOS界面特有の散乱体の起源検証とその抑制によるチャネル抵抗低減

验证SiC-MOS界面特有的散射体的来源,并通过抑制它们来降低沟道电阻

基本信息

项目摘要

本研究の目的は、SiC-MOS界面のラフネスを従来よりも大幅に低減させることで、特異な散乱体の起源検証とチャネル抵抗の低減を行うことである。令和4年度は高温熱処理によるバンチングで原子的平坦にしたSiC表面を維持しながら、SiC-MOSFETを作製するプロセスインテグレーションを行った。令和3年度に実施した、MOSFET試作のための各種プロセスが原子的平坦面に与える影響調査の結果、イオン注入後の活性化アニールにより平坦性が劣化することが分かったため、試作のプロセスフローにおいて平坦化熱処理は活性化アニールの後、ゲート絶縁膜形成前に実施することとした。ただし平坦化熱処理はエッチングを伴うため、イオン注入領域が消失する懸念があった。そこでSEMによるイオン注入領域の観察とAFMによる原子平坦化の確認を行い、イオン注入領域の維持と原子的平坦化が両立できる条件の探索を行った。得られた条件をもとに原子的平坦化処理を行い、その後、①熱酸化膜、および②HTOによる堆積酸化膜を用いてゲート酸化膜を形成しMOSFETの1次試作を作製した。作製したMOSFETの電気的特性を評価したところ、①の熱酸化膜品はスイッチング動作を示し、原子的平坦化処理を行ってもMOSFETを作製できることが実証できた。ただし熱酸化はSiC表面を荒らすため、移動度の向上は見られなかった。一方、②堆積酸化膜品は平坦性の原子的平坦性の維持はできたものの、堆積酸化膜の膜質に起因してゲートリーク電流が発生したため、スイッチング動作には至らなかった。堆積酸化膜の品質については他の装置を使用することで改善をする予定である。
The purpose of this study is to investigate the origin of the SiC-MOS interface and to reduce the resistance of the SiC-MOS interface. In order to maintain the flatness of the SiC surface during high temperature heat treatment in 2004, SiC-MOSFET manufacturing was carried out. In the third year of operation, MOSFET trial operation was carried out in various ways, such as atomic flatness, activation after implantation, planarization after trial operation, and formation of insulating film. Planarization heat treatment is accompanied by the injection of field suspense. The observation of the implanted region by SEM and the confirmation of the atomic planarization by AFM are carried out, and the maintenance of the implanted region and the atomic planarization are carried out. In order to obtain the necessary conditions, the atomic planarization process is carried out, and the first test operation of MOSFET is carried out. The electrical characteristics of MOSFET are evaluated, the thermal acidification film is shown, and the atomic planarization process is performed. The temperature of the silicon carbide surface is higher than the temperature of the silicon carbide surface. One side, the second side of the accumulation of acid film product flatness atomic flatness maintenance, accumulation of acid film film quality causes, the current generation, the operation of the second side The quality of the deposited acidified film is improved by the use of other devices

项目成果

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4H-SiC非極性面上のMOS界面散乱に対する酸化プロセスの影響
氧化工艺对4H-SiC非极性表面MOS界面散射的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    染谷満;平井悠久;岡本光央;畠山哲夫;原田信介
  • 通讯作者:
    原田信介
Impact of oxidation process on electron scattering and roughness at 4H-SiC non-polar MOS interfaces
氧化工艺对4H-SiC非极性MOS界面电子散射和粗糙度的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Sometani;H. Hirai;M. Okamoto;T. Hatakeyama;S. Harada
  • 通讯作者:
    S. Harada
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染谷 満其他文献

NO 窒化 SiO2/SiC(11-20) 界面へのエキシマ紫外光照射の影響
准分子紫外光照射对NO氮化物SiO2/SiC(11-20)界面的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤本 博貴;小林 拓真;染谷 満;岡本 光央;志村 考功;渡部 平司
  • 通讯作者:
    渡部 平司
On-the-fly Charge Pumping法によるSiC MOSFET NBTI劣化メカニズムの解析
使用动态电荷泵方法分析 SiC MOSFET NBTI 退化机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡本 大;染谷 満;平井 悠久;岡本 光央;原田 信介;畠山 哲夫
  • 通讯作者:
    畠山 哲夫
On-the-flyチャージポンピング法によるSiC MOSFET 負バイアスストレス時の界面トラップ生成解析
使用动态电荷泵方法对 SiC MOSFET 负偏压期间的界面陷阱生成进行分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡本 大;染谷 満;坂田 大輝;張 旭芳;松谷 優汰;畠山 哲夫;岡本 光央;原田 信介;矢野 裕司;岩室 憲幸
  • 通讯作者:
    岩室 憲幸
改良高速On-the-fly法によるSiC MOSFETの正確なNBTI評価
使用改进的高速即时方法对 SiC MOSFET 进行准确的 NBTI 评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    坂田 大輝;岡本 大;染谷 満;平井 悠久;岡本 光央;原田 信介;畠山 哲夫;矢野 裕司;岩室 憲幸
  • 通讯作者:
    岩室 憲幸
NO窒化SiC MOSデバイスへのエキシマ紫外光照射の影響
准分子紫外光照射对NO氮化物SiC MOS器件的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤本 博貴;小林 拓真;染谷 満;岡本 光央;細井 卓治;志村 孝功;渡部 平司
  • 通讯作者:
    渡部 平司

染谷 満的其他文献

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  • 发表时间:
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