高線量照射したn-channel 6H-SiC MOSFETのチャンネル移動度

Channel mobility in n-channel 6H-SiC MOSFETs irradiated at high -ray dose

大島 武; 菱木 繁臣*; 岩本 直也; Reshanov, S. A.*; Pensl, G.*; 児島 一聡*; 河野 勝泰*

Oshima, Takeshi; Hishiki, Shigeomi*; Iwamoto, Naoya; Reshanov, S. A.*; Pensl, G.*; Kojima, Kazutoshi*; Kawano, Katsuyasu*

耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体素子作製を目的に、p型エピタキシャル六方晶(6H)-SiC上に金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタをさまざまなプロセスで作製した。特に、ソース・ドレイン形成のためのリン(P)イオン注入後の熱処理の際に、基板表面をカーボン膜で覆い保護したものと、保護しない二種類で作製したMOSFETを比較した。原子間力顕微鏡(AFM)で試料表面を観察し表面粗さ(RMS)を求めたところ、被覆有りが0.67nmであるのに対し、被覆なしでは1.36nmであった。さらに、未照射のチャンネル移動度の値を比較すると、カーボン被覆有りは55cm/Vsであるのに対し、被覆なしは45cm/Vsと小さな値であることがわかった。これは、エピ膜表面荒れが原因で発生した界面準位によりカーボン被覆なし熱処理試料では有りに比べてチャンネル移動度が小さくなったためと考えられる。一方、線照射後の振る舞いを比較すると、両者とも1MGyまでは変化は見られないが、カーボン被覆なしは、それ以上の照射によりチャンネル移動度が低下するのに対し、被覆有りで熱処理を行ったMOSFETでは、わずかではあるがチャンネル移動度が上昇することが見いだされ、3MGy照射後には65cm/Vsとなることが明らかとなった。

no abstracts in English