SiC-MOSFETへの線照射効果の酸化膜作製プロセスによる違い

Difference by the oxide fabrication process of the -ray irradiation effect on SiC-MOSFET

三友 啓*; 松田 拓磨*; 村田 航一*; 横関 貴史; 牧野 高紘; 阿部 浩之; 小野田 忍; 大島 武; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*

Mitomo, Satoshi*; Matsuda, Takuma*; Murata, Koichi*; Yokoseki, Takashi; Makino, Takahiro; Abe, Hiroshi; Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Okubo, Shuichi*; Tanaka, Yuki*; Kandori, Mikio*; Yoshie, Toru*; Hijikata, Yasuto*

SiC MOSFETのゲート酸化膜形成時、通常のドライ酸化で現れた高い界面準位密度Dが、ドライ酸化後の窒化処理によって大幅に低減化されており、窒化処理は高品質なSiC MOSFETの作製には不可欠なものとなっている。本研究では、異なる窒素濃度で処理を行い作製したSiC MOSFETに線照射を行い、特性劣化に及ぼす影響を調べた。実験には耐圧1.2kV、定格電流20A、オン抵抗100m、ゲート定格電圧20Vのサンケン電気製の4H-SiC MOSFETを用い、NO 100%ガスによって処理した試料と、NOを10%希釈したガスによって処理した試料の2種類を用意した。これら試料に線を800kGy(SiO)まで照射し、電流電圧特性からしきい値電圧(Vth)を算出した。その結果、NO 100%では、総線量100kGy以降大きな負電圧方向へのシフトを示し800kGyの照射でノーマリーオンに陥った。一方、NO 10%のサンプルは照射によって緩やかにVthが低下するが、NO 100%のような大きな変化は見られず、線耐性に対する優位性が認められた。このことから、窒化濃度は、耐放射線性の向上に関与する重要なパラメータと考えられる。

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