SiC-MOSFETの界面欠陥の低減技術と信頼性評価技術

第1部 SiCパワーデバイスの優位性と課題

(2016年11月22日 10:30〜12:10)

　現在、パワーデバイスはほぼ100%Siを用いて製造されている。Siパワーデバイスは、Si集積回路で開発された成果の適用により急速に性能が向上し、量産体制を確立してきた。一方で、Siパワーデバイスは性能向上の限界が近いと言われ出した。そのため、パワーデバイスとしての優れた物性値を有するSiCを用いたデバイスが次世代パワーデバイスとして期待されている。 　実際に、試作されたSiCパワーデバイスの性能は、Siパワーデバイスを凌駕する。しかしながら、SiCパワーデバイスの真の量産化には課題が山積している。SiCパワーデバイスの課題は、結晶製造技術、チップ製造技術、モジュール製造技術、さらには周辺部品と多岐にわたる。 　本講座では、SiCパワーデバイスの優位性と課題について解説する。

1. パワーデバイス進化の歴史
2. ワイドギャップ半導体の優位性
   1. 物性値から見たワイドギャップ半導体の優位性
   2. ワイドギャップ半導体パワーデバイスの開発ターゲット
   3. SiCパワーデバイスの性能
3. SiCパワーデバイスの課題
   1. 結晶製造における課題
   2. チップ製造における課題
   3. チップ特性における課題
   4. モジュールにおける課題
   5. 周辺部品における課題
4. SiCパワーデバイス量産化の律速要因
• 質疑応答

第2部 ゲート酸化膜の形成と界面欠陥の低減技術

(2016年11月22日 13:00〜14:40)

　講演内容の各項目ついて、酸化・アニール条件が界面準位密度・チャネル移動度・しきい値電圧変動などMOSデバイスの基本パラメータに与える影響について解説します。また、結晶面方位によってもその影響が大きく異なる点についても紹介します。 　これまで取り組まれてきた様々な手法を踏まえ、現在主流のプロセスに至った経緯を理解し、さらなる改善を行う上で今後の開発指針の参考にしていただければと思います。

1. ゲート酸化膜の形成
   1. 熱酸化
   2. 堆積膜
2. 界面欠陥の低減技術
   1. ドライ酸化
   2. ウェット酸化
   3. 水素アニール
   4. 界面窒化法 (NO、N2Oアニール)
   5. 界面への異原子導入～リンを中心に
• 質疑応答

第3部 SiC-MOS界面構造の信頼性評価技術

(2016年11月22日 14:50〜16:30)

　SiC-MOS界面の信頼性はSi-MOSとは異なる性質を示すにも関わらず、従来の評価手法が用いられている。本講演ではそれらの問題点および新たな評価技術を紹介する。

1. しきい値変動評価
   1. これまでの報告事例
   2. 従来測定法の問題点
   3. 新たな測定手法の提案例
2. 酸化膜寿命評価
   1. これまでの報告事例
   2. 従来測定法の問題点
   3. 新たな測定手法の提案例
• 質疑応答