AlONゲート絶縁膜導入によるSiCパワーMOSFETの高性能化及び信頼性向上

摘要

SiCパワーMOSFETの高性能化及び信頼性向上のため，平面部とトレンチ側壁で厚膜が均一に形成可能であり，また窒素組成を40％までの範囲で制御可能であるアルミニウム酸窒化物（AlON）ゲート絶縁膜技術を開発した．Al_2O_3膜中への窒素添加が電子トラップ低減に効果的であることを示すと共に，シミュレーションと実測を通じて界面SiO_2層とAlON膜厚比率の最適化も行った．AlONゲート絶縁膜を搭載した平面型及びトレンチ型MOSFETで，SiO_2単層ゲート絶縁膜の場合と比較して，同等の電流駆動九ゲートリーク電流の大幅低減，絶縁破ん壊耐圧の向上を実現した．