10/29 ＜性能を左右するゲート絶縁膜の高度化へ＞ SiCパワーMOSFETの高性能化技術 ～SiO2とSiCの界面形成手法を再考する～

東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授　喜多 浩之　氏

　SiCパワーMOSFETの性能を最も大きく左右する技術の1つは、ゲート絶縁膜となるSiO2とSiCチャネルとの界面形成技術である。SiO2の形成に伴うSiCとSiO2の界面反応に加え、界面形成後の界面修飾がゲートスタックの性能を決定する。

　本講座では、SiCとSiO2の界面で生じる諸現象を、SiCの酸化反応や窒化反応だけでなく、様々な表面反応に着目して解説し、各種の界面形成プロセスの効果やその課題について理解を深めます。

＜得られる知識・技術＞
・SiCゲートスタック形成における各種のMOS界面形成技術
・SiC MOS界面欠陥パッシベーション技術、SiC MOSFETの高移動度化技術
・SiCの酸化反応、窒化反応、その他の表面反応の特徴の理解

＜プログラム＞
１．MOSFETにおけるゲートスタック技術の重要性
　(1) MOS反転層とは
　(2) 反転層チャネルの移動度を決める因子
　(3) MOS界面欠陥準位とは
　(4) ゲートスタックの信頼性
　(5) MOSFETの閾値と界面欠陥

２．SiC MOSFETのゲートスタックの現状と問題点
　(1) ゲート絶縁膜に求められる因子
　(2) SiC MOS界面形成の難しさ
　(3) SiC ゲート絶縁膜形成技術の紹介
　(4) Si MOSFETとSiC MOSFETの決定的な違い

３．ゲート絶縁膜形成のためのSiC表面反応を理解する
　(1) SiCと各種の酸化反応の理解
　(2) SiC窒化反応の理解

４．SiC MOS界面近傍の構造
　(1) SiC MOS界面近傍のSiOx層の重要性
　(2) SiO2に不純物を加える効果
　(3) 絶縁膜形成が与えるSiC表面近傍の変化

５．SiC MOS界面形成手法を再考する
　(1) 各種の新規プロセスの効果の理解
　(2) SiC MOSFETにおける閾値電圧の重要性と制御の可能性
　(3) 理想的な界面構造
　(4) まとめと展望

　　□質疑応答□

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