SiC MOSFET器件存在可靠性問題,成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。SiC MOSFET器件可靠性制造存在諸多 難題,其中柵氧及其界面缺陷成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS)&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA)在廈門國際會(huì)議中心召開。期間,“碳化功率器件及其封裝技術(shù)分會(huì)“上,大連理工大學(xué)教授王德君帶來了”碳化功率器件及其封裝技術(shù)“的主題報(bào)告,分享了”SiC MOSFET器件可靠性問題及其根源“、”SiC 半導(dǎo)體表面缺陷的遺傳效應(yīng)“、 ”SiC 半導(dǎo)體表面處理效果“、 ”表面處理優(yōu)化SiC MOS器件可靠性“等內(nèi)容。
其研究基于表界面缺陷研究, 提升SiC MOS器件性能穩(wěn)定性可靠性。推進(jìn)了測試分析診斷、柵氧/金屬工藝優(yōu)化、制造技術(shù)及裝備、測試技術(shù)及儀器等工作。SiC MOSFET 器件可靠性和應(yīng)用失效的根源:器件的偏壓溫度應(yīng)力不穩(wěn)定性(BTI)問題。BTI本質(zhì)上與SiC半導(dǎo)體柵氧界面/近界面缺陷直接相關(guān)。
對于SiC MOSFET器件可靠性問題及其根源,涉及SiC MOS器件電學(xué)特性及柵氧缺陷分析,SiC MOS器件柵氧化技術(shù)解決方案,SiC 半導(dǎo)體器件可靠性制造技術(shù)及裝備,半導(dǎo)體器件測試技術(shù)及儀器。開發(fā)了SiC MOS器件柵氧化新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在大場強(qiáng)高溫長時(shí)間應(yīng)力作用下的器件穩(wěn)定性。明晰了N、H、O、Cl等多種元素在SiC半導(dǎo)體氧化和界面缺陷鈍化中的作用及缺陷物理機(jī)制。為產(chǎn)業(yè)優(yōu)化柵氧工藝制程提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
SiC 半導(dǎo)體表面缺陷的遺傳效應(yīng)研究方面,涉及表面缺陷構(gòu)型、表面初始氧化構(gòu)型(氧覆蓋度為1 ML),SiO2/SiC界面構(gòu)型(含Ci的表面),SiO2/SiC界面構(gòu)型(含CSi的表面),SiO2/SiC界面構(gòu)型(含Vc的表面)。
表面處理優(yōu)化SiC MOS器件可靠性方面,涉及歐姆電極工藝前襯底處理,SiC歐姆電極性能優(yōu)化。刻蝕后處理,SiC MOS器件性能優(yōu)化。外延前處理,改善外延質(zhì)量。柵氧先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用。其中,開展了柵介質(zhì)工藝優(yōu)化的初步研究,分析界面鈍 化技術(shù)對柵介質(zhì)可靠性的影響。結(jié)果表明,表面界面鈍化對提高柵介質(zhì)性能及可靠性具有一定的改善效果。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:王德君教授: 提升SiC MOS 器件性能可靠性的表面優(yōu)化途徑
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