製造
GaN-MOSFETの信頼性を向上するゲート絶縁膜プロセス技術を開発
東芝は、次世代の半導体パワーデバイスとして期待される窒化ガリウム（GaN）パワーデバイス向けに信頼性向上につながるゲート絶縁膜プロセス技術を開発した。閾値電圧変動等の特性変動が大幅に低減できる。
スイッチング電源やサーバ電源など電子機器に用いられる電源には、従来、シリコン（Si）を用いたパワーデバイスが使用されている。より優れた材料物性を有する窒化ガリウム（GaN）を半導体材料とするトランジスタを使用することで、電源の高効率化が期待されている。高速性に優れる「GaN-MOSFET」は、従来技術では閾値電圧の変動が課題となり、実用化には至っていなかった。
東芝は、GaN-MOSFETの閾値電圧変動を起こす要因がゲート絶縁膜中の不純物トラップにあることを突き止め、ゲート絶縁膜中不純物を極限まで低減するプロセス技術を開発した。GaN半導体加工時のダメージを回復する処理を施したうえで、形成したゲート絶縁膜に適切な熱処理を加えることで、ゲート絶縁膜中に含まれる水素等の不純物を極限まで低減できる。これにより、従来技術と比較すると、閾値電圧変動が大幅に低減し、世界トップクラスのゲート信頼性を実現できるという。