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。

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

カテゴリー: 製造   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

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