イオン注入により作製したSiC サイドゲートJFET における閾値電圧のチャネル厚依存性から求めた横方向チャネリング量

摘要

シリコンカーバイド(SiC) は、耐高温・耐放射線の厳環境デバイス材料として有望視されており、800°C以上で動作可能なIC 作製が報告されている。しかし、報告されたIC はノーマリオン型n-JFETと抵抗により構成されており、原理的に損失が大きい。我々は、消費電力低減の観点からノーマリオフ型n-JFET、p-JFET を組み合わせた相補型JFET(CJFET)による論理回路を提案している。CJFET 構成にあたり、n-JFET、p-JFET それぞれの閾値電圧はCJFET 回路の論理閾値を決定するため、その精密制御が必要となる。過去に、半絶縁性SiC 基板上へのイオン注入により作製したサイドゲートn-JFET、p-JFET のノーマリオフ動作を報告したが、その閾値電圧はマスク設計幅から計算した閾値電圧より小さな値となっている。閾値電圧が設計値と異なる原因の一つとして、イオン注入時に横方向チャネリングが生じ、閾値電圧を決めるチャネル厚が実際より小さくなっていることが挙げられる。本研究では、チャネル厚が異なるJFET の閾値電圧を測定することで、横方向チャネリング量を定量的に評価することを試みたので報告する。