NO退火对4H-SiC MOS器件栅氧化层TDDB可靠性的影响

摘要

碳化硅(SiC)材料因其独特的物理和化学特性，使得SiC器件在高压大功率领域具有巨大的潜力，但是由于碳元素的存在，SiC MOS器件的栅氧化层可靠性问题一直制约SiC MOSFET器件的发展，影响SiC MOSFET器件性能和可靠性的关键因素。如何提升SiC MOS器件的TDDB可靠性，需要展开系统深入的研究。基于大量的氧化后退火工艺研究基础，氧化后在含氮氛围内退火是较为有效的手段之一，本论文系统研究NO氧化后退火工艺中温度对于4H-SiC MOS器件栅氧化层TDDB (Time-dependent die-lectric breakdown：时间相关介质击穿)可靠性的影响，通过将1350℃干氧氧化后的样品的进行不同温度的一氧化氮(NO)氧化后退火，通过TDDB对比总结氧化后退火工艺对SiC MOS器件栅氧TDDB可靠性的影响，实验结果表明，随着退火温度的增加，栅氧化层寿命逐渐增加，但是均一性却逐渐降低。