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摘要
一氧化氮退火是目前业内界面钝化的主流工艺，而钝化效果与一氧化氮退火的条件密切相关，因此选取合适的退火条件提高界面质量显得尤为重要。利用n型和p型碳化硅MOS电容研究了不同一氧化氮钝化时间对栅氧界面附近陷阱和栅介质可靠性的影响。通过平行电导峰测试、电容-电压回滞测试、栅偏应力测试和栅漏电测试，分别对界面陷阱、近界面陷阱、氧化层陷阱和栅介质可靠性进行了表征。结果显示，增加一氧化氮退火时间能够减少n型MOS电容的界面电子陷阱密度，提高界面质量。同时，增加一氧化氮退火时间可以减少影响阈值电压正向漂移的近界面电子陷阱，但会引入多余的近界面空穴陷阱，从而在改善器件阈值电压正向稳定性的同时会恶化阈值电压的负向稳定性。类似地，增加一氧化氮退火时间会减小氧化层中显负电性的有效固定电荷密度，但会增加氧化层中显正电性的有效固定电荷密度。栅漏电特性测试结果表明，一氧化氮退火时间对器件开态和关态工作条件下栅氧可靠性会产生不同的影响。研究结果为改善碳化硅MOSFET器件性能提供了有益的退火工艺参考。
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单位西安电子科技大学; 西安电子科技大学芜湖研究院
