UMOSFET功率器件漏电失效分析及工艺改善

作者：李秀然; 刘宇; 王鹏; 李秀莹; 沈思杰

来源：半导体技术, 2018, 43(08): 627-632.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2018.08.011

• U型沟槽MOSFET(UMOSFET)
• 漏电失效
• 湿氧工艺
• 场氧化层
• 反式二氯乙烯(Trans＿LC)

针对U型沟槽MOSFET(UMOSFET)功率器件栅极和源极间发生漏电失效的问题,对失效器件进行了电学测试和缺陷检测,对失效现象和失效机理进行了分析,并进行了相关工艺模拟和工艺实验。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)对失效芯片的缺陷进行分析和表征。结果表明,器件的U型沟槽底部栅氧化层存在的缺陷是产生漏电的主要原因,湿氧工艺中反应气体反式二氯乙烯(TransLC)的残留碳化造成了芯片栅氧层中的缺陷。通过工艺模拟和实验,优化了湿氧工艺条件,工艺改进后产品的成品率稳定在98%～99%,无漏电失效现象。