Highly Reliable Trench Gate MOSFET using Hydrogen Annealing

A new technique for highly controllable trench corner rounding at the top and bottom of the trench using pull-back and hydrogen annealing has been developed and investigated. The pull-back process could control the trench corner rounding radius at the top comers of the trench. The silicon migration generated by hydrogen annealing at the trench coiners provided (111) and (311) crystal planes and gave a uniform gate-oxide thickness, resulting in high reliable trench DMOSFETs with highly breakdown voltages and low leakage currents. The breakdown voltage of a trench DMOSFET fabricated using hydrogen annealing was increased by 25% compared with a conventional DMOSFET. The reasonable drain current of 45.3 A was obtained when a gate voltage of 10 V was supplied. The on-resistance of the trench gate DMOSFET fabricated using the trench cell of 45,000 was about 55 m(at a gate voltage of 10 V under a drain current of 5 A.

수소 열처리를 이용한 고신뢰성 트렌치 게이트 MOSFET

고신뢰성 트렌치 게이트 MOSFET을 제작하기 위해 트렌치 코너를 pull-back 공정과 수소 열처리 공정을 이용하여 트렌치 코너를 둥글게 만드는 기술을 개발하였고 이를 이용하여 균일한 트렌치 게이트 산화막을 성장시킬수 있었다. 그 결과 수소 열처리 하기 전에 항복전압이 29 V인 것이 수소 열처리한 후 약 36 V로 증가하여 항복 전압에서 약 25% 향상되었다. 그리고 트렌치 게이트를 이용한 MOSFET에서 트렌치 셀이 약 45,000개 일때 게이트와 소스에 10 V를 인가했을 때, 드레인 전류는 약 45.3 A를 얻었고, 게이트 전압의 10 V, 전류를 5 A를 인가한 상태에서 On-저항은 약 55 m$\Omega$ 얻었다.