【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24BA0055
利用課題名 / Title
FIB-SEMを用いたSlice and View分析によるSiC-MOSFETの故障解析
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
岩室 憲幸
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小林 慶亮
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
俵 妙
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
SiCはその広いバンドギャップにより原理的にSiよりも低損失化に期待がおけるパワーデバイス材料であり、鉄道やEV等の分野で一部実用化が始まっている。SiCの更なる普及のためにはより高い信頼性確保が必要不可欠であり、信頼性試験は極めて重要である。本研究においてはストレス試験によって故障したSiC-MOSFETの故障原因を探る事を目的とし、FiB加工とSEM分析を組み合わせたSlice＆View分析を行った。
実験 / Experimental
試作したSiC-MOSFETからストレス試験により寿命の異なるSiC-MOSFETを抽出し故障解析を行った。具体的には電流がリークしている位置をロックインサーモグラフィで特定し、特定した位置においてFIBによる断面加工を実施し、破壊痕のSEM観察をおこなった。
結果と考察 / Results and Discussion
長寿命品はSiCの浅い箇所で破壊しているのに対し(図1)、短寿命品ではエピ/Sub界面が起点となっているように見える破壊痕が存在しており(図2)、故障モードが異なる可能性が高い。エピ/Sub界面を起因とした故障の原因としてデバイス作製プロセスの影響とは考え難く、結晶欠陥が関わる故障を考えている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 長寿命チップの破壊痕
図2 短寿命チップの破壊痕
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件