Моделирование депассивации границы раздела Si–SiO2 в структуре LDMOS-транзистора с применением САПР Sentaurus TCAD

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрены методы прогнозирования процессов деградации LDMOS-транзисторов во время эксплуатации при различных температурных режимах. Моделирование LDMOS-транзистора в САПР Sentaurus TCAD показало, что изменение температурных условий приводит к различной скорости деградации характеристик транзистора, таких как пороговое напряжение и ток утечки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. Алексеев

АО «НИИЭТ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: redactor@electronics.ru

ведущий инженер

Россия

В. Мальцев

АО «НИИЭТ»

Email: redactor@electronics.ru

инженер-технолог 3 категории

Россия

Список литературы

  1. Manzoor S., Karim M., Soin N. Analyzing p-MOSFET Lifetime by Employing R-D Model & MOS Device Theory // Applied Mechanics And Materials. 2012. Vol. 229–231. PP. 1626–1629.
  2. Davis E.A. Hydrogen in silicon // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. Vol. 198–200. PP. 1–10.
  3. Cartier E., Stathis J.H., Buchanan D.A. Passivation and depassivation of silicon dangling bonds at the Si/SiO2 interface by atomic hydrogen // Applied Physics Letters. 1993. Vol. 63. PP. 1510–1512.
  4. Zhongming S., Mieville J.-P., Dutoit M. Random Telegraph signals in deep submicrons n-MOSFET’s // IEEE Transactions On Electron Devices. 1994. Vol. 41. №7. PP. 1161–1168.
  5. Haggag A., McMahon W., Hess K., Cheng K., Lee J., Lyding J. High-Performance Chip Reliability from Short-Time-Tests Statastacal Models for Optacal Interconnect and HCI/TDDB/NBTI Deep-Submicron Transistor Failures // IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings. 2001. PP. 271–279.
  6. Chen G., Li M.F., Ang C.H., Zheng J.Z., Kwong D.L. Dynamic NBTI of p-MOS Transistors and Its Impact on MOSFET Scaling // IEEE Electron Device Letters. 2002. Vol. 23. № 12. PP. 734–736.
  7. Doyle B.S., Mistry K.R., Jackson D.B. Examination of Gradual-Junction p-MOS Structures for Hot Carrier Control Using a New Lifetime Extraction Method // IEEE Transactions On Electron Devices. 1992. Vol. 39 № 10. PP. 2290–2297.
  8. Daniel M. Evolution of Total Ionizing Dose Effects in MOS Devices with Moore’s Law Scaling // I EEE Transactions on Nuclear Science. 2017. Vol. 65. №8. PP. 1465–1481.
  9. Токмолдин С.Ж. Пассивация атомарным водородом дефектов в кристаллическом кремнии: автореф. дис. д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 // Физико-технический институт Министерства науки Академии наук Республики Казахстан. Алматы, 1998. 37 с.
  10. Строгонов А., Белых М., Пермяков Д., Полковников В. Методы проектирования БИС с учетом надежности // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2021. №3. С. 46–56.
  11. Pfäffli P., Tikhomirov P., Xu X., Avci I., Oh Y.-S., Balasingam P., Krishnamoorthy S., Ma T. TCAD for reliability // Microelectronics Reliability. 2012. Vol. 52. PP. 1761–1768.
  12. Pfäffli P., Wong H.Y., Xu X., Silvestri L., Lin X.W., Yang T., Tiwari R., Mahapatra S., Motzny S., Moroz V., Ma T. TCAD modeling for reliability // Microelectronics Reliability. 2018. Vol. 88–90. PP. 1083–1089.
  13. Алексеев Р.П., Семейкин И.В., Цоцорин А.Н., Куршев П.Л. LDMOS: новые разработки АО «НИИЭТ» // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2023. №2. С. 92–96.
  14. Mahapatra S., Kumar P.B. On the Generation and Recovery of Interface Traps in mosfets Subjected to NBTI, FN, and HCI Stress // IEEE Transactions On Electron Devices. 2006. Vol. 5. № 7. PP. 1583–1592.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагмент модели структуры LDMOS-транзистора, спроектированной с помощью SProcess

Скачать (100KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Переходная характеристика до испытаний и после 720 ч испытаний

Скачать (144KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фрагмент переходной характеристики до испытаний и после 1, 4, 8, 24 и 720 ч испытаний

Скачать (809KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость концентрации межзонных ловушек на границе подзатворного диэлектрика от времени испытания

Скачать (126KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость концентрации интерфейсных ловушек от времени испытания и температуры

Скачать (175KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость переходной характеристики от температуры

Скачать (167KB)
Метаданные

© Алексеев Р., Мальцев В., 2025