초록 ▼

최근, 게이트 유기 드레인 누설 전류는 수용 전력 공급 전압과 산화막의 더 진전된 스켈링에 결정적인 제한을 부과하는것으로 나타난다. 한편으로 핫 캐리어 효과는 상당히 차단 상태 드레인 누설 전류 Idl을 증가 시킬수 있으며, 주요 소자 신뢰성의 관심에도 관련되어 있다. 스트레스 무인가의 p-MOSSET에서 게이트 유기 드레인누설(GIDL) 전류는 드레인 누설 전류Idl의 표면 전장을 변경 시키기 때문에 핫 캐리어 스트래스는 또한 드레인 누설 전도 메카니즘을 바꾸며, 드레닝 누설 전류 Idl의 증가에서 게이트유기된 고전

최근, 게이트 유기 드레인 누설 전류는 수용 전력 공급 전압과 산화막의 더 진전된 스켈링에 결정적인 제한을 부과하는것으로 나타난다. 한편으로 핫 캐리어 효과는 상당히 차단 상태 드레인 누설 전류 Idl을 증가 시킬수 있으며, 주요 소자 신뢰성의 관심에도 관련되어 있다. 스트레스 무인가의 p-MOSSET에서 게이트 유기 드레인누설(GIDL) 전류는 드레인 누설 전류Idl의 표면 전장을 변경 시키기 때문에 핫 캐리어 스트래스는 또한 드레인 누설 전도 메카니즘을 바꾸며, 드레닝 누설 전류 Idl의 증가에서 게이트유기된 고전장에 기인하고, 실리콘/산화막의 계면에서 밴드에서 밴드 터널링에 성질이었다.축척된 트렌지스터에서 더욱 강한 전장은 더욱 큰 에너지의 전자와 정공을 가속시킨다.이런 힘있는 캐리어들은 p-MOSFET의 전기적 특성들을 변화시키고, 게이트 산화막 근처에 손상을 야기한다.이 연구에서, 다양한 채널 길이/폭을 갖는 얇은 산화막에 의한 표면 채널의 P-형의 모오스 트랜지스터를 제작하여, 다양한 온도 범위에서 교류, 직류 스트레스를 인가하는 손상조건 하에서 열화 현상을 나타낼 충분한 두가지 효과들과 전하 펌핑 기술에 의해 계면 상태와 게이트 전하들의 효과 특성화 하였다. 게이트에 유기된 드레인 누설(GIDL) 전류의 효과와 이로인한 신뢰성 특성(드레인 전류, 전달컨닥턴스, 임계전압, 부임계 전류 기울기, 게이트와 기판 전류) 변화를 측정하고, 이 자료로 게이트 유기 드레인 누설 (GIDL) 전류와 다른메카니즘에 관련된 핫 캐리어가 유기된 열화를 측정 특성화 하였다.게이트 유기 드레인 누설 전류는 두꺼운 게이트 산화막의 p-MOSFET가 얇은 게이트산화막의 소자 보다 적다는 것을 나타냈다. 이 전류는 동일 소자에서 증가하는 스트레스시간에 따라서 감소되는 결과였다. 누설 전류의 성분은 높은 게이트-드레인 전압에서 밴드에서 밴드 터널링과 낮은 게이트-드레인 전압에서 밴드에서 결함 터널링 양쪽 모두인 분석이 되었다. 스트레스에 의한 게이트 산화막속에서 핫 캐리어의 포획은 GIDL메카니즘의 열화에서 주된 역활의 전류로 분석되었다.

Abstract ▼

Recently, the phenomenon of Gate Induced DrainLeaksge(GIDL) current has been shown to impose a crucial constraint on further scalingof the oxide thickness and/or acceptable power supply voltage. On the other hand,the hot carrier effect constitutes a major device reliability concern and ca

Recently, the phenomenon of Gate Induced DrainLeaksge(GIDL) current has been shown to impose a crucial constraint on further scalingof the oxide thickness and/or acceptable power supply voltage. On the other hand,the hot carrier effect constitutes a major device reliability concern and can enhanced theoff-state(Vg≤0 V) drain leakage current Idl significantly. The GIDL current in anunstressed p-MOSFET was attributed to band-to-band tunneling at the Si/SiO2interface due to the gate induced high field at the increse of Idl, the hot carrier stressalso alters the drain leakage conduction mechanism. since it modifies the surface fielddependence of Idl. The stronger electric fields in the scaled down transistorsaccelerate many electrons and holes to high energies. These energetic carriers maycause damage near the gate oxide and change the electrical charscteristics ofp-MOSfET's.In this research we might fabricate the SC p-MOSFET's by thin oxide withvarious channel length/widths. We have characterized the effects of gate oxidecharge and interface states by the charge pumping techniqe, two dominating effects wassufficient to describe the degradation under the damage conditions which was the AC,DC stress under the various temperature. The change of devices characteristics suchas the GIDL current effects, reliability characteristics(drain current, trans-conductance,threshold voltage, subthreshold slope, gate and substrate current) variations had beenmeasured. We had measured and characterized the hot carrier induced degradationswhich correlate with either the gate-induced-drain-leakage (GIDL) current or the othermechanisms with the measured data.The GIDL current was shown that p-MOSFET's of the thicker gate oxide issmaller than that of the thinner gate oxide. It was the results that the this current isdecreased with the increamental stress time at the same devices. It was analyzedthat the components of leakage current are both band to band tunneling at highgate-drain voltage and band to defect tunneling at low gate-drain voltage. The hotcarrier trapping in gate oxide by stress was analyzed the current of major role in thedegradation of GIDL mechanism.

목차 Contents

• 목차...5
• 저1장 서론...6
• 제2장 실험방법 및 소자제작...8
• 제3장 게이트에 유기된 드레인 누설전류의 메카니즘...12
• 제4장 측정 결과 및 고찰...15
• 제5장 결론...27
• 제6장 참고 문헌...28
• 학회발표 논문...30