Физические основы самосогласованного моделирования процессов генерации интерфейсных состояний и транспорта горячих носителей в транзисторах на базе структур металл-диэлектрик-кремний
Тягинов С.Э.1,2, Макаров А.А.2, Jech M.2, Векслер М.И.1, Franco J.3, Kaczer B.3, Grasser T.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2TU Vienna, Institute for Microelectronics, Vienna, Austria
3IMEC, Kapeldreef 75, Leuven, Belgium
Email: Vexler@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 22 июня 2017 г.
Выставление онлайн: 20 января 2018 г.
Впервые выполнено детальное моделирование деградации, вызываемой горячими носителями, основанное на самосогласованном рассмотрении транспорта носителей и генерации дефектов на границе раздела SiO2/Si. Данная модель апробирована с использованием деградационных данных, полученных в декананометровых n-канальных полевых транзисторах. Показано, что взаимное влияние двух указанных аспектов велико и их независимое моделирование влечет серьезные количественные ошибки. При вычислении функций распределения носителей по энергии учитывалась реальная зонная структура кремния и такие механизмы, как ударная ионизация, рассеяние на ионизованной примеси, а также электрон-фононные и электрон-электронные взаимодействия. На микроскопическом уровне генерация дефектов рассматривалась как суперпозиция одночастичного и многочастичного механизмов разрыва связи Si-H. Очень важным прикладным аспектом данной работы является тот факт, что наша модель позволяет надежно оценивать ресурс работы транзистора, подверженного воздействию горячих носителей. DOI: 10.21883/FTP.2018.02.45452.8652
- W. McMahon, A. Haggag, K. Hess. IEEE Trans. Nanotech., 2 (1), 33 (2003)
- A. Bravaix, C. Guerin, V. Huard, D. Roy, J. Roux, E. Vincent. In: Proc. Intern. Reliability Physics Symp. (IRPS) (2009) p. 531
- K. Hess, L.F. Register, B. Tuttle, J. Lyding, I.C. Kizilyalli. Physica E, 3, 1 (1998)
- International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) Ch. 5: More Moore (2015)
- S. Novak, C. Parker, D. Becher, M. Liu, M. Agostinelli, M. Chahal, P. Packan, P. Nayak, S. Ramey, S. Natarajan. In: 2015 IEEE Intern. Reliability Physics Symp. (2015) p. 2F.2.1
- S. Ramey, Y. Lu, I. Meric, S. Mudanai, S. Novak, C. Prasad, J. Hicks. In: 2015 IEEE Intern. Integrated Reliability Workshop (IIRW) (2015) p. 56
- C.R. Helms, E.H. Poindexter. Rep. Progr. Phys., 57 (8), 791 (1994)
- A. Bravaix V. Huard. In: Proc. Europ. Symp. Reliability of Electron Devices Failure Physics and Analysis (ESREF), tutorial (2010) p. 1267
- S. Rauch, G.L. Rosa. In: Proc. Intern. Reliability Physics Symp. (IRPS), tutorial (2010)
- S. Tyaginov, T. Grasser. In: Proc. Intern. Integrated Reliability Workshop (IIRW) (2012) p. 206
- W. McMahon, K. Hess. J. Comput. Electron., 1 (3), 395 (2002)
- K.L. Brower. Phys. Rev. B, 42 (6), 3444 (1990)
- S.E. Tyaginov, I.A. Starkov, O. Triebl, J. Cervenka, C. Jungemann, S. Carniello, J.M. Park, H. Enichlmair, M. Karner, C. Kernstock, E. Seebacher, R. Minixhofer, H. Ceric, T. Grasser. In: Proc. Intern. Symp. the Physical \& Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA) (2010)
- M. Bina, S. Tyaginov, J. Franco, Y. Wimmer, D. Osinstev, B. Kaczer, T. Grasser et al. IEEE Trans. Electron Dev., 61 (9), 3103 (2014)
- S. Tyaginov, M. Jech, J. Franco, P. Sharma, B. Kaczer, T. Grasser. IEEE Electron Device Lett., 37 (1), 84 (2016)
- P. Sharma, S. Tyaginov, M. Jech, Y. Wimmer, F. Rudolf, H. Enichlmair, J.-M. Park, H. Ceric, T. Grasser. Solid-State Electron., 115, pt B, 185 (2016)
- M. Bina, K. Rupp, S. Tyaginov, O. Triebl, T. Grasser. In: Proc. Intern. Electron Devices Meeting (IEDM) (2012) p. 713
- S. Tyaginov, I. Starkov, C. Jungemann, H. Enichlmair, J.M. Park, T. Grasser. In: Proc. Europ. Solid-State Device Research Conf. (ESSDERC) (2011) p. 151
- S. Tyaginov, I. Starkov, O. Triebl, H. Enichlmair, C. Jungemann, J.M. Park, H. Ceric, T. Grasser. In: Proc. Intern. Conf. on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD) (2011) p. 123
- S.E. Rauch, F.J. Guarin, G. La Rosa. IEEE Electron Dev. Lett., 19 (12), 463 (1998)
- P. Sharma, S. Tyaginov, S.E. Rauch, J. Franco, A. Makarov, M.I. Vexler, B. Kaczer, T. Grasser. IEEE Electron Dev. Lett., 38 (2), 160 (2017)
- S. Tyaginov, I. Starkov, H. Enichlmair, J.M. Park, C. Jungemann, T. Grasser. ECS Trans., 35 (4), 321 (2011).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.