高k NMOS晶体管中零时间与时间相关可靠性变化之间依赖关系的研究
介观与纳米尺度物理
2017-02-07 v1 数据分析、统计与概率
摘要
偏压温度不稳定性（BTI）是CMOS技术中的一个主要可靠性问题，特别是对于高介电常数（High-\k{appa}/HK）金属栅极（MG）晶体管。此外，由于器件的急剧尺寸缩小，与时间无关的工艺诱导变化也有所增加。结果，处于较低阈值电压分布尾部的较快器件承受更高的应力，导致BTI退化产生额外的偏斜。由于NMOS器件中的时间相关介电击穿（TDDB）和应力诱导漏电流（SILC）与BTI相关，因此有必要同时研究零时间变化对所有这些效应的影响。为此，我们提出了一个仿真框架，用于建模和分析零时间变化（特别是随机掺杂涨落）对不同老化效应的影响。对于30nm技术中面积为1000 nm2的小尺寸器件，我们观察到随机掺杂涨落（RDF）对BTI诱导的变化（{\sigma}{\Delta}Vth）有显著影响。此外，电路分析揭示了在性能退化方面的类似趋势。然而，TDDB和SILC均表现出对RDF的弱依赖性。我们得出结论，在尺寸缩小的技术中，RDF对Vth退化的影响不容忽视，在设计抗变化电路时需要予以考虑。
引用
@article{arxiv.1609.05947,
title = {Investigation of Dependence between Time-zero and Time-dependent Variability in High-k NMOS Transistors},
author = {Mohammad Khaled Hassan and Kaushik Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.05947},
year = {2017}
}
备注
8 Pages, 15 Figures, Journal