トランジスタ劣化原理の解明とモデル化

晶体管劣化原理的阐明和建模

• 批准号: 12J01925
• 负责人: 馬 晨月
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01925/
• 关键词: 負バイアス温度不安定性; 欠陥発生; キャリアトラップ; HiSIMモデル; 回路シミユレーション; 回路シミュレーション

本年度はトランジスタ劣化モデルの研究をさらに進める目的で以下のとおり実施した。1. 負バイアス温度不安定性(NBT1)効果は、半導体デバイスの中で最も重要な信頼性の問題です。NBT1の効果は、トランジスタの欠陥とキャリアトラップを大量に誘導しています。このような欠陥にトラップされたキャリアは回線速度と寿命が低下します。そのため、回路設計のための正確な予測モデルを開発する必要があります。以前の研究に基づいて、インタフェース欠陥の生成とキャリアトラップはNBT1劣化の重要なメカニズムと考えられた。2. 任意のストレスバイアス条件下で、NBT1劣化をシミュレートするために、モデルパラメータの電界依存性を調べた。このような関係は、回路シミュレーションのために使用される。3. また、p型MOSFETは、実際の回路ではドレインバイアス条件で動作しているので、チャネルホットキャリアを無視することができません。そのため、NBTI効果のドレインバイアス依存性を考察する必要がある。研究結果によれば、NBTI効果はチャネルホットキャリアによって増強されることが観察される。ホットキャリアは、高ドレインバイアスの条件で劣化を支配する。3. NBTIのモデルをHiSIMに組み込むことで、高周波数動作で回路性能劣化が予測するできました。

This year's research on the deterioration of the deterioration of the material has been carried out for the purpose of the research. 1. The effect of negative temperature instability (NBT1) is one of the most important problems in semiconductor technology. The effects of NBT1 are as follows: The effect of NBT1 is high, and the effect of トランジスタの无癥とキャリアトラップをa large amount of inducing effect is good. The line speed and service life of the このようなににトラップされたキャリアは are low. The circuit design is correct and the circuit design is correct and the prediction is necessary. In the past, the research was doneアトラップはNBT1 Deterioration のなメカニズムと卡えられた. 2. Under any conditions, NBT1 is degraded under any conditions.ートするために、モデルパラメータの电界dependencyを Adjustmentべた. The relationship between このようなは and the circuit シミュレーションのために uses される. 3.また、p-type MOSFETは、実卮circuit conditions ではドレインバイアスIgnore the しているので、チャネルホッキャリアを无することができません.そのため, NBTI effect のドレインバイアスdependence をinvestigation するnecessary がある. The results of the study are clear and the effect of NBTI is clear.ホットキャリアは, 高ドレインバイアスのconditionsでdegradationをcontrolする. 3. NBTI's HiSIM configuration is based on the expected circuit performance degradation due to high-frequency operation.

项目成果

Modeling of Degradation caused by Channel Hot Carrier and Negative Bias Temperature Instability Effects in p-MOSFETs

p-MOSFET 中沟道热载流子和负偏压温度不稳定性效应引起的退化建模

• 发表时间: 2012
• 作者: C. Ma;H. J. Mattausch;M. Miyake;T. Iizuka;K. Matsuzawa;S. Yamaguchi;T. Hoshida;A. Kinoshita;T. Arakawa;J. He;and M. Miura-Mattausch
• 通讯作者: and M. Miura-Mattausch

Development of Unified Predictive NBTI Model and its Application for Circuit Aging Simulation

统一预测NBTI模型的建立及其在电路老化仿真中的应用

• 发表时间: 2013
• 作者: C. Ma;H. J. Mattausch;M. Miyake;T. Iizuka;K. Matsuzawa;S. Yamaguchi;T. Hoshida;A. Kinoshita;T. Arakawa;J. He;and M. Miura-Mattausch
• 通讯作者: and M. Miura-Mattausch

Modeling of NBTI Stress Induced Hole-Trapping and Interface-State-Generation Mechanisms under a Wide Range of Bias Conditions

宽范围偏置条件下 NBTI 应力诱导空穴捕获和界面态生成机制的建模

• DOI: 10.1587/transele.e96.c.1339
• 发表时间: 2013
• 期刊: IEICE Transactions on Electronics
• 影响因子: 0.5
• 作者: Chenyue Ma;Hans Jürgen Mattausch;Masataka Miyake;Takahiro Iizuka;Kazuya Matsuzawa;Seiichiro Yamaguchi;Teruhiko Hoshida;Akinori Kinoshita;Takahiko Arakawa;Jin He;Mitiko Miura-Mattausch
• 通讯作者: Mitiko Miura-Mattausch

Development of NBTI and Channel Hot Carrier (CHC) Effect Models and their Application for Circuit Aging Simulation

NBTI和沟道热载流子（CHC）效应模型的发展及其在电路老化仿真中的应用

• 发表时间: 2014
• 作者: C. Ma;H. J. Mattausch;K. Matsuzawa;S. Yamaguchi;T. Hoshida;M. Imade;R. Koh;T. Arakawa;M. Miura-Mattausch
• 通讯作者: M. Miura-Mattausch

Compact Reliability Model for Degradation in p-MOSFETs Induced by NBTI and Channel Hot Carrier Effect

NBTI 和沟道热载流子效应引起的 p-MOSFET 退化的紧凑可靠性模型

• 发表时间: 2013
• 作者: C. Ma;H. J. Mattausch;M. Miyake;T. Iizuka;K. Matsuzawa;S. Yamaguchi;T. Hoshida;M. Imade;R. Koh;T. Arakawa;J. He;M. Miura-Mattausch
• 通讯作者: M. Miura-Mattausch