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반도체 연구원의 하루/소자 신뢰성

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[이론] MOSFET Breakdown voltage: Snapback breakdown 안녕하세요, 소자해커입니다😁 이번에는 MOSFET 소자의 불량 특성 중 하나인 Snapback Breakdown에 대해서 살펴 보겠습니다. Snpaback breakdown 이란? 단어적인 의미를 먼저 살펴보면 "어떤 상태나 상황이 이전 상태로 갑자기 또는 빠르게 돌아간다"는 의미를 가지고 있으며, 반도체 소자 이론에서의 의미는 급증하는 전류에 의해 다시 낮은 전압상태에서도 높은 전류가 흐르게 되는 상태를 말합니다. 발생 원리? 높은 드레인 전압에 인가되면 MOSFET 내부에(Source-Body-Drain) 형성되어 있는 기생 BJT(N-P-N)에서의 Base(P-Body) 와 Collector(N+-Drain) Junction에서의 Electric Field가 증가하게 되고, 따라서 Avalanche..
[신뢰성] HCI Mechanism - 요약 HCI의 종류 ① DAHC (Drain Avalanche Hot Carrier injection) - Stress 조건: Vd = Vstress, Vg = Vd/2 - Electron이 Si 격자와 충돌하여 EHP (Electron - Hole pair)를 생성 - 생성된 Electron은 Silicon/Oxide 계면에 형성되어 있는 Si-H Bond Breaking을 발생시켜 Nit (Interface Trap)을 생성 한다. --> HCI에 따른 Vth 열화(NMOS기준 Vth 증가)의 원인 ② CHC (Channel Hot Carrier injection) - Stress 조건: Vd = Vstress, Vg = Vstress - Carrier (Electron) - Carrier Scatteri..
[신뢰성] HCI(Hot Carrier Injection) Mechanism 반도체 소자에서 대표적인 신뢰성 열화중 HCI (Hot Carrier Injection)에 대해서 공부. HCI란? 높은 에너지(Drain 전압에 의한)를 받은 electron/hole에 의해 Impact ionization이 발생 하게되고, 캐리어 충돌에 의해 NMOS기준으로 Hot electron에 의해 발생한 electron이 Silicon 격자 충돌에 의해 e/h pair가 생성되어 electron은 Oxide 내부에 Trap 되며 hole은 substrate electrode로 빠져나가게 되며 이때의 전류를 Isub이라고 한다. HCI 측정 방법 위에 얘기했던대로 HCI에 의해 발생한 Isub 전류 센싱을 통해 HCI 를 간접적으로 측정할 수 있다. HCI 열화에 따른 현상 Drain의 위치와 ..