[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 Scattering에 의한 Hot Carrier 발생
    - 가속된 Electron이 SiO2의 Potential Barrier를 넘는 에너지를 얻게되어 Not (Oxide Trap)을 생성한다.
    - Channel 길이가 짧아지고, Carrier Density 높아지면 HCI Mechanism중에 가장 Dominant하게 작용된다.

 

*Isub이 일정 Vg에서 줄어드는 이유
: DAHC Mechanism에서 Silicon 격자와 충돌하는 Electron은 Drain 전압에 의한 Pinch-Off (Vd > Vg-Vt) 영역에서 발생하게 된다. 하지만, Vg가 일정 수준 이상(Vg>Vd/2)부터는 Pinch-Off 영역이 줄어들면서 IonImpact Ionization 발생률이 줄어들게 된다. 따라서, Isub도 함께 줄어든다.