توضیحات
ABSTRACT
In this paper, the Hot Carrier Injection (HCI) characteristic for a triple gate bulk FinFET is investigated through modeling the HCI generated substrate current, electric field distribution and the maximum electric field near the drain region. Then an analytical model for HCI inducedtrap generation and degradation in this structure is presented. The model is obtained by solving the Reaction-Diffusion equations multi-dimensionally. The geometry dependence of the time-exponent of HCI degradation in this structure is modeled in the framework. The accuracy of the models is verified using experimental results.
INTRODUCTION
As MOSFET devices are scaled down to nanometer regime, because of the high lateral electric field, the shortchannel effect becomes more severe reducing the gate control on the channel. In order to suppress this effect, bulk FinFETs which are built on bulk Si wafers, are introduced and recognized as one of promising structures to be utilized in nanoscale CMOS technology . The bulk FinFETs have the same scalability as SOI FinFET, lower defect density, lower wafer cost, and higher heat transfer rate in compare to SOI FinFETs . Also these structures have less back bias effect than conventional MOSFETs . Hot Carrier Injection is the dominant reliability concern in nanoscale NMOSFET devices. This phenomenon is the result of accelerating of inversion electrons in high electric field of the channel saturation region. If these accelerated carriers gain sufficient energy can cause impact ionization near the drain region and generate electron-hole pairs. In an NMOSFET, the generated electrons increase the drain current and if can injected in the oxide, giving rise to gate leakage current. The holes generated by impact ionization flow out of the substrate contact and constitute substrate current. So traditionally the measured substrate current has been used to characterize the HCI degradation . Some of these energetic electrons may obtain enough energy to create traps by breaking Si-H and Si-O bonds at the Si/Oxide interface of MOSFET device.
چکیده
در این مقاله، تزریق گرمای هیدرولیکی (HCI) برای یک گیت سه بعده FinFET از طریق مدل سازی جریان فعلی تحت پوشش HCI، توزیع میدان الکتریکی و حداکثر میدان الکتریکی در نزدیکی منطقه تخلیه بررسی شده است. سپس یک مدل تحلیلی برای تولید و تخریب HCl ایجاد شده در این ساختار ارائه شده است. این مدل با حل معادلات واکنش-دیفوزیون چند بعدی به دست می آید. وابستگی هندسی شاخص زمان انقضا HCI در این ساختار در چارچوب مدل سازی می شود. دقت مدل ها با استفاده از نتایج تجربی تایید می شود.
مقدمه
از آنجا که دستگاه های MOSFET به رنج نانومتری کوچکتر می شوند، به دلیل میدان الکتریکی جانبی بالا، اثر کوتاه کانال کاهش می یابد و کنترل کنترل دروازه کانال را کاهش می دهد. به منظور سرکوب این اثر، FinFET های فله ای که بر روی سی پی یوهای فله ساخته می شوند، به عنوان یکی از ساختارهای امیدوار کننده در تکنولوژی CMOS نانو مورد استفاده قرار می گیرند. FinFET های مقیاس همان مقیاس پذیری را به عنوان SOI FinFET، چگالی نقص پایین، هزینه پایین ویفر و نرخ انتقال حرارت بیشتر نسبت به SOI FinFET دارد. همچنین این سازه ها اثر کمتر تعویض پشتی نسبت به MOSFET های معمولی دارند. تزریق هوای داغ نگرانی قابل اعتماد در دستگاه های NMOSfet نانومواد است. این پدیده نتیجه تسریع الکترونهای معکوس در میدان الکتریکی بالا در منطقه اشباع کانال است. اگر این حامل های شتاب دهنده انرژی کافی دریافت می کنند، می توانند منجر به تاثیر یونیزاسیون در نزدیکی منطقه تخلیه و ایجاد جفت الکترون-سوراخ شوند. در NMOSFET، الکترونهای تولید شده جریان جریان تخلیه را افزایش می دهند و اگر در اکسید تزریق شوند، باعث ایجاد جریان نشت دروازه می شود. سوراخ های ایجاد شده توسط یونیزاسیون اثر جریان از تماس بستگی دارد و جریان زیر بنا را تشکیل می دهد. به طوری که به طور سنتی جریان زیربنای اندازه گیری شده برای مشخص کردن تخریب HCI مورد استفاده قرار گرفته است. بعضی از این الکترون های پر انرژی ممکن است انرژی کافی برای ایجاد تله ها بوسیله شکستن اتصالات Si-H و Si-O در رابط سی / اکسید دستگاه MOSFET ایجاد کنند.
Year: 2010
Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran
By : Nayereh Ghobadi, Ali Afzali-Kusha, and Ebrahim Asl-Soleimani
File Information: English Language/ 6 Page / size: 900 KB
سال :1389
ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران
کاری از : نهیره قبادی، علی افضلی کوشا و ابراهیم السلویمانی
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 900
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.