ディープサブミクロン領域におけるACホットキャリヤ劣化寿命予測シミュレーション(<小特集>ディープサブミクロンMOSトランジスタ技術小特集)

概要

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ULSIは,デイープサブミクロン領域への微細化による高集積化と共に,低電源電圧での高性能動作が要求されてきている. このような要求に対して,電源電圧を下げても従来の信頼性判定基準である直流(DC)ストレスによるMOSトランジスタのホットキャリヤ寿命の見積りでは,劣化を過剰に見積もるため, トランジスタ性能が制限されてしまう.従って,実回路動作状態での実質的なデバイスの寿命である交流(AC)寿命を,精度良く求める手法が切望されている.我々は,ホットキャリヤ劣化速度係数がストレス条件に依存し,ゲート電圧とドレーン電圧の差を用いた実験式が導かれることを見いだした.このホットキャリヤ劣化速度係数のストレス条件依存性をACホットキャリヤ寿命予測シミュレータに取り入れることにより,DCストレス下におけるトランジスタ特性の劣化もACストレス下における回路動作の変化についても,精度良く予測することができる. また,DC寿命に代わるホットキャリヤ寿命判定基準として, このACホットキャリヤ寿命予測シミュレーションを用いてデューテイ比を求める手法を提案する.
社団法人電子情報通信学会の論文
1996-06-25