DC 스트레스에 의해 노쇠화된 LDD MOSFET에서 문턱 전압과 Subthreshold 전류곡선의 변화

The Shift of Threshold Voltage and Subthreshold Current Curve in LDD MOSFET Degraded Under Different DC Stress-Biases

DC 스트레스에 의해 노쇠화된 짧은 채널 LDD NMOSFET에서 문턱전압과 subthreshold 전류곡선의 변화를 관측하여 hot-carrier 주입에 의한 노쇠화를 연구하였다. 포화영역에서 정의된 문턱전압의 변화 ${Delta}V_{tex}$를 trapped charge에 기인한 변화성분 ${Delta}V_{ot}$와 midgap에서 문턱전압 영역에 생성된 계면상태에 의한 변화성분${Delta}V_{it}$로 분리하였다. 게이트 전압이 드레인 전압보다 큰 positive oxid field ($V_g>V_d$) 조건에서는 전자들이 게이트 산화막으로 주입되어 문턱전압이 증가되었으나 subthreshold swing은 크게 변화하지 않고 subthreshold 전류곡선만 높은 게이트 전압으로 평행 이동하였다. 게이트 전압이 드레인 전압보다 낮은 negative oxide field ($V_g) 조건에서는 hole이 주입되고 포획된 결과를 보였으나 포획된 positive charge수 보다 더 많은 계면상태가 동시에 생성되어 문턱전압과 subth-reshold swing이 증가되었다.

The degradation phenomena induced by hot-carrier injection was studied from the shift of threshold voltage and subthreshold current curve in LDD NMOSFET degraded under different DC stress-biases. Threshold voltage shift ${Delta}V_{tex}$ defined in saturation region was separated into contri butions due to trapped oxide charge $V_{ot}$ and interface traps ${Delta}V_{it}$ generated from midgap to threshold voltage. Under th positive stress electric field (TEX>$V_g>V_d$) condition, the shift of threshold voltage was attributed to the electrons traped ar gate oxide but subthreshold swing was not negative stress electric field ($V_g) condition, holes seems to be injected positive charges so threshold voltage and subthreshold swing were increased.