Charakterisierung von MOS-Transistoren vor und nach Gateoxiddurchbruch

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Die fortschreitende Skalierung und zunehmende Packungsdichte integrierter Schaltkreise führt zu immer höheren Belastungen der elektronischen Bauelemente. Bei MOS-Transistoren erhöht sich dadurch die Wahrscheinlichkeit eines Gateoxiddurchbruchs. In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zum Verhalten von MOS-Transistoren vor und nach einem Gateoxiddurchbruch präsentiert. Dabei werden unterschiedliche Durchbruchsarten klassifiziert und Modelle für die DC-Kennlinien sowie für das Rauschen (Random Telegraph Signals) nach Durchbruch entwickelt. Mit Hilfe der Modelle wird abschließend die Funktion ausgewählter analoger und digitaler Schaltungen analysiert. Es zeigt sich, daß je nach Anwendung und Durchbruchstyp auch nach Durchbruch eines Transistors die Funktion der Schaltkreise erhalten bleiben kann. Mit diesem Ansatz kann bereits während der Design-Phase die Zuverlässigkeit der Schaltung untersucht werden