Time-dependent gate oxide breakdown
ಸಮಯ-ಅವಲಂಬಿತ ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸ್ಥಗಿತವು (ಅಥವಾ ಸಮಯ-ಅವಲಂಬಿತ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಗಿತ, ಟಿಡಿಡಿಬಿ) ಒಂದು ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಏಜಿಂಗ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಎಂಒಎಸ್ಎಫ್ಇಟಿಗಳಲ್ಲಿನ ವೈಫಲ್ಯದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅನ್ವಯದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ (ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ತಕ್ಷಣದ ಸ್ಥಗಿತಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ). ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟನಲಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದಾಗಿ ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೂಲಕ ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್ಗೆ ವಾಹಕ ಮಾರ್ಗವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಈ ಸ್ಥಗಿತವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, MOSFET ಗಳು ಅವುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕೂ ಮೀರಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಮಾದರಿಗಳು ಅವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ದೋಷದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಒಂದು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ವಿಘಟನೆಯ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ, ಆಂತರಿಕ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ. ಆಂತರಿಕ ಸ್ಥಗಿತವು ವಿದ್ಯುತ್ ಒತ್ತಡ ಪ್ರೇರಿತ ದೋಷ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ದೋಷಗಳಿಂದ ಬಾಹ್ಯ ಸ್ಥಗಿತವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಿಗೆ, ಸ್ಥಗಿತಗೊಳ್ಳುವ ಸಮಯವು ಅವಾಹಕದ (ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್) ದಪ್ಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನೋಡ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ದಪ್ಪ> 4nm ಹೊಂದಿರುವ ಹಳೆಯ ಪೀಳಿಗೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು SiO2 ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ <4nm ಹೊಂದಿರುವ ಸುಧಾರಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನೋಡ್ಗಳು ಹೈ-ಕೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಥಗಿತ ಮಾದರಿಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ದಪ್ಪವು ಮಾದರಿಯ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಇ ಮಾದರಿ, 1/ಇ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಪವರ್ ಲಾ ಘಾತೀಯ ಮಾದರಿಗಳು ಸ್ಥಗಿತದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾದರಿಗಳಾಗಿವೆ. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಐಸಿ) ಘಟಕಗಳ ವೈಫಲ್ಯದ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಕ್ಲಾಸಿಕ್ ಬಾತ್ ಟಬ್ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ. ಶಿಶು ಮರಣ ಪ್ರಮಾಣವಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ದೋಷಗಳಿಂದಾಗಿ ವೈಫಲ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರ ವೈಫಲ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸ್ವರೂಪದ್ದಾಗಿದೆ. ವಯಸ್ಸಾದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅವನತಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಿಂದಾಗಿ ವೇರ್ ಔಟ್ ವೈಫಲ್ಯಗಳು ವೈಫಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಿವೆ. ಟಿ. ಡಿ. ಡಿ. ಬಿ. ಯು ಆಂತರಿಕ ವೇಯರ್ ಔಟ್ ವೈಫಲ್ಯದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಟಿಡಿಡಿಬಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇರ್ ಔಟ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಿಗಾಗಿ ಐಸಿ ಘಟಕಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಬಹುದು. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಸ್ಥಗಿತ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಮಯ ಅವಲಂಬಿತ ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಗಿತ (ಟಿಡಿಡಿಬಿ) ಯಿಂದಾಗಿ ಘಟಕವು ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ಸಮಯವನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಟಿಡಿಡಿಬಿ ನಡವಳಿಕೆಯ ತನಿಖೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಪರೀಕ್ಷೆಯೆಂದರೆ "ನಿರಂತರ ಒತ್ತಡ". ಸ್ಥಿರ ಒತ್ತಡ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒತ್ತಡ (ಸಿ. ವಿ. ಎಸ್) ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹ ಒತ್ತಡದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲನೆಯದರಲ್ಲಿ, ಅದರ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತಿರುವಾಗ, ಒಂದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು (ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ) ಗೇಟ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಥಿರವಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಒಡೆಯಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯವನ್ನು ಟೈಮ್-ಟು-ವೈಫಲ್ಯ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮಯದಿಂದ ವೈಫಲ್ಯದ ಹಂಚಿಕೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಹಲವಾರು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಪ್ಲಾಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಇತರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಟಿಡಿಡಿಬಿ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂಬಿಡಿ ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಲೈಫ್ ರೆಫರೆನ್ಸ್ಗಳು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ