KR960039438A - Tft의 신뢰성 평가방법 - Google Patents
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Abstract
동일 조건으로 제조되어 서로 병렬로 접속된 복수의 TFT를 포함하는 점보 TFT에 관한 ∼BT스트레스 시험에 의하여 시간계수 β, 전압계수 d 및 온도계수 Ø.를 실험적으로 구하는 것과, 함께 복수의 개별의 TFT에 관한 ∼BT스트레스 시험에 의하여 한계치 전압 시프트량의 평균치μ 와, 표준편차 θ 를 구하고,
의 식을 사용하여 개개의 TFT의 수명을 평가한다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 동일한 제조조건으로 제조된 복수의 TFT에서 초기 한계치 전압△Vthi의 흩어짐과, -BT스트레스에 의한 한계치 전압 시프트량△Vti의 흩어짐의 관계를 표시하는 그래프
Claims (8)
- 폴리실리콘의 박막의 채널층과 실리콘 산화막의 게이트 절연막을 가지고 소정의 제조조건으로 제조된 TFT에서 게이트에 부의 임의의 일정전압 VG을 인가하여 임의의 일정온도 T에 유지되는 -BT 스트레스 상태에서 상기 TFT의 신뢰성을 이하의 식을 사용하여 평가하는 방법에 있어서,여기에서 △Vth는 소정의 제조조건으로 제조되어 또한 서로 병렬로 저속된 복수의 TFT를 포함하는 점보 TFT의 한계치 전압 시프트량, t는 시간, α는 시간계수, g는 전하소량, d는 전압계수, k는 볼쯔맨 정수, tox는 게이트 산화막의 두께, Ø0는 온도계수 △Vth는 TFT의 허용 한계치 전압 시프트량, μ 와 θ는 각각 소정의 제조조건으로 제조된 복수의 TFT의 한계치 전압 시프트량의 평균치와 표준편차, 그리고, m는 정수를 나타내고, 또β=1/α이고, 적어도 1회의 -BT 스트레스시험에서 얻게되는 한계치 전압 시프트량 △Vth과, 시간 t의 관계에 의거하여 식(2a)에 있어서 시간계수 α를 결정하는 스탭과 다른 게이트 전압 VG를 사용한 적어도 2회의 -BT스트레스 시험에서 얻어진 한계치 전압 시프트량△Vth과 게이트 전압 VG의 관계에 의거하여 식(3a)에서 전압계수 d를 결정하는 스텝과, 다른 온eh T에서 적어도 2회의 -BT 스트렛스 시험에서 얻어진 한계치 전압 시프트량△Vth과, 온도 T의 관계에 의거하여 식(4a)에서 온도계수 Ø0를 결정하는 스텝과, 식(2a), (3a) 및 (4a)의 관계에서 얻어지는 식(5)에서 결정된 시간계수 α, 전압계수 d 및 온도계수 Ø0를 사용하여 비례정수〔수 2〕를 결정하는 스텝과, 결정된 비례정수 C2와 점보 TFT의 허용 한계치 전압 시프트량 △Vth에서 식(5)를 변환하여 얻어지는 점보 TFT수명 Zo를 구하는 식(7)에서 △Vth/(1-m|tσχ|) 로 치환하여 얻어지는 식(8)을 사용하여 상기 소정의 제조조건으로 제조된 단일의 TFT의 수명 Z 을 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 의 신뢰성 평가방법.
- 제1항에 있어서, 제1의 제조조건으로 제조된 점보 TFT(A) 및 제2의 제조조건으로 제조된 TFT(b)의 각각에 관한 -BT 스트레스 시험에 있어서, 어느시각 t에서 온도 T와 게이트 전계/G/tσχ가 동등한 조건에서의 점보 TFT(a) 및 점보 TFT(b)의 각각 한계치 전압 시프트량 △Vtha과, △Vthb를 구하고 상기 점보 TFT(a)관하여 구한식(7)에서 △Vtho를△Vtho·△Vthb/△Vtha로 치환하고, 또한 복수의 상기 TFT(a)의 복수의 상기 TFT(b)의 어느것 한편의 한계치 전압 시프트량의 펴균치 μ와 표준편차 σ를 사용하여 △Vthr를 △Vth/(1+m|tσχ|)치환하여 얻어지는 다음 식(8a)〔수 3〕을 사용하여 단일의 상기 TFT(b)의 수명 Z을 추정하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 폴리실리콘 박막의 채널층과 실리콘 산화막의 게이트 절연막을 가지고 소정의 제조조건으로 제조된 TFT에서 게이트에 부의 임의의 일정 전압 VG을 인가하여 사전에 정하여진 일정온도 T에 유지되는-BT스트레스 상태에서 상기 TFT의 신뢰성을 이하의 식을 사용하여 평가하는 방법에 있어서,여기에서△Vth는 소정의 제조조건으로 제조되어 또한 서로 병렬로 저속된 복수의 TFT를 포함하는 점보 TFT의 한계치 전압 시프트량, t는 시간, α는 시간계수, g는 전하소량, d는 전압계수, k는 볼쯔맨 징수, tox는 게이트산화막의 두께Ø.는 온도계수, △Vthz는 TFT의 허용 한계치 전압 시프트량, μ와 σ는 각각의 소정의 제조조건으로 제조된 복수의 TFT의 한계치 전압 시프트량의 평균치와 표준편차, 그리고 m은 정수를 나타내고, 또 β=1/α이고, 적어도 1회의 -BT스트레스시험에서 얻게되는 한계치 전압 시프트량△Vth과, 시간 t의 관계에 의거하여. 식(2a)에 있어서 시간계수 α를 결정하는 스탭과 다른 게이트 전압 VG를 사용한 적어도 2회의 -BT 스트레스시험에서 얻어진 한계치 전압 시프트량△Vth과, 게이트 전압 VG의 관계에 의거하여 식(3a)에서 전압계수 d를 결정하는 스텝과, 식(2a) 및(3a) 의 관계에서 얻어지는 식(5b)에서 상기 결정된 시간계수 α와, 전압계수 d를 사용하여 비례정수.를 결정하는 스텝과, 결정된 비례정수 C2와 점보 TFT의 허용 한계치 전압 시프트량△Vthz에서 식(5b)를 변환하여 얻어지는 점보 TFT의 수명 를 구하는 식(7b)에서 Zo를 △Vthz로 치환하여 얻어지는 식(8b)을 사용하여 상기 소정의 제조조건으로 제조된 단일의 TFT의 수명 Z 를 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 제3항에 있어서, 제1의 제조조건으로 된 TFT(a) 및 제2의 제조조건으로 제조된 TFT(b)에 각각에 관한 -BT 스트레스 시험에서 어느시각 t에서 온도 T와 게이트전계 VG/tox가 동등한 조건에서의 점보 TFT(a) 및 점보 TFT(b)의 각각의 한계치 전압 시프트량 △Vtha과 △Vthb를 구하고 상기 점보 TFT(a) 관하여 구한식(7b)에서 △VthO를△VthO·△Vthb/△Vtha로 치환하고, 또한 복수의 상기 TFT(a)와 복수의 상기 TFT(b)의 어느것 한편의 한계치 전압 시프트량의 평균치 와 표준편차α를 사용하여△Vthr를 △Vth/(1+mα|μ|) 로 치환하여 얻어지는 다음 식(8c)〔수 6〕을 사용하여 단일의 상기 TFT(b)의 수명 을 추정하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 폴리실리콘 박막의 채널층과 실리콘 산화막의 게이트 절연막을 가지고 소정의 제조조건으로 제조된 TFT에서 게이트에 사전에 정하여진 부의 일정전압 VG을 인가하여 임의의 일정온도 T에 유지되는 -BT 스트레스 상태에서 TFT의 신뢰성을 이하의 식을 사용하여 평가하는 방법에 있어서,여기에서△Vth는 소정의 제조조건으로 제조되어 또한 서로 병렬로 접속된 복수의 TFT를 포함하는 점보 TFT의 한계치 전압 시프트량, t는 시간, α는 시간계수, k는 볼쯔맨 정수,ØE는 온도계수,△Vthz는 TFT의 허용한계치 전압 시프트량, μ와 σ는 각각 소정의 제조조건으로 제조된 복수의 TFT의 한계치 전압 시프트량의 평균치와 표준편차, 그리고, m는 정수를 나타내고, 또 β=1/α이고, 적어도 1회의 -BT 스트레시험에서 얻게되는 한계치 전압 시프트량 △Vth과 시간 t의 관계에 의거하여, 식(2a)에 있어서 시간계수 α를 결정하는 스탭과다른 온도 T에서 적어도 2회의 -BT 스트레스 시험에서 얻어지는 한계치 전압 시프트량 △Vth과 온도 T의관계에 의거하여 식(4b)에서 온도계수ØE를 결정하는 스탭과, 식(2a) 및(4b)의 관계에서 얻어지는 식(5c)에서 결정된 시간계수 α와 온도계수ØE를 사용하여 비교정수를 결정하는 스텝과, 결정된 비례정수 C2와 점보 TFT의 허용 한계치 전압 시프트량△Vth에서 식(5c)를 변화하여 얻어지는 점보 TFT의 수명Zo을 구하는 식(7c)에서 △Vthz를 △Vthz/(1-m|σ/μ|)로 치환하여 얻어지는 식(8d)을 사용하여 상기 소정의 제조조건으로 제조된 단일의 TFT의 수 명z를 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 제5항에 있어서, 제1의 제조조건으로 된 TFT(A) 및 제2의 제조조건으로 제조된 TFT(b)의 각각에 관한 -BT 스트레스 시험에서 어느시각 t에서 온도 T와 게이트전계 VG/tox가 동등한 조건에서의 점보 TFT(a) 및 점보 TFT(b)의 각각의 한계치 wjs압 시프트량 △Vtha과 △Vthb를 구하고 상기 점보 TFT(a) 관하여 구한식(7c)에 △Vtho를 △Vtho·△Vthb/△Vtha로 치환하고 또한 복수의 상기 TFT(a)와 복수의 상기 TFT(b)의 어느것 한편의 한계치 전압 시프트량의 평균치 μ와 표준편차a를 사용하여 △Vth를 △Vthr/(1-m|σ/μ|)로 치환하여 얻어지는 다음 식(8c)을 사용하여 단일의 상기 TFT(b)의 수명 을 추정하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 폴리실리콘 박막의 채널층과 실리콘 산화막의 게이트 절연막을 가지고 소정의 제조조건으로 제조된 TFT에서 게이트 사전에 정하여진 부의 일정전압 VG을 인가하여 임의의 일정온도 T에 상기 TFT을 유지하는-BT스트레스 시험을 이용하고 또한 이하의 식을 사용하여 상기 TFT의 신뢰성을 평가하는 방법에 있어서,여기에서△Vth는 소정의 제조조건으로 제조되어 또한 서로 병렬로 접속된 복수의 TFT를 포함하는 점보 TFT의 한계치 전압 시프트량, t는 시간, a는 시간계수, g는 전하소량, d는 전압계수, k는 볼쯔맨 정수, 는 게이트 산화막의 두께, Ø 는 온도계수 NDB와 PH는 상기 폴리실리콘 박막중의 실리콘 원자의 덴글링 본드 밀도와 수소화율, m1과 m2는 비례정수, △Vtha와 △Vthi는 상기 소정의 제조조건으로 제조된 단일의 TFT에 있어서 초기의 한계치 전압과 한계치 전압 시프트량, △Vths는 TFT와 동일한 치수형상을 가지는 SOI-MOSFET에서 초기의 한계치 전압, ζ는 Si-H결합의 해리율, Cox는 게이트 절연막의 용량, ndb(x,ε)과 ph(x,ε)은 각각 채널충의 표면에서 x의 깊이에 있어 인트린지트페르미레벨을 기준으로서 에네르기 파텐셜도를 가지는 위치에서 단위체적당으로 또한 에네르기 당의 덴글링 본드밀도와 수소화율, f(ε)은 페르미 분포 함수, Ø(x,αs)는 표면 퍼텐셜이Øs인 때의 위치x에서 퍼텐셜, tp는 폴리실리콘 박막의 두께, △Øs 는 tft의 플랫밴드 조건에서 한계치 전압조건에 달하기 까지의 표면의 퍼텐셜의 변화량, ts는 정수를 나타내고, 적어도 1회의 -BT 스트레스 시험에서 얻어지는 한계치 전압 시프트량 △Vth과 시rkst의 관계에 의거하여 식(2a)에 있어서 시간계수 a를 결정하는 스텝과, 다른 게이트 전압 VG를 사용한 적어도 2회의 -BT 스트레스 시험에서 얻어진 한계치 전압 시프트량 △Vth과 게이트 전압 VG의 관계에 의거하여 식(3a)에서 전압계수 d를 결정하는 스텝과, 다른 온도T에서 적어도 2회의 -BT 스트레스 시험에서 얻어지는 한계치 전압 시프트량 △Vth과 온도T의 관계에 의거하여 식(4a)에서 온도계수 Øo를 결정하는 스텝과, 결정된 시간계수 α, 전압계수 d 및 온도계수 Øo를 사용하여 식(9) 내지 식(13)에서 덴글링 본드 밀도 NDB 및 수소화율 PH를 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.
- 제7항에 있어서, 식(11) 및 식(12)가 각각 다음의 근사식 (18) 및 식(19)로 치환되어 여기에서 Eg는 상기 폴리실리콘 박막중의 에네르기 밴드갭을 나타내는 것을 특징으로 하는 TFT의 신뢰성 평가방법.※ 참고사항: 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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