Advanced characterization methodologies of the time dependent variability in CMOS technologies

L'escalat de les tecnologies CMOS és la causa de la gran millora del rendiment dels sistemes electrònics durant les últimes dècades. Tanmateix, amb la disminució de les dimensions dels dispositius, apareixen nous problemes que cal resoldre per millorar encara més el rendiment dels sistemes elec...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Pedreira Rincón, Gerard
Tipo de documento: tese
Estado:Versão publicada
Data de publicação:2023
País:España
Recursos:CBUC, CESCA
Repositório:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/690794
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/10803/690794
Access Level:Acceso aberto
Palavra-chave:Tecnologies CMOS
Tecnologias CMOS
CMOS Technologies
Fiabilitat
Fiabilidad
Reliability
Variabilitat
Variabilidad
Variability
Tecnologies
621.3
Descrição
Resumo:L'escalat de les tecnologies CMOS és la causa de la gran millora del rendiment dels sistemes electrònics durant les últimes dècades. Tanmateix, amb la disminució de les dimensions dels dispositius, apareixen nous problemes que cal resoldre per millorar encara més el rendiment dels sistemes electrònics. Actualment, la presència de diferents efectes estocàstics que introdueixen variabilitat i redueixen la fiabilitat en els MOSFET altament escalats, com el Random Telegraph Noise (RTN), el Bias Temperature Instabilities (BTI) o la injecció de portadors calents (HCI), és una de les principals causes del desajust i impredictibilitat dels dispositius. Per tal d'abordar aquests problemes, en aquesta tesi es dissenyen, desenvolupen i es posen a prova metodologies avançades de caracterització de dispositius. La nova tècnica que es presenta aquí redueix el temps de caracterització requerit de centenars de dispositius en dos o tres ordres de magnitud, en comparació amb el temps que necessiten els procediments convencionals. A més, la tècnica s'ha aplicat amb èxit a la caracterització dels efectes RTN, BTI i HCI en dispositius electrònics avançats, proporcionant una descripció unificada de les tres causes principals de la variabilitat i la falta de fiabilitat del dispositiu. El coneixement adquirit sobre la variabilitat depenent del temps dels MOSFET contribuirà a la millora de la fiabilitat de les tecnologies CMOS actuals i futures.