p-GaN HEMTにおける信頼性の向上のためのオン・ウェイファー・ゲートスクリーニングテスト

科学分野:

• 材料科学
• 半導体装置物理学
• 信頼性エンジニアリング

背景:

• p-GaN HEMTのゲートの頑丈さは,デバイスの寿命と業界標準を満たすために重要です.
• 現在の信頼性のテストは時間がかかり,通常は包装後に実行されます.
• ゲート障害を早期に特定するために,より迅速なオンウェファスクリーニング方法が必要である.

研究 の 目的:

• p-GaN HEMTゲートの信頼性について,室温での迅速なスクリーニング手順を開発し,検証する.
• 介電層と表面処理のゲート前信頼性の有効性を評価する.
• シミュレーションを通してゲート漏れと排水漏れの根本的なメカニズムを理解する.

主な方法:

• オンウェファーゲートの信頼性試験のための室温ストレス手順の開発.
• 基準ゲートプロセス,介電層プロセス,表面処理プロセスによる装置の比較分析.
• デバイスの動作を調査するために,テクノロジーコンピュータ・アイド・デザイン (TCAD) シミュレーションを使用する.

主要な成果:

• 基準ゲートプロセスは,ストレスの下でゲート漏れが著しく悪化した.
• 介電層の導入はゲートの信頼性を向上させましたが,高い排水漏れをもたらしました.
• p-GaNの表面処理によりゲートの信頼性が向上し,ドレインの漏れは低かった.

結論:

• 開発された室温スクリーニング方法は,製造プロセスの初期にゲート信頼性の問題を効果的に特定します.
• 表面処理は,排水漏れ性能を損なうことなく,p-GaN HEMTゲートの頑丈性を高める有望なアプローチを提供します.
• TCADシミュレーションは,デバイス物理学の理解と製造プロセスの最適化に役立ちます.