Abstract
一般而言，雙載子接面電晶體 ﹝BJT﹞具有速度快與驅動力強的優點，但較高的能量耗損與較大的所佔面積為其缺點。可是由於複晶矽射極電晶體﹝ Poly-silicon Emitter Transistor ﹞ 技術的引用，雙載子接面電晶體的缺點已經可以被大幅度的改善並日趨廣泛的在超大型積體電路﹝VLSI ﹞中使用。與次微米金氧半場效電晶體﹝ MOSFETs ﹞ 相似，複晶矽射極電晶體也具有嚴重的熱載子效應現象。但是較之金氧半場效電晶體，有關複晶矽射極電晶體熱載子效應的相關研究仍嫌不足。因此，有關複晶矽射極電晶體的可靠度分析是值得重視的問題。當雙載子接面電晶體愈做愈小的同時，電晶體的接面深度變淺與射極基極的攙雜濃度變高是不可避免的。基於這個原因，在射基極的接面附近將會產生一較高的電場，然而高電場卻因此會降低接面的累增崩潰電壓，同時產生熱載子。這個現象與金氧半場效電晶體中，汲極端附近產生的熱載子現象相似。這些高能量的熱載子可以破壞在射基極的接面上的氧化層，然後嚴重影響複晶矽射極電晶體的可靠度。在射基接面反向偏壓下，與順向偏壓載子進入高注入區時，電晶體所受熱載子影響之不穩定性將可能發生。本篇論文探討有關次微米複晶矽射極電晶體的熱載子效應現象，使用的方式為直流與交流電壓 Stress 法。使用的量測方式為 I-V 量測法與低頻雜訊量測法。被直流或交流電壓 Stress 的電晶體會有元件特性退化的現象，實驗結果顯示：交流電壓會提供一小而有限的復原效果。一〝電阻模型〞被提出來模擬電晶體被 Stress破壞至不能使用時的 I-V 特性，配合元件的低頻雜訊特性，可以有助於瞭解電晶體在被破壞後的行為與破壞發生的所在。Hot-carrier effect of the self-aligned polyemitter bipolartransistor is investigated. Both DC and AC stress experimentare performed and compared with. In addition to the I-Vmeasurement,the low frequency noise measurement is also usedfor detecting devices degradation. Experiments indicate thatthe forward-bias cycle of the AC stress provides a smallrecovery effect. And this effect is limited. A "Resistancemodel" is porposed to simulate the failed devices.