半導体用語集

絶縁破壊（TDDB）試験

英語表記：Time Dependent Dielectric Breakdown measurement

　酸化膜の絶縁破壊試験には，ストレスとして定電圧を印加するCVS(Constant Voltage Stress)法と定電流を印加するCCS(Constant Current Stress)法とがある。CVS法は酸化膜にかかる電圧が一定で．CCSは酸化膜の注入電流(Fowler-Nordheim 電流）が一定である。よって，CVS法では酸化膜中を流れる電流の経時変化をモニタし，また，CCS法では一定のストレス電流を供給するための電圧の経時変化をモニタすることで，絶縁破壊時に生ずる電流または電圧の急激な変化をもって故障判定を行う。TDDB評価結果である故障時間分布は一般的にワイブルプロット(Weibull Plot)で表わされ，log(時間)とIn(-In (1-累積故障率))の関係で直線に乗ることが経験的にわかっている。このプロットにあてはめることで．故障時間分布を統計的に簡単に扱うことができるようになる。また，CCS法では，破壊に至るまでに酸化膜中を流れた電荷の総量Qbdに対する累積故障で表わすこともある。実際のデバイスに対しての長期信頼性を評価するために，TDDB試験は一般的に温度，電界を高くした加速条件のもとで行われる。加速係数としては電界または電流密度，温度，酸化膜面積があり，これらを実際に使用される条件より厳しい条件で行うことで比較的短期間で評価することができる。同時に加速係数導出のための評価も必要となる。特にCVS評価における電界依存性は非常に大きく，電界増加に対して寿命は指数関数的に短くなる。えられた加速条件を基にデバイスの実使用条件における寿命を算出し，信頼性判定を行う。


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