| 講演名 | 2009-11-20 高速InP HBTにおけるエミッタ電極の長期通電での劣化現象と高耐熱金属導入による高信頼化(電子デバイスの信頼性,信頼性一般) 深井 佳乃, 栗島 賢二, 柏尾 典秀, 井田 実, 山幡 章司, 榎木 孝知, |
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| 抄録(和) | エミッタ金属の拡散に関連するInP HBTの劣化を調べた。エミッタ電極がTi/Pt/Au(従来電極)のHBTでは高温通電によるTiとAuの拡散およびInGaAsコンタクト層の組成変動が透過電子顕微鏡およびエネルギー分散X線分光法により観察された。高耐熱金属を導入しTi/Mo-Ti/Pt/Au、Ti/W-Ti/Pt/Au、W-Ti/Pt/Au電極で同様の通電を実施したところコンタクト層の劣化は殆ど無く、高耐熱金属のAuの拡散阻止効果も確認できた。電極の信頼度を定量的に比較するため、エミッタ抵抗の時間変化を調べた。高耐熱電極のHBTの抵抗増加寿命が従来電極より1桁程度向上した。抵抗値が3%増加する時間の活性化エネルギーは、ストレス電流密度が2及び5mA/μm^2で、2.0及び1.65eVであり電極金属種類には依存しない。これは劣化原因が金属の拡散に促進されたInGaAs層内の欠陥生成を示唆する。高耐熱金属エミッタ電極は、コンタクト層の劣化を抑制しデバイスの安定性に寄与する。これは特に高速ICの設計に必須の高電流注入動作時におけるデバイスの信頼性保証に繋がる。 |
| 抄録(英) | Bias-temperature accelerated tests under high temperatures and high current densities of up to 5mA/μm^2 were conducted for InP HBTs with conventional emitter electrodes of Ti/Pt/Au, and with refractory metal emitters of Ti/Mo-Ti/Pt/Au, Ti/W-Ti/Pt/Au, or W-Ti/Pt/Au. Severe damage and disruption of uniformity of the atomic composition in the emitter contact layer were observed due to diffusion of Ti and Au with conventional emitter, whereas suppression of those degradations with refractory emitter. The increase in emitter resistance has the same activation energy for all types of emitter electrode, which are 2.0 and 1.65eV for J_c of 2 and 5mA/μm^2, respectively. The lifetime was one order larger for HBTs with refractory metal than for HBTs with conventional metal at the same junction temperature. The advantages of refractory metal electrode were confirmed, especially for operation at high current densities. |
| キーワード(和) | IhP HBT / エミッタ金属 / 高耐熱金属 / エミッタ抵抗 |
| キーワード(英) | InP HBT / emitter metal / refractory metal / emitter resistance |
| 資料番号 | R2009-43 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | R |
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| 開催期間 | 2009/11/13(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
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| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reliability(R) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 高速InP HBTにおけるエミッタ電極の長期通電での劣化現象と高耐熱金属導入による高信頼化(電子デバイスの信頼性,信頼性一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Emitter-metal-related degradation in InP-based HBTs and its suppression by introducing refractory metal |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | IhP HBT / InP HBT |
| キーワード(2)（和/英） | エミッタ金属 / emitter metal |
| キーワード(3)（和/英） | 高耐熱金属 / refractory metal |
| キーワード(4)（和/英） | エミッタ抵抗 / emitter resistance |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 深井 佳乃 / Yoshino K. FUKAI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 栗島 賢二 / Kenji KURISHIMA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 柏尾 典秀 / Norihide KASHIO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 井田 実 / Minoru IDA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 山幡 章司 / Shoji YAMAHATA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 榎木 孝知 / Takatomo ENOKI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | NTTフォトニクス研究所 NTT Photonics Laboratories, NTT Corporation |
| 発表年月日 | 2009-11-20 |
| 資料番号 | R2009-43 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | 294 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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