PMOSFET’s中的NBTI效應(yīng)研究.pdf

1、NBTI效應(yīng)已經(jīng)成為限制器件可靠性的重要因素，在器件尺寸縮小到超深亞微米及納米尺度后，NBTI效應(yīng)造成的影響日益嚴(yán)重。已經(jīng)超越HCI效應(yīng)成為CMOS電路退化乃至失效的重要因素。所以很有必要對(duì)NBTI效應(yīng)進(jìn)行深入研究。本文對(duì)PMOSFET's中的NBTI效應(yīng)的退化現(xiàn)象及退化機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。 首先研究了PMOS器件的I-V特性和主要靜態(tài)參數(shù)在一次NBT應(yīng)力、PBT應(yīng)力及二次NBT應(yīng)力作用下的退化、恢復(fù)及再次退化現(xiàn)象。

2、重點(diǎn)研究了NBTI效應(yīng)的退化機(jī)理，研究表明反型溝道中空穴在柵氧中的俘獲以及氫分子在柵氧中的擴(kuò)散是引起NBTI退化的主要原因。當(dāng)應(yīng)力條件變?yōu)镻BT時(shí)，陷落的空穴可以快速退陷，但只有部分氫分子可以擴(kuò)散回柵氧與襯底界面鈍化硅懸掛鍵，這就導(dǎo)致了PBT條件下閾值電壓只能部分恢復(fù)。 對(duì)HCI/NBTI耦合效應(yīng)也進(jìn)行了研究，表明HCI/NBTI耦合效應(yīng)導(dǎo)致的器件退化比單一的NBTI效應(yīng)和室溫下的HCI效應(yīng)嚴(yán)重，并具有較大的退化斜率和較小的激活