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NOli界面电荷反馈引起器件寿命变化的数值分析-深圳大学学报
Vol. 30 No.2 第30卷第2期 深圳大学学报理工版 2013 年3 月 JOURNAL OF SHENZHEN UNIVERSITY SCIENCE AND ENGINEERING Mar. 2013 【电子与信息科学/ Electronics and Information Science NOli 界面电荷反馈引起器件寿命变化的数值分析 曹建氏，贺威，黄忠文，张旭琳 深圳大学电子科学与技术学院，深圳 5 1 8060 摘要:提出一种用二维器件数值模拟和负偏压温度不稳定性 ( negative bias temperature instability , NBl日 模型联合计算的方法， 分析NBTI 效应产生的界面 电荷对pMOS 器件栅氧化层电场和沟道空穴浓度 的反馈作用.通过大量计算和比对分析现有实验得出:当 NBTI效应产生较多的界面电荷时，由于界面电 荷反馈， pMOS 器件的NBTI 退化将有一定程度的减小. 这种退化减小是一种新的退化饱和机制 ， 对不 同 类 型器件的寿命具有不同的影响.在低 NBTI器件中，界面反馈对器件寿命曲线的变化影响不大，器件寿命 曲线趋向满足指数变化规律.在高 NBTI器件中，界面反馈使得寿命曲线变化基本满足苯指数变化规律. 关键词:半导体技术; MOS 器件; 负 偏压温度不稳定性; 计算机辅助设计; 界面反馈; 半导体器件寿命 中图分类号: TN 386. 1; TN 306 文献标志码: A doi: 10.3724/SP.J.1249.2013.02144 J 因[ 1 • NBTI 效应的退化与应力时间 t 普遍存在幕指 随着超大规模集成电路的发展，负偏压温度不 稳定性( negative bias temperature instability ,NBl盯效 数关系人实验显示， n 约为 1 /6 [ 23] ， 传统的反应扩 散 R-D 模型 ( reaction -diffusion model) 能很好地解 应引发的 pMOS器件退化已成为影响电路寿命的主 Received: 2012-10-24; Accepted: 2013-02-09 Foundation: National Natural Science Foundation of China ; Shenzhen Science and Technology Development Funds (201005280558A) t Corresponding author: Senior engineer Cao Jianmin. E-mail: jmcao@ Citation: Cao Jianmin , He Wei , Huang Siwen , et al. Numerical analysis of device lifetime change caused by interlace feedback un- der NBTI stress [JJ.
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