超深亚微米PMOSFET器件NBTI研究.pdfVIP

摘要 摘要 本文主要针对超深亚微米PMOSFET中的NBTI效应进行了深入研究，基于 1P6M 寸为0．18“m CMOSq-艺的MPW流片；参考大量国内外文献，设计出了NBTI 试验方案，并对NBTI试验相关问题进行了深入讨论；通过对试验结果的分析，进 混合效应的研究，最终实现了NBTI效应以及NBTI和HCI混合效应的可靠性寿命评 价。 利用制作的NBTI测试芯片和设计出的NBTI试验方案，分析了NBTI效应对 件I．V特性变差和器件参数漂移，不同的器件参数遵循n=0．27-0．29的小数幂函数 关系，其中V。h退化最为严重，因此将Vth作为寿命评价的标准，NBT应力增强和 PMOSFET器件结构参数缩小都会使器件的阈值电压Vth漂移增强。 采用阈值电压漂移量△Vth作为器件寿命评价的标准，研究结果表明PMOSFET 的NBTI寿命主要与应力时间t，应力温度T，负栅压应力V路，器件结构参数如沟道 宽度W，沟道长度L有关。基于试验测量的结果，得到了阈值电压漂移量AVth的寿 命评价表达式，用来预测器件中由NBTI效应限制的寿命。 压Vth和饱和漏极电流Id；。。随应力时问退化的斜率大于单独NBT应力下的退化斜率， 说明器件参数的退化是由NBTI机制和HCI机制共同作用的；利用NBT应力引起的 AV。h与沟道长度L无关的特性，分解出了NBT+HC应力下的HCI效应对△V。h的贡献； 利用NBT+HC应力下AVlh与饱和漏极电流退化率％Id；。。成线性关系的特性，以Id。。。 作为评价标准，得出了NBTI和HCI混合效应的评价表达式。 关键词可靠性：寿命评价；NBTI；HCI；阈值电压 ABSTRACT ABSTRACT Thisthesis theNBTI and mechanism mainlyinvestigatesdegradationphenomena submicron the in PMOSFET．Basedon software Ultra-deep platform Virtuoso，layout ofNBTItest are 0．1 1P6MCMOSMPWflowin chipsdesigned，andjoined8I_tm at lotofreferenceshomeandabroadare NBTItest is HEJIAN；a read，and project some aboutNBTItestmethodare designedfinally，thenproblems deeplydiscussed；on the oftest modeandfailure lifetime analysisresults，failure mechanism，NBTIfactors， ofNBTIandHCIare effects lifetimeevaluationforNBTI couple researched，reliability ofNBTI are