深亞微米N型高壓DDDMOSFET熱載流子注入可靠性研究.pdf

1、為了減小芯片電路的復(fù)雜度和芯片尺寸，高壓雙擴(kuò)散漏MOS晶體管(High-Voltage DDDMOSFET)常常與深亞微米CMOS電路集成在一起應(yīng)用于LCD驅(qū)動電路、智能電源管理芯片和許多特殊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)電路。DDDMOSFET的工藝與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容，源漏結(jié)構(gòu)對稱和器件尺寸更小，越來越吸引電路設(shè)計(jì)者。但是，高壓DDDMOSFET工作在較高的Vds和Vgs，隨著器件尺寸的減小，容易形成橫向和縱向的高電場，引起熱載流子注入。高壓DDDM

2、OSFET的熱載流子注入可靠性將是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
　　 本論文在討論低壓MOSFET熱載流子注入機(jī)理和測試方法的基礎(chǔ)上，對N型高壓雙擴(kuò)散漏MOSFET的熱載流子注入行為進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，隨著高壓雙擴(kuò)散漏MOSFET的工作電壓不斷增大，其襯底電流在Vg=l/4Vd附近襯底電流達(dá)到峰值之后，在Vg=Vd條件下再次升高達(dá)到峰值，這與低壓器件只有一個(gè)襯底電流峰是不一樣。N型高壓雙擴(kuò)散漏MOSFET在兩個(gè)襯底電流峰值偏置應(yīng)力下的熱載

3、流子注入都很嚴(yán)重，并且由熱載流子注入引起的器件性能退化不僅與熱電子注入有關(guān)，還與熱空穴的注入相關(guān)。
　　 基于0.25μmCMOS工藝的15VN型DDDMOSFET，本論文對DDDMOSFET的柵氧化層和其特有的Offset區(qū)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化來改進(jìn)其熱載流子可靠性。結(jié)果表明，柵氧化層高溫退火能夠改進(jìn)DDDMOSFET的熱載流子注入，但是改進(jìn)不大；增加Offset區(qū)的推進(jìn)溫度，降低Offset區(qū)的離子注入濃度和Offset區(qū)推進(jìn)