90nm NMOS器件TDDB擊穿特性研究.pdf

1、集成電路特征尺寸發(fā)展到90nm工藝時，柵介質層的厚度將至2nm以下，概氧化層僅有幾個原子層的厚度。在器件的柵電場強度不斷增加情況下，絕緣擊穿對柵介質層的影響越來越引起人們的關注。本文對NMOSFET的TDDB擊穿現(xiàn)象及擊穿機理進行了深入的研究，并對NMOSFET柵質量評估做了深入探索。 采用恒定電壓法，利用HP4156B高精度半導體參數(shù)分析儀對NMOS電容施加不同的恒壓應力，對柵氧厚度為1．4nm，柵面積分別為：10（μm）×1

2、0（μm）、20（μm）×20（μm）、40（μm）x40（μm）的90納米NMOS器件進行加速老化測試。 重點研究TDDB的擊穿機理，研究表明隨著柵厚的不斷減薄，柵氧擊穿曲線也相應發(fā)生變化，沒有出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，而是先發(fā)生軟擊穿，然后發(fā)生硬擊穿；本文認為這是由于柵漏電流組成成分發(fā)生變化，由原來的以FN隧穿電流變?yōu)橐灾苯铀泶╇娏鳛橹?，原有壽命預測模型不再適用，本文提出了一個器件壽命的修正模型，并按此模型對NMOS器件壽命進行預測，結