超薄柵PMOS器件熱載流子效應(yīng)和NBTI效應(yīng)的研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，MOS器件特征尺寸不斷按比例縮小，導(dǎo)致熱載流子效應(yīng)日益嚴(yán)重。近年來，MOS器件熱載流子效應(yīng)的研究已成為CMOS可靠性問題的重要研究課題。本論文研究熱載流子效應(yīng)對(duì)超薄柵深亞微米PMOS器件的影響，研究引起器件退化的特性和物理機(jī)制等可靠性問題，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析和理論研究，同時(shí)本文還引入了NBTI這一導(dǎo)致PMOS可靠性更嚴(yán)重退化的效應(yīng)。
　　 論文主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析，即不同柵壓應(yīng)力下PMOS器件退化

2、狀況的分析；產(chǎn)生界面陷阱和氧化層電荷分布的非均勻性的分析；對(duì)P溝MOS器件在不同應(yīng)力模式下的退化特性與機(jī)制的研究與比較；對(duì)不同柵氧化層厚度、不同溝長的P溝MOS器件在不同熱載流子應(yīng)力模式下的界面陷阱和氧化層電荷產(chǎn)生特性的研究；以及PMOS器件退化更為嚴(yán)重的NBTI效應(yīng)的研究，從而得出超薄柵PMOS器件熱載流子效應(yīng)和NBTI效應(yīng)影響下的特性表征。
　　 論文通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，摸索找到了幾種能夠更加準(zhǔn)確分析熱載流子效應(yīng)和NBTI效

3、應(yīng)的量測方法，比如我們提出用正向和反向量測模式的差異來評(píng)估熱載流子效應(yīng)對(duì)漏端和有效溝道長度造成的退化程度，這樣可以很直觀地評(píng)估造成PMOS器件熱載流子效應(yīng)最嚴(yán)重退化的應(yīng)力條件；同時(shí)，由于直接表征熱載流子應(yīng)力下產(chǎn)生缺陷的重要性，我們提出采用固定高電平的CP方法表征PMOS器件熱載流子應(yīng)力下氧化層電荷產(chǎn)生的方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 論文的分析研究來源于本人工程實(shí)踐，其理論分析是基于在實(shí)際工藝過程中的器件特性進(jìn)行分析所得，對(duì)于生產(chǎn)