超深亞微米PMOSFET器件NBTI研究.pdf

1、本文主要針對超深亞微米PMOSFET中的NBTI效應進行了深入研究，基于Virtuoso軟件平臺，完成了NBTI測試芯片的版圖設計，并在和艦科技參加特征尺寸為0.18pm 1P6M CMOS工藝的MPW流片；參考大量國內(nèi)外文獻，設計出了NBTI試驗方案，并對NBTI試驗相關問題進行了深入討論；通過對試驗結果的分析，進行了NBTI效應的失效模式和失效機理研究，NBTI壽命相關因素研究，NBTI和HCI混合效應的研究，最終實現(xiàn)了NBTI效應

2、以及NBTI和HCI混合效應的可靠性壽命評價。 利用制作的NBTI測試芯片和設計出的NBTI試驗方案，分析了NBTI效應對PMOSFET器件特性及參數(shù)的影響，不同的器件參數(shù)隨NBT應力時間漂移，NBT應力和PMOSFET器件參數(shù)對閾值電壓漂移量△Vth的影響，研究表明NBTI效應使得器件I-V特性變差和器件參數(shù)漂移，不同的器件參數(shù)遵循n=0.27～0.29的小數(shù)冪函數(shù)關系，其中Vth退化最為嚴重，因此將Vth作為壽命評價的標準，

3、NBT應力增強和PMOSFET器件結構參數(shù)縮小都會使器件的閾值電壓Vth漂移增強。 采用閾值電壓漂移量△Vth作為器件壽命評價的標準，研究結果表明PMOSFET的NBTI壽命主要與應力時間t，應力溫度T，負柵壓應力Vgs，器件結構參數(shù)如溝道寬度W，溝道長度L有關?；谠囼灉y量的結果，得到了閾值電壓漂移量AVth的壽命評價表達式，用來預測器件中由NBTI效應限制的壽命。 對NBTI和HCI混合效應進行了大量試驗，試驗結果表