MOS器件界面態(tài)特性研究及其可靠性分析.pdf

1、暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文題名（中英對(duì)照）：MOS器件界面態(tài)特性研究及其可靠性分析StudyAnalyzefInterfaceStatePropertyReliabilityoftheMOSDevices作者姓名：張平指導(dǎo)教師姓名：黃君凱及學(xué)位、職稱：博士、教授學(xué)科、專業(yè)名稱：電子與通信工程學(xué)位類型：專業(yè)學(xué)位學(xué)位類型：專業(yè)學(xué)位論文提交日期：論文答辯日期：答辯委員會(huì)主席：鄭學(xué)仁論文評(píng)閱人：鄭學(xué)仁、徐毅學(xué)位授予單位和日期：暨南

2、大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要摘要自集成電路工藝發(fā)展到深亞微米技術(shù)以來，器件的可靠性問題已成為阻礙集成電路工藝水平沿著Moe定律繼續(xù)延伸的主要困難之一。研究表明，在深亞微米MOS工藝中，器件的可靠性問題愈加凸顯，除了尺寸減小導(dǎo)致電場(chǎng)增強(qiáng)之外，工藝的改進(jìn)也會(huì)帶來新的可靠性問題。由此，本文針對(duì)65nm工藝下MOS器件的退化特性等可靠性問題展開研究，并深入分析了電荷泵技術(shù)在1umMOS器件界面態(tài)密度測(cè)量中的作用。論文主要研究內(nèi)容如下：1、電荷泵技術(shù)在

3、1umMOS器件界面態(tài)密度測(cè)量中的作用。對(duì)界面態(tài)密度進(jìn)行理論分析的結(jié)果表明，脈沖頻率、幅值、源漏反偏電壓和器件柵氧化層寬長比等參量，都會(huì)影響電荷泵技術(shù)測(cè)量的可靠性。當(dāng)測(cè)量頻率在10kHz6000kHz范圍內(nèi)、反偏置電壓在0.3V1.5V之間、柵脈沖電壓幅值大于3.0V、柵寬度與長度比WL較大時(shí)，電荷泵技術(shù)才能準(zhǔn)確測(cè)量出1umMOS器件的界面態(tài)密度值。2、熱載流子效應(yīng)對(duì)65nmMOS器件可靠性的影響。在加速應(yīng)力條件下，研究了65nmMOS

4、器件的HCI退化特性，并采用襯底漏極電流比率模型進(jìn)行HCI壽命預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熱載流子效應(yīng)對(duì)65nm三柵器件造成嚴(yán)重影響，將導(dǎo)致器件出現(xiàn)最大跨導(dǎo)閾值電壓退化和恒定電流閾值電壓退化。3、時(shí)間介質(zhì)擊穿效應(yīng)對(duì)65nmMOS器件可靠性的影響。在加速應(yīng)力條件下，測(cè)量了65nmMOS器件中的TDDB退化特性，并采用新型冪指數(shù)壽命計(jì)算模型進(jìn)行TDDB壽命預(yù)測(cè)研究。結(jié)果表明，時(shí)間介質(zhì)擊穿效應(yīng)對(duì)65nmMOS器件影響較小，然而電壓與溫度提高均可加快器