氮氧硅栅介质的可靠性特性分析

论文摘要

在现代CMOS技术中,纳米尺度pMOS器件的NBTI、SILC问题已经成为工业生产中影响电路性能的一个重要问题。当CMOS工艺技术进入到超深亚微米技术代以后,氮氧硅（SiOxNy）替代传统的SiO2作为栅介质得到广泛应用。本论文研究了实际电路中,纳米尺度SiOxNy栅介质pMOS器件中的可靠性问题。1)应力感应的漏电流机制显示,超薄氮氧栅介质在衬底注入下显著增强的SILC效应的机制是F-P发射机制和Shottky发射机制共同作用的,应力在氮氧栅介质层中产生了陷阱态。2)对于超薄氮氧栅介质而言,PBTI效应的影响与NBTI效应相比很小,所以对于BTI特性的研究可以只集中研究NBTI特性。3)系统研究了采用90nm工艺技术和改进的等离子体氮化技术（DPN）制备的超薄氮氧硅栅pMOS器件,在动态应力下的NBTI（DNBTI）特性,研究表明:由于在动态应力下存在恢复效应,与静态NBTI相比,在相同有效应力时间下,动态应力引起的阈值电压漂移量低于静态应力引起的阈值电压漂移本论文所获得的研究结果对深化NBTI物理机制的理解,建立精确预测和评估实际电路中器件寿命,寻找提高微电子器件可靠性的有效方法,提供了有意义的理论基础。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

§1.1 微电子技术的发展趋势

§1.2 氮氧硅栅MOS器件的可靠性问题及研究现状

§1.3 论文的主要工作及内容安排

第二章 MOS器件可靠性研究的理论及实验基础

§2.1 可靠性研究的相关理论基础

§2.2 可靠性的实验方法和重要参数提取

第三章氮氧硅栅介质SILC的理论和实验研究

§3.1 氮氧硅栅介质的制备和电学特性

§3.2 氮氧硅栅介质的SILC特性

§3.3 SILC效应的物理机制和实验研究

第四章超薄氮氧硅栅PMOS器件的NBTI特性

§4.1 BTI特性研究的背景和发展状况

§4.2 BTI特性的分类及其物理模型

§4.3 超薄氮氧硅栅介质NBTI特性的实验研究

结论

致谢

参考文献

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标签：氮氧硅栅介质论文; 偏置温度不稳定性论文; 动态应力论文; 应力感应漏电流论文;

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