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| 工艺偏差下PMOS器件的负偏置温度不稳定效应分布特性 | |
| 摘 要： | 当器件特征尺寸进入纳米级,负偏置温度不稳定性(NBTI)效应和工艺偏差都会导致p型金属氧化层半导体(PMOS)器件性能和可靠性的下降.基于反应-扩散(R-D)模型,本文分析了工艺偏差对NBTI效应的影响;在此基础上将氧化层厚度误差和初始阈值电压误差引入到R-D模型中,提出了在工艺偏差下PMOS器件的NBTI效应统计模型.基于65 nm工艺,首先蒙特卡罗仿真表明在工艺偏差和NBTI效应共同作用下,PMOS器件阈值电压虽然会随着应力时间增大而沿着负方向增加,但是阈值电压的匹配性却随着时间推移而变好;其次验证本文提出的统计模型准确性,以R-D模型为参考,在10~4s应力时间内,PMOS器件阈值电压退化量平均值和均方差的最大相对误差分别为0.058%和0.91%;最后将此模型应用到电流舵型数模转换器中,仿真结果显示在工艺偏差和NBTI效应共同作用下,数模转换器的增益误差会随着应力时间的推移而增大,而线性误差会逐渐减小. |
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