深亚微米MOS器件的热载流子效应

对深亚微米器件中热载流子效应 (HCE)进行了研究 .还研究了沟道热载流子的产生和注入以及与器件工作在高栅压、中栅压和低栅压三种典型的偏置条件的关系 .在分析热载流子失效机理的基础上 ,讨论了热载流子效应对电路性能的影响 .提出影响晶体管热载流子效应的因素有 :晶体管的几何尺寸、开关频率、负载电容、输入速率及晶体管在电路中的位置 .通过对这些失效因素的研究并通过一定的再设计手段 ,可以减少热载流子效应导致的器件退化 .     

深亚微米MOS器件的热载流子效应

对深亚微米器件中热载流子效应(HCE)进行了研究.还研究了沟道热载流子的产生和注入以及与器件工作在高栅压、中栅压和低栅压三种典型的偏置条件的关系.在分析热载流子失效机理的基础上,讨论了热载流子效应对电路性能的影响.提出影响晶体管热载流子效应的因素有:晶体管的几何尺寸、开关频率、负载电容、输入速率及晶体管在电路中的位置.通过对这些失效因素的研究并通过一定的再设计手段,可以减少热载流子效应导致的器件退化.     

深亚微米MOSFET热载流子退化机理及建模的研究进展

本文给出了深亚微米ＭＯＳ器件热载流子效应及可靠性研究与进展,对当前深亚微米ＭＯＳ器件中的主要热载流子现象以及由其引起的器件性能退化的物理机制进行了详细论述。不仅对热电子,同时也对热空穴的影响进行了重点研究,为深亚微米ＣＭＯＳ电路热载流子可靠性研究奠定了基础。本文还讨论了深亚微米器件热载流子可靠性模型,尤其是ＭＯＳ器件的热载流子退化模型。     

辐射对深亚微米NMOS器件热载流子效应的影响

We investigate how F exposure impacts the hot-carrier degradation in deep submicron NMOSFET with different technologies and device geometries for the first time. The results show that hot-carrier degradations on irradiated devices are greater than those without irradiation, especially for narrow channel device. The reason is attributed to charge traps in STI, which then induce different electric field and impact ionization rates during hotcarrier stress.     

热载流子退化对MOS器件的影响

介绍了评价热载流子注入效应的加速寿命试验，针对具体的工艺线，提取了MOS管加速寿命试验的模型参数，以阈值电压变化10mV为失效判据，分别对0．8μm和0.6μm工艺线的热载流子注入效应进行了评价。整个测试过程由程序控制，设备精度高，使用简便，适用于亚微米和深亚微米工艺线的可靠性评价。     

深亚微米PD和FD SOI MOS器件热载流子损伤的研究

研究了深亚微米PD和FD SOI MOS器件遭受热截流子效应(HCE)后引起的器件参数退化的主要差异及其特点，提出了相应的物理机制，以解释这种特性。测量了在不同应力条件下最大线性区跨导退化和闽值电压漂移，研究了应力Vg对HCE退化的影响，并分别预测了这两种器件的寿命，提出了10年寿命的0．3μm沟长的PD和FD SOI MOS器件所能承受的最大漏偏压。     

深亚微米CMOS集成电路抗热载流子效应设计

热载流子效应(HCE)、电介质击穿、静电放电，以及电迁移等失效机理，已经对VLSI电路的长期可靠性造成了极大的威胁。其中，热载流子效应是最主要的失效机理之一。影响CMOS电路热载流子效应的因素有：晶体管的几何尺寸、开关频率、负载电容、输入速率以及晶体管在电路中的位置。通过对这些因素的研完，提出了CMOS电路热载流子可靠性设计的通用准则。     

深亚微米SOI MOSFET低压热载流子效应研究

当器件尺寸进入深亚微米后，SOI MOS集成电路中的N沟和P沟器件的热载流子效应引起的器件退化已不能忽视。通过分别测量这两种器件的跨导、阈值电压等参数的退化与应力条件的关系，分析了这两种器件的退化规律，对这两种器件的热载流子退化机制提出了合理的解释。并模拟了在最坏应力条件下，最大线性区跨导Gmmax退化与漏偏压应力Vd的关系，说明不同沟长的器件在它们的最大漏偏压以下时，能使Gmmax的退化小于10％。     

深亚微米MOS器件的物理,结构与工艺

本文从器件物理、器件结构和工艺等三个方面介绍了深亚微米器件。包括 :短沟道效应 ;LDD和SOI结构 ;移相掩模光刻技术和多层金属布线工艺。     

深亚微米抗辐照PDSOI nMOSFET的热载流子效应

基于中国科学院微电子研究所开发的0.35 μm SOI工艺,制备了深亚微米抗辐照PDSOI H型栅nMOSFET.选取不同沟道宽度进行加速应力实验.实验结果表明,热载流子效应使最大跨导变化最大,饱和电流变化最小,阈值电压变化居中.以饱和电流退化10%为失效判据,采用衬底/漏极电流比率模型,对器件热载流子寿命进行估计,发现同等沟道长度下,沟道越宽的器件,载流子寿命越短.     

超薄栅MOS器件热载流子应力下SILC的产生机制

通过测量界面陷阱的产生,研究了超薄栅n MOS和p MOS器件在热载流子应力下的应力感应漏电流( SIL C) .在实验结果的基础上,发现对于不同器件类型( n沟和p沟)、不同沟道长度( 1、0 .5、0 .2 75和0 .13 5 μm)、不同栅氧化层厚度( 4和2 .5 nm) ,热载流子应力后的SIL C产生和界面陷阱产生之间均存在线性关系.这些实验证据表明MOS器件减薄后,SIL C的产生与界面陷阱关系非常密切     

超薄栅MOS器件热载流子应力下SILC的产生机制

通过测量界面陷阱的产生,研究了超薄栅nMOS和pMOS器件在热载流子应力下的应力感应漏电流(SILC).在实验结果的基础上,发现对于不同器件类型(n沟和p沟)、不同沟道长度(1、0.5、0.275和0.135μm)、不同栅氧化层厚度(4和2.5nm),热载流子应力后的SILC产生和界面陷阱产生之间均存在线性关系.这些实验证据表明MOS器件减薄后,SILC的产生与界面陷阱关系非常密切.     

动态应力下MOS器件热载流子效应研究

研究了 MOS器件中的热载流子效应 ,在分析了静态应力下 MOSFET寿命模型的基础上 ,提出了动态应力条件下 MOSFET的寿命模型。此外 ,还研究了沟道热载流子的产生和注入与器件偏置条件的关系 ,讨论了热载流子效应对电路性能的影响。通过对这些失效因素的研究和通过一定的再设计手段 ,可以减少热载流子效应导致的器件退化     

深亚微米槽栅PMOS结构对抗热载流子效应的影响

基于流体动力学能量输运模型 ,利用二维仿真软件 MEDICI对深亚微米槽栅 PMOS器件的结构参数 ,如凹槽拐角、负结深、沟道和衬底掺杂浓度对器件抗热载流子特性的影响进行了研究 ,并从器件物理机制上对研究结果进行了解释。研究发现 ,随着凹槽拐角、负结深的增大和沟道杂质浓度的提高 ,器件的抗热载流子能力增强。而随着衬底掺杂浓度的提高 ,器件的抗热载流子性能降低。结构参数影响了电场在槽栅 MOS器件的分布和拐角效应 ,从而影响了载流子的运动并使器件的热载流子效应发生变化。     

LDD NMOS器件热载流子退化研究

对LDD(轻掺杂漏)NMOS器件的热载流子退化特性进行了研究,发现LDD NMOS器件的退化呈现出新的特点.通过实验与模拟分析,得出了热载流子应力下LDD NMOS退化特性不同于常规(非LDD)NMOS的物理机制.并通过模拟对此观点进行了验证.     

NMOS短沟DD结构热载流子效应的研究

本文描述制作和研究有效沟长为1μm的砷-磷双注入NMOS管(简称DD管).用工艺模拟和器件模拟程序计算和优化了工艺.实验结果与模拟结果完全一致,说明在相同有效沟道长度下DD结构比普通NMOS管的热载流子效应小.     

超深亚微米PMOSFET器件的NBTI效应

研究了超深亚微米PMOS器件中的NBTI(负偏置温度不稳定性)效应,通过实验得到了NBTI效应对PMOSFET器件阈值电压漂移的影响,并得到了在NBTI效应下求解器件阈值电压漂移的经验公式.分析了影响NBTI效应的主要因素:器件栅长、硼穿通效应和栅氧氮化以及其对器件寿命退化的作用.给出了如何从工艺上抑制NBTI效应的方法.     

超深亚微米PMOSFET器件的NBTI效应

研究了超深亚微米PMOS器件中的NBTI(负偏置温度不稳定性)效应,通过实验得到了NBTI效应对PMOSFET器件阈值电压漂移的影响,并得到了在NBTI效应下求解器件阈值电压漂移的经验公式.分析了影响NBTI效应的主要因素:器件栅长、硼穿通效应和栅氧氮化以及其对器件寿命退化的作用.给出了如何从工艺上抑制NBTI效应的方法     

基于深亚微米MOS器件沟道的热噪声浅析

随着MOS器件工艺尺寸的不断减小,其不断增高的单位增益截止频率足以满足射频/模拟电路的工作要求。然而,随着沟道长度的变短,沟道噪声对电路的贡献增大,噪声是电路关注的主要性能之一。由于二级效应,经典的长沟道噪声模型不再精确。本文总结了沟道热噪声产生的机理,以及短沟道载流子有效迁移率的计算。系统详细地描述了近年来基于深亚微米短沟道MOS器件的热噪声的模型。在文章的最后,介绍了沟道噪声的仿真和测试方法。     

MOSFET开态热载流子效应可靠性

综述了近年来ＭＯＳＦＥＴ的热载流子效应和可靠性的问题。总结了几种热载流子,并在此基础上详细讨论了热载流子注入（ＨＣＩ）引起的退化机制。对器件寿命预测模型进行了总结和讨论。为ＭＯＳＦＥＴ热载流子效应可靠性研究奠定了基础。