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栅氧中的水增强了NBTI效应

发布时间:2019/1/31 13:08:22 访问次数:337

   (1)氢是硅氢键的主要成键物质并在NBTI中起主要作用,氘是氢的同位素,与硅结合形成⒏-D键,结合更强烈。具有更好的抗NBTI能力,在氮氢混合气体退火中采用D2而不是H2退火。D27C64D-25

   (2)栅氧中的水增强了NBTI效应,湿氧中的NBTI效应明显地要大于在干氧中的NBT1效应,通过在器件有源区覆盖sN薄膜可以抑制水扩散进栅氧。

   (3)栅氧化层氮化I艺的优化以平衡NBTI效应和硼穿通现象。

   (4)氟对于M(E器件有很多有益效应,已知的有提高热载流子免疫力,氧化层完整性 当栅氧化层在偏压条件下T作时,其漏电流会逐渐增加,最后导致击穿,从而使栅氧化层失去绝缘功能。一般情况下,栅氧化层的可靠性测试是在恒定电压下进行的,这种失效模式被称为时间相关的介电层击穿(Time Dependent Diclcctric Breakdown,TDDB)。

   随着氧化层上施加的电压越来越大,氧化层在直接隧穿和FN隧穿作用下电流变大。空穴在这个过程中也随之产生,由于这些空穴在氧化层中几乎没有移动力,他们对氧化层产生了不可忽略的损伤。一种对于氧化层击穿的解释是:这些空穴(电子、导致了氧化层中中性电子陷阱的增多。当存在足够多的这种陷阱的时候,就会形成一条由陷阱组成的从栅极到衬底的导通通道,从而产生很大的电流而热击穿。

   在一定的温度下对栅氧化层施加恒定电压,并对穿过栅氧化层的漏电流进行监测,当漏电流超过某个值(例如,1uA)9此时间即为介电击穿故障时间。

   J-TDDB:电流-经时介电层击穿

   另外一种描述栅氧化层击穿的方法是击穿电荷测试(Qbd)。在击穿电荷测试中,对栅氧化层施加恒定的电流,并对穿过栅氧化层的电压进行监测,当栅氧化层电压突然降低,我们认为栅氧化层被击穿了。这个击穿时间即为故障时间(rbd),Gd是固定电流和r㈨的乘积。击穿电荷测试(Qbd)对于非易失性记忆体(nonvolatile memories)尤其重要,例如EEPROM、Flash,囚为Tunnel°妊de的耐久性是由Qbd来决定的。


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