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超深亚微米PMOS器件的NBTI退化机理

李忠贺 刘红侠 郝 跃

超深亚微米PMOS器件的NBTI退化机理

李忠贺, 刘红侠, 郝 跃
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  • 对超深亚微米PMOS器件的负栅压温度不稳定性(NBTI)退化机理进行了研究.主要集中在对器件施加NBT和随后的PBT应力后器件阈值电压的漂移上.实验证明反型沟道中空穴在栅氧中的俘获以及氢分子在栅氧中的扩散是引起NBTI退化的主要原因.当应力条件变为PBT时,陷落的空穴可以快速退陷,但只有部分氢分子可以扩散回栅氧与衬底界面钝化硅悬挂键,这就导致了PBT条件下阈值电压只能部分恢复.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60206006)、国家高技术研究发展计划(批准号: 2004AA1Z1070)和教育部重点科技研究项目(批准号: 104172)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-05-20
  • 修回日期:  2005-07-04
  • 刊出日期:  2006-01-05

超深亚微米PMOS器件的NBTI退化机理

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安 710071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60206006)、国家高技术研究发展计划(批准号: 2004AA1Z1070)和教育部重点科技研究项目(批准号: 104172)资助的课题.

摘要: 对超深亚微米PMOS器件的负栅压温度不稳定性(NBTI)退化机理进行了研究.主要集中在对器件施加NBT和随后的PBT应力后器件阈值电压的漂移上.实验证明反型沟道中空穴在栅氧中的俘获以及氢分子在栅氧中的扩散是引起NBTI退化的主要原因.当应力条件变为PBT时,陷落的空穴可以快速退陷,但只有部分氢分子可以扩散回栅氧与衬底界面钝化硅悬挂键,这就导致了PBT条件下阈值电压只能部分恢复.

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