随着超大规模集成电路的不断发展,超薄栅氧化层的质量对器件和电路可靠性的作用越来越重要。经时绝缘击穿（TDDB）是评价薄栅氧化层质量的重要方法。本文介绍了氧化硅结构及其作为栅氧化层的击穿机理和几种主要TDDB击穿模型,重点介绍了其中的1/E模型。论述了薄栅氧化层TDDB可靠性表征方法及其相关参数。采用恒定电压法,对同一种工艺条件,沟道长为90nm,栅氧化层厚度为1.4nm的NMOSFET施加五种电压应力,测试其相应的击穿时间。比较了相同器件在不同电应力条件下击穿时间和击穿栅漏电流的差异,通过不同应力下样品的击穿时间得到与其对应的栅氧化层累积失效分布图和中位寿命,进而完成1/E模型参数的提取,最后由模型外推出器件在正常工作电压下栅氧化层的寿命,并分别从应力类别和应力大小两个方面对实验结果进行了修正。此外,栅氧化层发展的另一个方向是寻找高k栅介质替代传统的氧化硅,文中就如何选择高k栅介质材料进行了论述,并对氧化硅的理想替代物HfO₂及其电学特性做了详细讨论。