本文主要针对超深亚微米PMOSFET中的NBTI效应进行了深入研究,基于Virtuoso软件平台,完成了NBTI测试芯片的版图设计,并在和舰科技参加特征尺寸为0.18μm 1P6M CMOS工艺的MPW流片;参考大量国内外文献,设计出了NBTI试验方案,并对NBTI试验相关问题进行了深入讨论;通过对试验结果的分析,进行了NBTI效应的失效模式和失效机理研究,NBTI寿命相关因素研究,NBTI和HCI混合效应的研究,最终实现了NBTI效应以及NBTI和HCI混合效应的可靠性寿命评价。利用制作的NBTI测试芯片和设计出的NBTI试验方案,分析了NBTI效应对PMOSFET器件特性及参数的影响,不同的器件参数随NBT应力时间漂移,NBT应力和PMOSFET器件参数对阈值电压漂移量△V_th的影响,研究表明NBTI效应使得器件Ⅰ-Ⅴ特性变差和器件参数漂移,不同的器件参数遵循n=0.27～0.29的小数幂函数关系,其中V_th退化最为严重,因此将V_th作为寿命评价的标准,NBT应力增强和PMOSFET器件结构参数缩小都会使器件的阈值电压V_th漂移增强。采用阈值电压漂移量△V_th作为器件寿命评价的标准,研究结果表明PMOSFET的NBTI寿命主要与应力时间t,应力温度T,负栅压应力V_gs,器件结构参数如沟道宽度W,沟道长度L有关。基于试验测量的结果,得到了阈值电压漂移量△V_th的寿命评价表达式,用来预测器件中由NBTI效应限制的寿命。对NBTI和HCI混合效应进行了大量试验,试验结果表明PMOSFET器件阈值电压V_th和饱和漏极电流I_dsat随应力时间退化的斜率大于单独NBT应力下的退化斜率,说明器件参数的退化是由NBTI机制和HCI机制共同作用的;利用NBT应力引起的△V_th与沟道长度L无关的特性,分解出了NBT+HC应力下的HCI效应对△V_th的贡献;利用NBT+HC应力下△V_th与饱和漏极电流退化率%I_dsat成线性关系的特性,以I_dsat作为评价标准,得出了NBTI和HCI混合效应的评价表达式。