超深亚微米PMOSFET中的NBTI(Negative Bias Temperature Instability)效应已经成为对CMOS器件和电路可靠性的严重威胁。随着器件尺寸的减小和栅氧厚度的减薄NBTI效应所引发的退化越来越严重。本文主要针对超深亚微米PMOSFET中的NBTI效应进行了研究。首先,通过实验分析了NBTI退化行为及其使器件参数漂移的影响,其中阈值电压Vth呈现出最大的相对漂移量,这些漂移是由于NBTI退化过程中在Si/SiO2界面处界面陷阱电荷Qit和正氧化层固定电荷Qf的产生所引起的。应力温度的升高,负栅压偏置应力的增大以及栅氧厚度的减薄都会使器件的参数漂移增强,这使得NBTI退化可能成为CMOS器件发展的严重障碍。其次,在NBTI退化现象研究的基础上,给出了NBTI退化的可能机理。从几何上讨论了三维空间对界面陷阱Qit的影响。同时给出了工艺方法和条件对NBTI效应影响的抑制方法。再次,论文对PMOSFET中的NBTI+HCI退化及NBTI退化进行了对比,发现PMOSFET在高温及Vg=Vd的应力下具有最大的退化,研究了HCI+NBTI所引发的退化,给出了NBTI+HCI退化机制的解释。最后,论文研究了在AC应力下的器件退化情况,DC应力下的NBTI会导致较短的器件寿命预测,而AC应力下的NBTI更能真实的反应器件的退化情况。研究了在正负栅压交替作用下PMOSFET器件中的退化-钝化-退化的动态作用过程,并给出了解释。